04 Mikrobiologie 1

Mikrobiologie
(griechisch: Mikros = klein; bios = Leben)
Was is‘n das??
~ ist die Lehre von den Kleinstlebewesen (Mikroorganismen).
Das Wissen von der Mikrobiologie gehört mit der Hygiene
als biologische Grundlage zusammen!
Die Mikroorganismen (Mikroben) werden eingeteilt in:
1.) Bakterien
2.) Viren
3.) Pilze
4.) Protozoen (tierische Einzeller)
Die Mikroorganismen kommen überall in der Natur vor:
also in der Luft, im Wasser, am Boden, in der Erde und an
und in jedem Lebewesen.
Auch beim Menschen findet man sie auf der Haut, in den
Haaren, auf den Schleimhäuten, im Darm und in den
Organen.
Die Mehrzahl der Mikroorganismen ist apathogen (nicht
krankmachend) und bilden mit dem Körper eine Symbiose
(eine voneinander abhängige Lebensgemeinschaft - Körper
und Mikroorganismen sind von gegenseitigem Nutzen!).
[z.B.: im Darm oder Putzerfische]
Parasiten (Schmarotzer, Mitesser) sind Lebewesen, die nur
auf Kosten eines anderen Lebewesens (Wirt) leben.
pathogen: krankmachend
apathogen: nicht krankmachend
Kontamination: Besiedelung, Behaftung von und
mit Schadstoffen
invasiv: in das Gewebe eindringen, in den Körper
eindringen, durch Gewebe stechen oder
schneiden.
Symbiose: ist das Zusammenleben von einander
abhängiger Lebensgemeinschaften - Körper und
Mikroorganismen sind von gegenseitigen Nutzen!
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Parasiten: sind Lebewesen, die auf Kosten von
anderen Zellen leben, sie ausnützen Schmarotzer oder Mitesser!!
Inkubationszeit: ist die Zeit, die vom Eindringen
eines pathogenen Keimes bis zum Ausbruch der
Krankheit vergeht.
Bakterien: sind einzellige Mikroorganismen, die
sich durch Zellteilung vermehren und einen
eigenen Stoffwechsel haben.
Die Zahl der pathogenen Mikroben ist relativ gesehen eher
gering.
Nach der Kontamination (=Besiedlung) von Oberflächen mit
Schadstoffen oder Mikroben, z.B. von der Haut,
Gerätschaften, Böden, Griffe usw. Sie können in den Körper
eindringen (invasive pathogene Erreger). Sie sind die Erreger
von Infektionskrankheiten!
Nach einer sog. Inkubationszeit* können sie eine Infektionskrankheit verursachen:
wenn eine Immunabwehr des Körpers gegen diesen
Erreger nicht vorhanden ist,
die Immunabwehr geschwächt oder
zu gering ist.
* Inkubationszeit ist die Zeit, die vom Eindringen der
pathogenen Keime bis zum Ausbruch der Krankheit vergeht.
Erste Erregergruppe, die in der Mikrobiologie eine Rolle
spielen:
Die Bakterien:
Sie sind einzellige Mikroorganismen, die sich durch Zellteilung
vermehren. Sie haben einen eigenen Stoffwechsel und sind auf
Nährböden züchtbar.
Die Vermehrung geschieht durch Zellteilung!
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Aufbau:
Die Bakterien sind ggfls. von einer Kapsel, der Zellwand und
der Zellmembran umgeben. Die Zellwand gibt Form und
Stabilität, die Zellmembran ist für den Stoffwechsel zuständig.
Die Kapsel, falls vorhanden, geben weiteren Schutz.
kettenförmige DNA
Plasma
Bakterien sind eigenständige Kleinstlebewesen, besitzen
keinen Zellkern, die DNA ist im Plasma kettenförmig verteilt!
DNA =
Des-oxy-ribo-nuclein-säure (acid)
Nur pflanzliche und tierische Zellen besitzen einen Zellkern!
Viele Bakterien können sich aktiv mit Hilfe von kleinen
Fortsätzen (Geißeln) fortbewegen.
