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Nennen Sie die wichtigsten 3 Charakteristika der Viren!
Genom besteht aus DNS oder RNS, nie aus beiden
Kein eigener wirtszellunabhängiger Metabolismus
- Zur Reproduktion wird nur die virale Nukleinsäure benötigt, die in Wirtszelle
- dafürfrei vorliegt; Proteine von Capsid oder Hülle werden nicht benötigt
DNS oder RNS kann entweder als Doppel-oder Einzelstrang vorliegen
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Nennen Sie die Vermehrungsformen der Pilze und deren Sporenbildung mittels Beispiele!
mitotische Sporenbildung = asexuell
meiotische Sporenbildung = sexuell z.B. Ascosporen, Basidiosporen
Sporenbildung ohne vorangegangene Meiose = parasexuell
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Wie heißen die 2 Typen der Ameisensäuregärung und deren Produkte?
- 2,3-Butandiolgärung: 2,3 Butandiol+CO2, Ethanol, Laktakt, Succinate, Aceta, Co2+h2 (Vertreter Enterobacter)
- gemischte Säuregärung: Laktakt, Ehtanol Acetat Co2, H2 (Vertreter E-coli)
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Nennen und beschreiben Sie die 2 Typen der Milchsäuregärung. Welche Unterschiede bestehen zwischen den 2 Formen?
- Homofermentativ: Produzieren als Endprodukte ausschließelich Laktat (Milchsäure). Anwesenheit des Enzyms Aldolase als Schlüsselenzym der Glycolyse.
- Heterofermentativ: produzieren neben Milchsäure auch Ethanol, Kohlendioxid und andere Endprodukte. Aldolase fehlt. Produkte sind beispielsweise das Laktat in Milch, Joghurt und Sauerteig
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Nennen und beschreiben Sie den Erreger und die Entstehung der Cholera.
- Erreger ist das Bakterium Vibrio Cholerae
- Aufnahme über kontaminiertes Wasser
- löst schwersten Durchfall und extremen Elektroly- und Wasserverlust aus
- Durch die Produktion vom Choleratoxin A und B an Darmzellen wird ATP in zyklische AMP umgewandelt und eine Natriumwanderung ist somit blockiert. Chlorid-Ionen wandern dennoch ins Darmlumen aus und entsprechend strömt Wasser hinterher und wird ausgeschieden
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Welche Organismen werden zur Herstellung alkoholischer Getränke genutzt? Beschreiben Sie von Bier und die Unterschiede zwischen der Herstellung unter- und obergäriger Biere.
- Ethanol wird durch Bakterien (z. B. Zymomonas mobilis) und Hefen (z. B. Saccharomyces cerevisiae) gebildet
- Bier ist ein Gärprodukt aus KH haltigen Rohstoffen wie Gerste, Weizen, Zucker und Hopfen unter Erhitzung
- untergärige Biere: Saccharomyces cerevisiae subspezies carlsbergenis setzen sich durch Agglutiantion am boden des Gärbottichs ab und Gären zwischen 5 - und 10 C° (Pilsner, Export, Märzen, Bockbiere, Lagerbiere)
- obergärige Biere: Saccharomyces cerevisiae agglutinieren nicht, sondern bleiben einzellig und schwimmen an der Oberfläche. Temparatur Optimum zwischen 15 und 25C° (Kölsch, Alt, Porter, Stout)
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Wozu dient Autoklavierung und wie läuft sie ab?
... ist die Sterilisation durch feuchte Hitze. Wasserdampf von 121C° reicht ab 15 Min bei +1bar Druck zur Denaturierung von Proteinen und somit zur Inaktivierung von Endosporen
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Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Gram-pos. und Gram-neg. Bakterien und das klassische Experiment zu deren Einteilung.
 - Beide besitzen eine Zytoplasma und eine membran. Gram-neg. Bakterien haben eine dünne Mureinschicht (Peptidglycanschicht) im periplamsmatischen Raum und angrenzend eine äußere Membranschicht. Gram-Pos Bakterien haben nur eine dicke Mureinschicht, aber keine äußere Membran
- Nachweis: Zellen 1 min violett färben (hitzefixierter Ausstrich mt Kristallviolett); Jodlösung für 3 min, damit die Zellen Violett bleiben; ca. 20 Sek Alkohol einwirken lassen, gram-pos bleibt violett, gram-neg entfärbt sich (Zellwand wird abgewaschen); 1-2 min Färben mit Safranin, g+ bleibt violett, g- wird rötlich
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Welche charakteristischen Merkmale unterscheiden Archaea von Bakterien und Eukaryonten?
