Stoffwechsel

• In der Abbildung sehen Sie Bakterien, die von der Oberfläche einer menschlichen Zunge stammen
• Bakterien


  Eigenständige Mikroorganismen, die mit anderen Mikroorganismen in mikrobiellen Gemeinschaften leben und mit ihnen in Wechselwirkung treten
• Zellteilung und Bildung zweier Zellen

  1. Mikrobielle Zelle führt eine Vielzahl metabolischer Reaktionen aus, um die erforderliche Energie zu erzeugen

  2. Kontinuierliches Wachstum auf einer festen Oberfläche führt zur sichtbaren Bildung von Massen von Zellen, den Kolonien
• Makronährstoffe


  Nährstoffe, die in großen Mengen benötigt werden
• Mikronährstoffe


  Nährstoffe, die in geringeren Mengen benötigt werden, manchmal nur in Spuren
• Wichtige chemische Elemente für Lebewesen


  • Wasserstoff (H)
  • Sauerstoff (O)
  • Kohlenstoff (C)
  • Stickstoff (N)
  • Phosphor (P)
  • Schwefel (S)
  • Selen (Se)
• Hauptbestandteile einer mikrobiellen Zelle

  • Wasser
  • Proteine
  • Nucleinsäuren
  • Lipide
  • Polysaccharide

  
• Makromoleküle


  Proteine, Nucleinsäuren, Lipide, Polysaccharide

  
• Monomere


  Aminosäuren, Nucleotide, Fettsäuren, Zucker
• Proteine machen bis zu 55% des Trockengewichts einer Zelle aus
• DNA macht nur einen sehr kleinen Prozentsatz des Trockengewichts einer Zelle aus, RNA kommt in größerer Menge vor
• Heterotrophe Bakterien


  Assimilieren organische Verbindungen und verwenden sie zur Bildung neuen Zellmaterials
• Autotrophe Mikroorganismen


  Sind in der Lage, ihre Zellstrukturen aus Kohlendioxid (CO2) zu bilden, wofür sie die aus Licht oder anorganischen Verbindungen gewonnene Energie verwenden
• Stickstoff


  Kommt in Proteinen, Nucleinsäuren und mehreren anderen Zellbestandteilen vor
• Stickstoffquellen


  • Ammoniak (NH3)
  • Nitrat (NO3-)
  • Stickstoffgas (N2)
  • Organische Verbindungen
• Bakterien können Stickstoff in organischen Verbindungen, z.B. Aminosäuren, nutzen
• Weitere Makronährstoffe


  • Phosphor (P)
  • Schwefel (S)
  • Kalium (K)
  • Magnesium (Mg)
  • Calcium (Ca)
  • Natrium (Na)
• Phosphor


  Wichtiges Element der Nucleinsäuren und Phospholipide, wird normalerweise als Phosphat (PO4^3-) geliefert
• Schwefel


  Kommt in den Aminosäuren Cystein und Methionin sowie in mehreren Vitaminen vor, kann in verschiedenen Formen wie Sulfide (HS-) und Sulfate (SO4^2-) aufgenommen werden
• Kalium (K)


  Wird für eine Reihe von Enzymaktivitäten benötigt
• Magnesium (Mg)


  Zur Stabilisierung der Ribosomen, Membranen und Nucleinsäuren sowie für die Aktivität vieler Enzyme nötig
• Calcium (Ca)


  Kann bei der Stabilisierung der Zellwände eine wichtige Rolle spielen und übernimmt bei der Hitzeresistenz der Endosporen eine wichtige Funktion
• Baum


  Eine mehrjährige Pflanze mit einem länglichen Stamm oder Stamm, der meist Äste und Blätter trägt
• Bäume stellen ihre eigene Nahrung durch Photosynthese her
• Photosynthese


  1. Lichtenergie von Chloroplasten wird eingefangen und als ATP gespeichert

  2. ATP wird verwendet, um Zucker zu erzeugen, den die Pflanze zum Wachsen und Leben nutzt
• Mikronährstoffe


  Metalle und andere Spurenelemente, die von Mikroorganismen benötigt werden
• Wichtige Mikronährstoffe


  • Eisen
  • Bor
  • Chrom
  • Kobalt
  • Kupfer
  • Mangan
  • Molybdän
  • Nickel
  • Selen
  • Wolfram
  • Vanadium
  • Zink
• Siderophore


  Eisenbindende Moleküle, die von Zellen gebildet werden, um Eisen aus unlöslichen Mineralien zu extrahieren
• Einige Bakterien wie Milchsäurebakterien können ohne Eisen wachsen, indem sie Magnesium verwenden
• Wachstumsfaktoren


  • Vitamine
  • Aminosäuren
  • Purine
  • Pyrimidine
• Viele Mikroorganismen können die Wachstumsfaktoren, die sie benötigen, selbst synthetisieren
• Komplexe Medien


  Nährlösungen mit unbekannter, komplexer Zusammensetzung aus Abbauprodukten tierischer und pflanzlicher Produkte
• Angereicherte Medien


  Komplexe Medien, die mit zusätzlichen Nährstoffen wie Serum oder Blut angereichert sind
• Selektivmedien


  Medien, die das Wachstum einiger, aber nicht aller Mikroorganismen hemmen
• Differenzierungsmedien


  Medien, die durch Farbindikatoren anzeigen, ob bestimmte chemische Reaktionen während des Wachstums ablaufen
• Kulturmedien


  Mit weiteren Nährstoffen wie Serum, Blut oder sehr nahrhaften Substanzen angereichert
• Selektivmedium


  Enthält Verbindungen, die das Wachstum einiger aber nicht aller Mikroorganismen hemmen
• Differenzierungsmedium


  Ein Indikator, normalerweise ein reaktiver Farbstoff, wird hinzugefügt, der anzeigt, ob eine bestimmte chemische Reaktion während des Wachstums abgelaufen ist
• Laborkultur


  1. Steriles Medium wird vorbereitet

  2. Organismen werden unter den für das Wachstum förderlichen Bedingungen inkubiert

  3. Reinkultur wird verwendet, die nur einen einzigen Typ von Mikroorganismus enthält
• Aseptische Technik


  Reihe von Schritten, die man braucht, um während der Arbeit mit Kulturen und sterilen Kulturmedien die Kontamination zu verhindern