Mikroorganismen
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wir-sind-klasse.jimdo.com Felix Birk Mikroorganismen Bakterien Hefen Schimmelpilze Streptomyceten glänzend-matte oder schleimige Kolonien; oft oberhalb der Agarfläche liegend; meist grau-gelblich glänzend-matte oder schleimige Kolonien; oft oberhalb der Agarfläche liegend; meist rot/orange/gelb/braun Wattig-fädige Kolonien; Fadengeflecht wächst auch im Nährboden; farbige Sporen (blaugrün/gelb/ braun/schwarz) stumpfe, kegelförmige Kolonien; wattig aussehend; linsenförmig in Nährboden eingewachsen; oft grau oder gelbfarbig Durchmesser: 1-30mm Durchmesser: 1-30mm Durchmesser: 1-9cm Durchmesser: 1-5mm prokaryotisch (kein Zellkern) eukaryotisch eukaryotisch prokaryotisch (kein Zellkern) Einzeller Einzeller Mehrzeller Mehrzeller Zellwand aus Murein Zellwand aus Cellulose Zellwand aus Chitin Zellwand Erbgut: 1 zirkulares Chromosom + Plasmide Erbgut im Zellkern Erbgut im Zellkern Erbgut: 1 lineares Chromosom Vermehrung durch Teilung Vermehrung durch Sprossung Vermehrung durch Sporenbildung und Zellteilung Vermehrung durch Sporenbildung und Zellteilung Besonderheit: anaerobe Alkoholproduktion Besonderheit: man unterscheidet Nutz- und Schadschimmel Besonderheit: produzieren z.T. Antibiotika wir-sind-klasse.jimdo.com Felix Birk Bakterien Bakterien sind Prokaryoten (besitzen keinen Zellkern), ihre DNA liegt also frei im Zellplasma vor. Man unterscheidet Kokken (runde Bakterien) und Bazillen (stäbchenförmige Bakterien). Bakterien sind durch spezielle Anpassungen in der Lage nahezu überall zu leben. Viele Bakterien sind wichtig zur Herstellung von Lebensmitteln. (Milchsäurebakterien) Aufbau: 1 Chromosom aus ringförmiger DNA Zellwand aus Murein Schleimhülle Zellmembran Plasmide (kleiner DNA-Ring) Ribosome Geiseln Reservestoffe (Lipidtröpfchen) Wachstum: Man unterscheidet theoretisches und reales Wachstum. Während in der Theorie die Wachstumskurve exponentiell steigt, sieht die Realität folgendermaßen aus: Latenzphase Einstellen auf neue Lebensbedingungen exponentielle Phase optimale Lebensbedingungen stationäre Phase Absterbphase Konkurrenz um Nahrung und Platz + giftige Stoffwechselprodukte wir-sind-klasse.jimdo.com Felix Birk Regeln zum sterilen Arbeiten Hände vor und nach getaner Arbeit zuerst desinfizieren, dann mit Seife reinigen Laborkittel tragen Arbeitsfläche vor und nach getaner Arbeit sterilisieren Pinzetten, Drigalskispatel, … und Reagenzglasöffnungen und deren Deckel nach dem Öffnen und vor dem Schließen abflammen ein Bunsenbrenner sorgt durch Luftzirkulation für einen sterilen Arbeitsbereich Richtiges Pipettieren mit der Eppendorf-Pipette Pipette immer im Pipetten-Ständer abstellen die Pipetten-Spitze zeigt immer nach unten, da anderenfalls Flüssigkeiten in die Pipette laufen können je nach Pipetten-Größe eine entsprechende Spitze wählen beim Entnehmen der sterilen Spitzen den Deckel nur kurz öffnen und gleich wieder schließen immer möglichst kleine Pipetten mit kleinem Volumen verwenden gebrauchte Spitzen mit dem Abwurfmechanismus in den dafür vorgesehenen Müll entsorgen Aufsaugen: mit Daumen bis zum ersten Druckpunkt drücken die Spitze in Flüssigkeit eintauchen und langsam loslassen Auslassen: langsam bis zum zweiten Druckpunkt durchdrücken und langsam wieder loslassen wir-sind-klasse.jimdo.com Felix Birk Antibiotika Geschichtliches: Alexander Flemming entdeckte Schimmelpilze in verunreinigter Petrischale aufgrund eines entstandenen Hemmhofes stellt Flemming die Tötung von Bakterien fest während Penicillin (später Antibiotika) zu Beginn sehr selten und teuer ist, wird es später in Massen produziert