- Archaea teilen sowohl mit Bakterien als auch Eukarionten Eigenschaften.
- haben verzweigte Etherlipide
- Haben Pseudomurein
- 8-10 RNA untereinheiten
- rifamycin-resistent
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Was ist der Unterschied zwischen Endotoxin und Exotoxin?
- Endotoxine: Proteine, die von ihrem Produzenten in das umgebende Medium freigesetzt werden und anschließend in die Wirtszellen eindringen. Einige zählen zu den stärksten natürlich vorkommenden Giften (z. B. Clostridien). Häufig ist die Wirkung auf die Beeinflussung von Schaltstellen für die Signalweiterleitung ausgerichtet
- Endotoxine: sind Bestandteile der Lipopolysaccharide der äußeren Membran Gram-Neg. Bakterien. Es wird bei der Zelllyse freigesetzt und hat das Lipid A als toxische Komponenten. Es wirkt unspezifisch und löst vor allem Entzündungsreaktionen aus (E-Coli, Salmonella)
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Nenne Sie den Unterschied zwischen hetero- und autotrohper Lebensweise, bzw. litho / organtropher Lebensweise bei Prokaryonten.
- Heterotroph: Energiequelle sind organische Kohlenstoffatome
- Autotroph: Kohlenstoffdioxid dient als Energiequelle
- Lithotroph: nutzen anorganischer Energiequellen
- Organotroph: Nutzen von organischen Energiequellen
- chemotroph: chemische Energiequelle
- phototroph: Licht als Energiequelle
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Beschreiben Sie die Wirkungsweise von AB-Toxinen und geben Sie Beispiele. Welchen spezifischen Effekt haben Toxine auf die Wirtszelle?
- A-B-Toxine gehören zu Proteinen, die strukturell gleich aufgebaut sind
- das eigentliche Toxin ist die A-Komponente, die zunächst mit der B-Komponenten synthetisiert wird
- Die B- Komponente ist für den Transport in die Wirtszelle verantwortlich, ohne selbst einzudringen
- A-B Toxine hemmen u. a. die Proteinbiosynthese oder lösen unkontrollierte zelluläre Signaltransduktionensketten aus, bewirken eine zellzerstörung
- Beispiele: Toxine der diphterie- und choleraauslösenden Erreger
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Wie können Escherischia und Pseudomonas durch einfache Tests unterschieden werden?
- Pseudomonas haben eine andere Atmungskette als Escherischia. Die Nitratreduktion geht nur bis zum Nitrat, nicht bis zum Stickstoff, sie ist also anaerob.
- E.Coli ist fakultativ anaerob
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Nennen Sie die wichtigsten Schritte in der Vermehrung von lytischen und temperenten Phagen.
- Lytische (Virulente) Phagen:
- Injektion der Phagen DNA/RNA in die Wirtszelle und Freisetzung der viralen Nukleinsäure.
- Sofortiger Synthesebegin neuer Phagen nach Infektion
- Syntheseprozesse der Wirtszelle werden für die Synthese neuer Phagen benutzt und umgestellt
- Es erfolgt die Freisetzung neuer Phagen, wobei die Wirtszelle untergeht
- Temperente Phagen:
- Infektion der Zelle ohne sofortigen Start der Synthese neuer Phagen
- Phage liegen im nichtinfektiösen Zustand vor und werden bei Zellteilung auf die Nachkommen vererbt (Prophage), dies geschieht durch den Einbau des Genoms in die Wirtszelle oder als geschlossener Plasmidring
- Durch UV-Strahlung, Temperaturschock oder Röntgenstrahlung kann es zur Lysogenie (einpflanzung der DNA/RNA in den Wirt) kommen, daraus folgt die Phagenvermehrung und -freisetzung durch eine Lyse der Wirtszelle (Exzesion)
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Beschreiben Sie die Parasexuelle Vermehrung von Pilz!
- Fusion sexuell nicht differenzierter vegetativer Zellen
- Haploidisierung (Entfernen und Ersetzen eines Zellkernes), um einer Vervielfältigung des Genomsatzes durch Fusion vorzubeugen
- Sporenbildung ohne vorangehende Meiose
- Zyklus:
- 1. Heterokaryon Bildung - Ergebnis der Verschmelzung haploider Zellen oder Mycelien gleicher, oder verschiedener Polarität
- 2. Karyogamie - Verschmelzung von Kernen und Bildung diploider heterozygoter Kerne
- 3. Mitotisches Crossing-Over - Kernteilung in chromatiden homologer Chromosomen. Wesentlicher Mechanismus zur somatischen Rekombination
- 4. Haploidisierung - von diploiden kernen, Schrittweise durch Chromosomenverlust über aneuploide Stadien; dabei ablaufende seggregationsereignisse führen zu einer vielzahl entstehender Phänotypen
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Welche Aufgabe haben Milchsäurebakterien und welche Typen der Milchsäuregärung gibt es?