Beispiel von Geißeln bei anderen Zellen: Spermazellen
Stäbchen mit
Geißeln
Einzelne Bakterien sogenannte Bazillen, können
widerstandsfähige Dauerformen gegen ungünstige
Umweltbedingungen (z.B. Kälte, Hitze, Austrocknung) bilden.
Diese Bazillen nennt man:
Sporen
Bakterien, die Sporen bilden können, nennt man
Bazillen
(gefährlichste Art in der Praxis: Milzbrandsporen = Anthrax)
Sämtliche gebrauchten Instrumente müssen vor dem Sterilisieren
gründlich von allen groben und feinen sichtbaren
Verunreinigungen befreit werden. (Bürsten, usw.)
Dies muss geschehen, weil in Resten auf den Instrumenten
Bazillen + Sporen vorhanden sein können, die die Sterilisation
überleben können!!!
Die Bakterien werden eingeteilt nach:
Größe und Form
Beweglichkeit
Stoffwechseleigenschaften
Verhalten beim Anfärben mit Farbstoffen
Wachstumsverhalten auf künstlichen Nährboden (Kulturen)
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Größe und Form + Beweglichkeit:
• kugelförmige Bakterien (Kokken)
• stäbchenförmige
Bakterien
• spiralförmige
Bakterien
(Spirochäten)
Staphylokokken:
Diese gehören
zu den
•Bakterien mit
fester Zellwand,
•sind aerob und
anaerob
(fakultativ)
•gram-positiv
Was sind
Staphylokokken?
(staphylos = Beere)
Sind wie Beeren
oder Trauben
angeordnete
Bakterien,
aerob oder
anaerob und
grampositiv,
unbeweglich.
Eitererreger.
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Verhalten nach Stoffwechseleigenschaften:
- aerobe Bakterien (aer = die Luft).
Sie brauchen Sauerstoff zum Leben, sterben
ohne Sauerstoff ab
- anaerobe Bakterien.
Sie gewinnen ihre Energie ohne Sauerstoff
und überleben nur unter Ausschluss von
Sauerstoff
Verhalten beim Anfärben mit Farbstoffen und
Wachstumsverhalten in Kulturen:
(benannt nach den Pharmakologen + Arzt „Gram“)
grampositive Bakterien
Sie färben sich dunkelblau. (z.B.: Staphylokokken)
gramnegative Bakterien
Sie färben sich rot (z.B.: Escheridia coli)
Beispielhafte Bakterien aus und in der Praxis:
Staphylokokkus aureus ist ein Vertreter der kugelförmigen,
grampositiven, aeroben Bakterien.
Nochmal eine Namenserklärung, die die Bakterienmorphologie erklären:
- staphylokokkus = kugelförmige Bakterien, die traubenförmig
zusammen gelagert sind
- aureus = golden
Morphologie (Lehre von Gestalt und Form)
•Staphylokokkus aureus ist 0,8-1,2 Mikrometer groß. Das
Bakterium ist unbeweglich und bildet keine Sporen aus. Manche
Stämme haben aber eine Kapsel.
Im mikroskopischen Bild erkennt man grampositive, also violett
angefärbte Kokken, die traubenförmig gelagert sind.
Durch die Toxine, die Staphylokokkus aureus produziert,
kann es zu einer Lebensmittelintoxikation kommen,
wenn die Bakterien sich in Lebensmitteln vermehren
konnten.
Reaktion des Körpers ist Erbrechen, Durchfall oder in
schlimmsten Fällen, wenn die Toxine ins Blut gelangen,
Herzschädigungen.
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Hier seht Ihr eine Fotografie eines Originalpräparates, z. B. eines
Wundabstriches.
Man sieht Zellen, Leukozyten und die Bakterien.
Staphylokokken
Die Anzüchtung:
Staphylokokkus aureus wächst auf den üblichen Nährböden für
Kokken. Auf einer Blutplatte wächst das Bakterium mit goldgelben (aureus) Pigment.
