Vorlesung 2 â AUFBAU UND KLASSIFIZIERUNG - PatrickReinke.de
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Lernzettel für das Modul Mikrobiologie I (Prof. Brüser) VL 2<br />
prokaryotisches Cytoplasma:<br />
• 250 mg/ml Protein<br />
• 100 mg/ml RNA<br />
• 12 mg/ml DNA<br />
• 3-10 bar Druck<br />
• reduzieren<strong>de</strong>s Milleu<br />
• Gesamtbreite 1000 nm (Ribosomen 20 nm)<br />
<strong>Vorlesung</strong> 2 – <strong>AUFBAU</strong> <strong>UND</strong> <strong>KLASSIFIZIERUNG</strong><br />
Bild: Skript (Prof. Brüser)<br />
Cytoplasmamembran:<br />
• ca. 50% Proteine (w/w)<br />
• 4 – 7 nm dick<br />
• Transportprozesse<br />
• Energiekonservierung (Protonengradiernt)<br />
Membranstabilität:<br />
Unterschiedliche Lipi<strong>de</strong>!<br />
• Archaea haben Etherlipi<strong>de</strong>, außer<strong>de</strong>m Isoprenoi<strong>de</strong><br />
Fettsäureketten. L-Glycerol-1-P<br />
• Bacteria und Eukarya haben Fettsäureester. Bild: Skript (Prof. Brüser)<br />
D-Glycerol-1-P<br />
Lipidzusammensetzung von E.Coli<br />
• 75% PE (Phosphatidyethanolamin)<br />
• 20% PG (Phosphatidylglycerol)<br />
• 5% Cardiolipin (An einem Glycerol sind zwei P-Lipi<strong>de</strong> dran)<br />
•<br />
Peptidoglycan:<br />
Gramfärbung: G- G+<br />
1. heat fix + crystal violet violet violet<br />
2. Iodid-Lösung (Farbkomplex)<br />
3. Ethanol colorless violet<br />
4. Safranin red violet<br />
Bild: Skript (Prof. Brüser), geän<strong>de</strong>rt<br />
Gramfärbung ist ein Aspekt <strong>de</strong>r Klassifizierung<br />
Gram+ Gram- We<strong>de</strong>r Gram+ noch Gram-<br />
- Bis zu 80 Peptidoglycan-Schichten - Durchlässiges Peptidoglycan Planctomyceten (Protein-Zellwand)<br />
- Keine äußere Membran - Äußere Zellmembran<br />
Ausnahmen: Mycobact.<br />
Ausnahme: Rickettsien<br />
Corynebact. Keine Zellwand mehr<br />
Äußere Membran<br />
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Peptidoglycan:<br />
S. aureus (Gram+) E. Coli (Gram-)<br />
(Gly) 5<br />
Pentyglycinbrücke<br />
Amingruppe<br />
am D-Glu<br />
DAP:<br />
Diaminosäure!<br />
Isopeptidbrücke<br />
← im Grun<strong>de</strong> nur Lys und DAP an<strong>de</strong>rs →<br />
Bil<strong>de</strong>r: Wikipedia.org/wiki/Peptidoglycane (geän<strong>de</strong>rt)<br />
Transglycosylasen bil<strong>de</strong>n „Zuckerbindungen“ (Glykosidische Bindungen) aus!<br />
Transpeptidasen bil<strong>de</strong>n Peptidbindungen aus! (in <strong>de</strong>m Fall die Isopeptidbindung!)<br />
Strukturen im Peptidoglycan:<br />
Teichonsäuren (Gram+)<br />
• Sind an Muraminsäure (MurNAc) gebun<strong>de</strong>n<br />
• Können auch an Membranlipi<strong>de</strong>n gebun<strong>de</strong>n sein (Lipoteichonsäure)<br />
• Grundbaueinheiten <strong>de</strong>r Ribtol-Teichonsäure und Glycerol-Teichonsäure<br />
(Bacillus spec.)<br />
(Lactobacillus spec.)<br />
Mycolsäuren (Gram+, Mycobact.)<br />
• Ziehl-Neelsen-Färbung (mit Fuchsin und Gegenfärbung Methylen-Blau)<br />
• Allgemeiner Aufbau<br />
S-Layer (Surface-Layer)<br />
• Stabilisierung, Molekularsieb<br />
• Bei Bacteria auf Oberfläche<br />
• Bei Archaea ist <strong>de</strong>r S-Layer (Proteinzellwand) direkt auf <strong>de</strong>r inneren Membran<br />
• Extrem halophile Archaea haben stark sulfatisierte Zellwand<br />
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Verbindung zur Membran:<br />
• Braunsche Lipidproteine<br />
• Membranbin<strong>de</strong>stelle ist ein Cystein, welches<br />
mit Fettsäuren verbun<strong>de</strong>n ist (Amid + Ester)<br />
• Das Lysin ist mit <strong>de</strong>r Pimelinsäure verbun<strong>de</strong>n<br />
(Amid)<br />
• Die Pimelinsäure ist über eine Glu-Ala-Brücke<br />
•<br />
mit <strong>de</strong>n Zuckerketten verbun<strong>de</strong>n<br />
Äußere Membran <strong>de</strong>r Gram-<br />
• Porine wichtige Kanäle durch die äußere Membran!<br />
Bild: Skript (Prof. Brüser), geän<strong>de</strong>rt<br />
LPS (Lipolylsacchari<strong>de</strong>)<br />
• Wichtig für Membranintegrität<br />
• Interaktion mit an<strong>de</strong>ren Organismen<br />
• Endotoxin<br />
Kapseln und Schleime<br />
• Kapseln hemmen Diffusion und Konvektion. Sie sind fester als Schleime<br />
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Protein-“Fä<strong>de</strong>n“<br />
• Fimbrien (1-5 μm) sind Proteinfilamente, die zum anheften dienen (können Glykosi<strong>de</strong> erkenenn)<br />
• Flagellen (20 μm) dienen zur Fortbewegung<br />
• Pili (10 μm) Anheften, Fortbewegen, Konjugation, Transformation<br />
Speicherstoffe und Einschlusskörperchen (Granula)<br />
• Speicherpolysacchari<strong>de</strong> (Glykogen), Energie und Kohlenstoffspeicher<br />
• Polyhydroxyalkanonsäuren PHA (Polyhydroxybuttersäure PHB), Energie und Kohlenstoffspeicher<br />
• Polyphosphate (Volutin), Energie und Phosphatspeicher<br />
• Speicherproteine (Energie- Kohlenstoff und Stickstoffspeicher)<br />
• Speicherschwefel<br />
• Triglyceri<strong>de</strong>, Wachsester<br />
• Magnetosomen (→ Magnetotaxis), Fe 3 O 4<br />
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