- Homofermentative Milchsäuregärung: Laktat als einziges Produkt, Aldolase vorhanden, Glucose wird zu Laktat und Wasserstoff umgewandelt, Energieausbeute 2 ATP
- Heterofermentative Milchsäuregärung: Gleiche Menge an Alkohol und Co2 wird gebildet + Lactat, Glucose und Ribose können umgewandelt werden, KEINE Aldolase, Glucose ergibt 1 ATP, Ribose 2 ATP
- Aufgabe: Bildung von Milchsäure und es ist wichtig für Gärungsprozesse (aerotolerant, obligat), z. B. in Sauerteig oder Bier
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Nennen Sie mögliche Produkte der Milchsäuregärung.
- Käse
- Joghurt
- Sauerteig: wichtig für Quellfähigkeit verschiedener polysaccharide im Roggenmehl, hilft bei Krumengefüge des BRotes und trägt zur Teigsäuerung bei
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Wie wird Salmonellose (Lebensmittelvergiftung) ausgelöst und welche Krankheiten können durch diesen Erreger entstehen?
- Enterobakterium: Salmonelle Enterica (Wachstumsoptimum 37°C, dennoch Hitzeempfindlich)
- Krankheiten:
- Salmonellen-Enteritis - wässriger Durchfall durch Endotoxine (Geflügel, Eier, Eis)
- Salmonella typhii/paratyphi - Infektion über Dünndarm ins Lymphsystem, dort 14-tägige Vermehrung und anschließender Übergang in die Blutbahn mit hohem Fieber und einem Organbefall
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Wie heißt der Erreger der Ruhr und was ist seine Besonderheit?
- Auslöser: Shigella dysenteriae
- Unbeweglich
- langsame lactosevergärung
- keine Gasbildung bei Fermentation von KH
- Infektionsquelle: hauptsächlich Mensch
- Verlauf: über Dickdarm, blutiger Durchfall, Krämpfe, Kreislaufeinbruch und Peritonitis (Bauchfell Entzündung)
- Toxische Effekte per Endo- und Exotoxin auf NS und HK
- Erregernachweis im Sthul
- Antibiotikatherapie
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Was ist der d10-Wert (decimal reduction time) und wodurch kann er beeinflusst werden?
- Zeit die benötigt wird, um 90% einer Population bei einer gegebenen Temperatur abzutöten
- Beeinflussbar durch Zeit und Temperaturänderung
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Nennen und beschreiben Sie die Phasen des prokaryotischen Wachstums.
- 1. Lag- (Anlauf) Phase:
- Abhängig von Kulturbedingungen
- Zustand der Vorkultur
- Größe des Inokulums (Größe des infektiösen Materials)
- 2. Exponentielle Phase:
- Maximale Teilungsraten
- Wachstumsrate ist konstant
- 3. Stationäre Phase:
- Limitierung des Wachstums
- Physiologie ändert sich
- Lysis setzt ein (Auflösung)
- Zellzunahme ist identisch mit Absterberate
- Sehr unterschiedliche Länge
- 4. Absterbephase:
- Lysis überwiegt
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Was bedeutet Bakteriozid, Bakteriostatisch und Bakteriolytisch? Stellen Sie den Zusammenhang zwischen Lebendzellzahlen und Gesamtzellzahlen für diese Typen in Skizzen dar und erklären Sie.
- Bakteriozid: Zellen sind sichtbar, aber zunehmend nicht mehr lebensfähig; LZZ und GZZ nehmen gleich stark zu LZZ sinkt während GZZ konstant bleibt
- Bakteriostatisch: Wachstum lebender Zellen ist gehemmt, aber sie sind noch sichtbar und lebensfähig (Gesamtzellzahl ist gleichbleibend) LZZ und GZZ nehmen bis zu bestimmtem Punkt zu und bleiben dann gleich
- Bakteriolytisch: sowohl Lebendzellzahlen als auch Gesamtzellzahlen gehen gegen Null durch eine Lyse der Zellwand; LZZ und GZZ nehmen bis zu bestimmtem Punkt gleich stark zu und fallen dann gleich stark wieder ab
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Wie wirken antibakterielle Maßnahmen?
- Schädigung der Proteine/Nukleinsäure
- Veränderung der Membranpermeabilität
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