Außerdem ist um die Bakterienkolonie eine Hämolyse
(Blutauflösung) zu sehen.
Auf der Abbildung könnt Ihr eine Blutplatte sehen, auf
der Staphylokokkus aureus wächst.
Identifizierung:
Natürlich kann man nicht nur anhand der Morphologie ein
Bakterium identifizieren.
Jede Gattung hat bestimmte biochemische Eigenschaften und
Reaktionsbesonderheiten, die eine genaue Identifizierung erlauben.
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Krankheiten, die durch Staphylokokkus aureus verursacht
werden können:
Da wäre zuerst die Wundeiterung zu nennen, aus der
Staphylokokkus aureus oft angezüchtet wird.
Auch beim Furunkel (eine tiefgreifende schmerzhafte
Entzündung eines Haarfollikels und seiner Umgebung) und
dem Karbunkel (mehrere Furunkel, die ineinander übergehen),
findet man Staphylokokkus aureus.
Weiterhin wären die Otitis (Ohrentzündung),
die Parotitis (Ohrspeicheldrüsenentzündung)
und die Mastitis (Brustdrüsenentzündung)
als häufig auftretende Erkrankungen zu nennen.
Zu den Wundinfektionen,
bei denen Staphylokokkus aureus beteiligt ist,
zählt:
Abszess (Eiteransammlung in nicht vorgebildeter
Gewebehöhle)
und das Gangrän (Autolyse oder bakterielle Fäulnis).
der Ulcus (das Geschwür)
I.
Bakterien
mit dünner
Zellwand
-
1.aerobe Kokken und Stäbchen
2. anaerobe Kokken
3. anaerobe Stäbchen
4. fakultativ anaerobe Stäbchen
5. Spirochäten
6. anders spiralige Bakterien
7. Rickettsien
8. Chlamydiales
Bakterienklassifikation
II.
Bakterien
mit fester
Zellwand
1. aerobe und fakultativ anaerobe Kokken
2. aerobe Stäbchen Bakterien
3. Endosporenbildner
4. unregelmäßig geformte Stäbchen
5. Verzweigungs-Bakterien
III.
Bakterien
ohne feste
Zellwand
Mikrokokken
Streptokokken
Mycoplasmatales
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Bakteriologie
I. Bakterien mit
dünner Zellwand
Ordnungen:
Aerobe
Kokken
und
Stäbchen
anaerobe
Kokken
II. Bakterien mit
fester Zellwand
anaerobe
Stäbchen
fakultativ
anaerobe
Stäbchen
III. Bakterien ohne
feste Zellwand
Spirochäten
anders
spiralige
Bakterien
Rickettsien
Chlamy
diales
Rickettsiaceae;
Bartonellaceae
Spirochaetaceae; Leptospiraceae
Familien:
Enterobakterien; Vibrionen; Pasteurella
Bakteroidaceae
(keine Familie)
Veillonellaceae; Peptococcaceae
Legionellen; Neissericeae; Pseudomonaceae
Gattungen:
Legionella
Peptococcus;
Peptostreptococcus
Klasse
I. Bakterien mit
dünner Zellwand
Borrelien (Zecken,
Läuse)
Heliobacter
Bakteriologie
Ordnungen:
aerobe und
fakultativ
anaerobe
Kokken
II. Bakterien mit
fester Zellwand
aerobe
Stäbchenbakterien
Familien:
Endosporenbildner
III. Bakterien ohne
feste Zellwand
unregelmäßig
geformte
Stäbchen
Actinomycetaceae;
(= Parodontitis !!)
Mycobacteriaceae;
Dermatophilaceae;
Streptomycetaceae
Bacillaceae
Lactobazillen
Verzweigung –
fadenbildende
Bakterien
(keine
Familie)
Mikrococcaceae; Streprococcaceae
Gattungen:
Staphylococcus
aureus
Streptococcus;
Enterococcus
Corynebakterium;
Propionibakterium; = (Akne !!)
Was sind Staphylokokken?