und ist für jedermann für geringe Preise zugänglich Wirkungsweise: Man unterteilt die Antibiotika in bakteriostatisch (Bakterien werden an der Vermehrung gehindert, jedoch nicht abgetötet), bakterizid (Bakterien werden abgetötet) und bakteriolytisch (Bakterien werden unter Auflösung der Zellwand abgetötet). Hierbei gibt es verschiedene Wirkungsweisen: Verhinderung der Vernetzung der Mureinfäden in der Zellwand der Bakterien zerstört wachsende/sich teilende Zellen (bakteriolytisch) Hemmung der Proteinsynthese (bakterizid) Hemmung der Folsäureproduktion (bakterizid) Hemmung der DNA-Replikation (bakteriostatisch) Warum schaden Antibiotika nicht dem Menschen? Nur Bakterien haben Zellwände aus Murein, sie haben andere Enzyme und Ribosomen als der Mensch. Zudem bilden menschliche Zellen keine Folsäure. Resistenzbildung: penicillinresistente Bakterien produzieren das Enzym Penicillinase, welche das Penicillin zerstört derartige Resitenzen entstehen u.a. durch Anwendung bei zu vielen Menschen, Behandlung bei falscher Infektion, falscher Dosierung, falscher Zeitspanne, … Wie kann die Resistenzentwicklung gehemmt werden? verantwortungsvoller Umgang mit Antibiotika (Vermeidung von Unter-/Überdosis) Missbrauch verhindern (Anwendung nur bei Infektionen, die auch mit antibiotischen Substanzen behandelbar sind) Nebenwirkungen: diverse Allergien Störung der Darmflora Pilzinfektionen selten: Nieren- und Hörschäden Anwendung in der Landwirtschaft: als Arzneimittel (Nachteil: Aufgrund der Massentierhaltung müssen bei einem infizierten Tier alle Tiere behandelt werden Forderung der Resistenzbildung) Antibiotika als Leistungs- und Wachstumsförderer wir-sind-klasse.jimdo.com Felix Birk Konservierungsverfahren Physikalische Konservierung Pasteurisieren Chemische Konservierung erhitzen über 100°C Abtöten der Mikroorganismen langfristig haltbar (Vollkonserven) Farb- und Geschmacksänderung Vitamine werden zu 60% zerstört erhitzen unter 100°C Abtöten der Mikroorganismen nur begrenzte Haltbarkeit (Halbkonserven) Geschmack und Nährstoffgehalt verändert sich unwesentlich Bsp.: Milch Bsp.: Fleischkonserven Tiefgefrieren Trocknen starke Hemmung der biochemischen Reaktion/Abtöten der Organismen keine Geschmacksänderung kein Vitaminverlust Hemmung des Wachstums/ Vermehrung der Mikroorganismen durch Wasserentzug Farb- und Geschmacksänderung Vitaminverluste Bsp.: Brot Bsp.: Obst Salzen Zuckern Einlegen (Essig, Öl, …) chem. Konservierung Hemmung des Wachstums/ Vermehrung der Mikroorganismen durch Bindung von Wasser Konsistenzänderung deutliche Geschmacksänderung Hemmung des Wachstums der Mikroorganismen wirkt nur gegen Bakterien, nicht gegen Hefen und Schimmelpilze Konsistenzänderung deutliche Geschmacksänderung Hemmung des Wachstums der Mikroorganismen Konsistenzänderung deutliche Geschmacksänderung dürfen max. in der Konzentration 1% vorkommen beeinflussen den Geschmack nicht gesundheitlich nicht unbedenklich Bsp.: Fisch Mikrobiologische Konservierung Sterilisieren Bsp.: Marmelade Bsp.: Essiggurke Bsp.: Schnittbrot Milchsäure-Gärung Essigsäure-Gärung alkoholische Gärung Kohlenhydrate werden durch erwünschte Mikroorganismen (Milchsäurebakterien) zu Säure abgebaut pHWert sinkt Hemmung des Wachstums der Mikroorganismen Konsistenzänderung Geschmacksänderung Zucker oder Alkohol wird durch Essigsäurebakterien zu Essig abgebaut pHWert sinkt Hemmung des Wachstums der Mikroorganismen Geschmacksänderung Zucker wird durch Hefe in Alkohol umgewandelt Gärung stoppt bei Alkoholgehalt 12,5 Vol.-% Hemmung des Wachstums der Mikroorganismen Geschmacksänderung Bsp.: Sauerkraut Bsp.: Branntweinessig Bsp.: Wein