Sind wie Beeren oder Trauben angeordnete Bakterien,
grampositiv, aerob, und fakultativ anaerob und
unbeweglich. Eitererreger.
Was sind Streptokokken?
gr.: streptos – gedreht
kugelförmige, gramnegative Bakterien, die lange
perlschnurartige Ketten bilden.
Sind Milchsäurebakterien. Sind harmlose Bakterien in der
Mundschleimhaut, sie nutzen dem Wirt (Vorverdauung der
Nahrung) und schaden ihm nicht!
[Allerdings bilden diese Bakterien Milchsäure, die, wenn
sie nicht neutralisiert wird (z.B. Zähneputzen), Karies
verursachen]
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Was sind Rickettsien?
Das sind kleine, unbewegliche Stäbchen oder Kokken
(benannt nach dem Pathologen ‚Ricketts‘)
Es handelt sich um Parasiten oder Symbionten im
Darmepithel von Läusen, Flöhen oder Zecken.
Bei Übertragung auf den Menschen durch Biß kommt es zu
schweren Erkrankungen.
Was sind Sporen?
Manche Bakterien können unter ungünstigen Lebensbedingungen
widerstandsfähige Dauerformen bilden. Diese widerstandsfähige
Form der Bazillen nennt man Sporen.
In diesem Zustand ruht der Stoffwechsel der Zelle, aber die Zelle
überlebt. Verbessern sich die Lebensbedingungen, bilden sich
wieder Bakterien.
Die große Resistenz der Sporen gegen chemische und
physikalische Einwirkungen erfordert in der Praxis
Hygienemaßnahmen, die berücksichtigt werden müssen.
Sporen sind durch Desinfektion nicht abzutöten, nur durch extrem
lange Sterilisation (Dampf, Heißluft).
Bakterien sind dagegen durch Desinfektion und Sterilisation
abzutöten.
Was sind Bazillen?
Das sind sporenbildende Bakterien.
Was sind Spirochäten?
Es sind spiralförmige Bakterien.
Sie unterscheiden sich von allen anderen Bakterien durch
ihre charakteristische spiralförmige Gestalt und die Art der
rotierenden Fortbewegung
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Die Mikroorganismen werden eingeteilt in:
1.) Bakterien
2.) Viren
3.) Pilze
4.) Protozoen (tierische Einzeller)
Zweite Erregergruppe, die in der Mikrobiologie eine Rolle
spielen:
Die Viren:
Der Virus hat keine Zellstruktur.
Er besteht lediglich aus einem Proteinmantel (Kapsid).
Der Virus hat seine Erbinformationen in den Nucleinsäuren
(DNA + RNA) gespeichert.
Er besitzt keinen Zellkern und keine Doppelhelix.
Diese Nukleinsäuren (RNA) enthalten die Erbinformation.
Zur Verdopplung der RNA‘s werden aber die Enzyme eines
Zellkerns benötigt.
Die Viren müssen in eine andere Zelle eindringen, die einen
Zellkern mit DNA besitzen > in eine sogenannte Wirtszelle.
In dieser Zelle verdoppeln sich die Nukleinsäuren mit Hilfe
der DNA der Wirtszelle. Dadurch wird die Original-DNA
zerstört und die Zelle geht zugrunde.
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Allgemein bekanntester Vertreter ist der HI-Virus.
Er löst die Krankheit AIDS aus:
Das gefährliche ist, dass diese Viren ausgerechnet die Zellen
angreifen, die für die Immunabwehr zuständig sind: die TLymphozyten und die Makrophagen.
Dadurch wird die gesamte Immunität des Körpers
geschwächt und andere Krankheiten, die mit dem HI-Virus
nichts zu tun haben, können mit ihren Bakterien den Körper
bis hin zum Tode schädigen. Der Körper kann sogar an den
körpereigenen Bakterien erkranken – sogenannte
Autoimmunkrankheiten.
Derzeit gibt es noch keinen Impfstoff gegen AIDS.
In der Praxis gefürchtester Virus ist der Hepatitis-Virus, der
die Leberzellen angreift.
Die Mikroorganismen werden eingeteilt in:
1.) Bakterien
2.) Viren
3.) Pilze
4.) Protozoen (tierische Einzeller)
Die Pilze: (lat. - fungi)
Pilze sind wesentlich größer als Bakterien. Sie sind entweder
eiförmige oder ovale kernhaltige und bewegungsunfähige
Einzelzellen (Sproß- oder Hefepilze) oder bilden aus
fadenförmigen Zellen, den Hyphen, ein Geflecht, das Myzel.
Sie sind nicht zur Photosynthese, im Gegensatz zu den
Pflanzenzellen, befähigt.
Pilzinfektionen werden Mykosen genannt, Medikamente
gegen Pilze werden Antimykotika genannt. Sie wirken
fungizid (pilzabtötend) oder fungistatisch (Pilzwachstumshemmend).
Es gibt über 120 000 Arten, von denen nur ca. 100
Krankheiten beim Menschen auslösen können.
Krankheit in der Mundhöhle – der Soor, verursacht durch
den Candida albicans.
Bekannteste Vertreter: der Schimmelpilz, Fußpilz
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Die Mikroorganismen werden eingeteilt in:
1.) Bakterien
2.) Viren
3.) Pilze
4.) Protozoen (tierische Einzeller)
Die Protozoen:
(Einzahl: das Protozoon)
Protozoen (Urtierchen) sind einzellige, kernhaltige
Mikroorganismen, die dem Tierreich zugeordnet werden.
Sie haben einen deutlich abgegrenzten Zellkern und
Mitochondrien, haben keine feste Zellwand und sind
kugel- oder würmchenförmig.
Sie besitzen Bewegungsorganellen = Geißeln (Flagellaten)
oder Wimpern (Ciliaten), mit denen sie sich fortbewegen.
Stoffwechsel: eigene Enzymsysteme und eigenständige
Atmung, dadurch sind sie auch auf unbelebten
Nährböden züchtbar.
Fortpflanzung: teils ungeschlechtlich durch Teilung und
Mehrfachteilung, teils geschlechtlich Vermehrung über
verschiedene Entwicklungsstadien beim Wirtswechsel im
Endwirt.
Sie leben als Krankheitserreger im Darm, wie die
Ruhramöben, oder im Blut, wie die Malaria-Erreger
oder bohren sich in tierische oder menschliche
Körperzellen ein.
Bekannteste Vertreter der Protozoen ist der
Malariaerreger und der Erreger der Toxoplasmose.
Sie werden mit Chemotherapeutika behandelt.
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Art der
Mikroorganismen
Pilze
Viren
Protozoen
Zelle
Zelle
Kein Zelleib,
keinen Zellkern,
besteht nur aus
Erbmaterial
tierische Einzeller
Rolle
Gärung, Fäulnis,
Krankheitserreger der
Tuberkulose, Eiter,
Geschlechtskrankheit
en, Tetanus usw.
Erreger der
Mykosen
Erreger der
Grippen, AIDS,
Hepatitis
Überträger von
Malaria,
Toxoplasmose
Größe
0,5-5 Mikrometer
etwa 0,5
Mikrometer
0,5 – 2
nanometer
10 – 100
Mikrometer
Form
Kugeln – Kokken
Stäbchen, Schrauben
fadenförmig
kugelig, kubisch
amöboid
Stoffwechsel
eigener Stoffwechsel
– aerob oder anaerob,
auf Nährböden
züchtbar
wie normale
Zellen
keiner
wie normale Zellen
Vermehrung
Zellteilung
Zellteilung
nur in einer
Wirtszelle
möglich
Zellteilung und
geschl.
Vermehrung
Desinfektions-,
Sterilisationsverfahren
Desinfektions-,
Sterilisationsverfahren
Desinfektions-,
Sterilisationsverfahren
Charakteristik
Bakterien
Färbung
gram–negativ oder
gram-positiv
Abtötung
Desinfektions- und
Sterilisationsverfahren
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