Zusammenfassung AZM3 - FH-Wels
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<strong>Zusammenfassung</strong> <strong>AZM3</strong><br />
• Aufbau der Bakterienzelle<br />
• Differenzierung von Bakterien<br />
• grundlegende mikrobiologische Arbeitsmethoden
Vergleich Pro- und Eukaryonten<br />
Eigenschaft<br />
DNA<br />
Kompartimentierung<br />
Zytoskelett<br />
Ribosomen<br />
Prokaryonten<br />
zirkuläres Chromosom,<br />
Plasmide<br />
-<br />
-<br />
70 S<br />
Eukaryonten<br />
Zellkern, Histone<br />
diverse Organellen<br />
Aktin, Mikrotubuli,<br />
u.a.<br />
80 S
Bakteriologie – Aufbau der Bakterienzelle<br />
• Zytoplasma<br />
• Zellwand<br />
• DNA<br />
– Chromosom(en), Nukleoid<br />
– extrachromosomale DNA<br />
–Plasmide<br />
• Besondere Strukturen<br />
– Flagellen (Geißeln)<br />
– Pili, Fimbrien<br />
• Sporen
Aufbau der Bakterienzelle -Peptidoglucan<br />
• Netzförmige Struktur des Moleküls – Sacculus<br />
• verschiedene Bauelemente und Verbindungen
Aufbau der Bakterienzelle – Zellwand<br />
• Unterscheidung der Zellwand Gram-positiver und<br />
Gram-negativer Bakterien
Aufbau der Bakterienzelle – Zellwand Grampositiver<br />
Bakterien<br />
Zellwand-assoziertes<br />
Protein<br />
Teichonsäure<br />
Lipoteichonsäure<br />
Peptidoglucan<br />
Zytoplasmamembran
Aufbau der Bakterienzelle – Zellwand Gram-<br />
negativer Bakterien<br />
äußere<br />
Membran<br />
Peptidoglucan<br />
Zytoplasmamembran
Aufbau der Bakterienzelle - Lipopolysaccharid<br />
spezifisches Polysaccharid<br />
Phosphat<br />
Zucker<br />
Fettsäure<br />
Kernpolysaccharid<br />
Lipid A
Struktur der Bakterienzelle - Flagellen<br />
• zur Fortbewegung durch<br />
Rotation<br />
• variables Merkmal –<br />
Flagellenbildung abhängig<br />
von Anzuchtbedingungen<br />
• eine oder mehrere Flagellen<br />
• verschiedene Formen der<br />
Verteilung<br />
• antigene Eigenschaften
Struktur der Bakterienzelle - Fimbrien<br />
• 'Härchen' aus Proteinen<br />
• zur Adhäsion an<br />
´Oberflächen oder Zellen<br />
• antigene Eigenschaften<br />
• zahlreiche unterschiedliche<br />
Bauformen
Struktur der Bakterienzelle - Pili<br />
• Aus Proteinen aufgebaute<br />
Röhrchen<br />
• zum Aufbau von Kontakten<br />
zwischen Zellen<br />
• Sex-Pili: für den Austausch<br />
von genetischer Information,<br />
z.B. Plasmide
Struktur der Bakterienzelle -Sporen<br />
Sporenfärbung<br />
• Exosporen – 'Abschnüren'<br />
– z.B. bei Streptomyces<br />
– geringe Hitze-Resistenz<br />
• Endosporen – Bildung in<br />
einer Mutterzelle<br />
– z.B. bei Bacillus, Clostridium<br />
– hohe Hitze-Resistenz
Mikrobiologische Untersuchungsmaterialien<br />
• Tupferabstriche<br />
• Blut<br />
• Urin<br />
• Stuhl<br />
• Sputum, Lungensekret<br />
• Liquor, Punktate, Exsudate, etc.<br />
• Biopsie-Material<br />
• synthetische Materialien (Katheter, Prothesen, etc.)
Mikrobiologische Arbeitstechniken<br />
• Mischkulturen<br />
– bei Kultivierung von Untersuchungsmaterialien im Labor<br />
– Wachstum mehrerer Bakterienspezies<br />
– Erreger und 'Begleitflora'<br />
• Reinkulturen<br />
– Wachstum nur noch einer Bakterienspezies<br />
• Erzeugen von Reinkulturen<br />
– fraktioniertes Ausstreichen auf Agar-Platten<br />
– Inhibierung der Begleitflora
Diff. bakterieller Erreger - Mischkulturen
Methoden der Mikrobiologie<br />
• Identifizierung und Differenzierung von<br />
Mikroorganismen:<br />
– Mikroskopie<br />
• Form, Größe, Strukturen<br />
–Kultur<br />
– Stoffwechselleistungen<br />
– Sequenzen<br />
– Immunreaktion des Wirts<br />
– Tierversuch
Differenzierung – Formen<br />
• Stäbchen<br />
• E. coli<br />
• Kokken<br />
• Staphylococcus
Differenzierung - Formen<br />
• keulenförmig<br />
• Corynebacterium<br />
• kommaförmig<br />
• Vibrio<br />
• spiralförmig<br />
• Borrelia
Diff. bakterieller Erreger<br />
• Charakterisierung verschiedener Bakterien<br />
• Reinkulturen auf Agar-Platten<br />
– Koloniemorphologie<br />
– Hämolyse-Verhalten<br />
–Geruch<br />
– Gram-Verhalten
Differenzierung – Mikroskop. Techniken I<br />
• Nativ-Präparate<br />
–Größe<br />
– Form, besondere Strukturen<br />
– Beweglichkeit<br />
• Färbungen<br />
– Nativpräparate<br />
– Einfachfärbung (Methylenblau, Kristallviolett)<br />
– Komplexe Färbugen (Gram, Giemsa)<br />
– Spezialfärbungen (Neisser, Ziehl-Nehlsen, Grocott)<br />
– Kontrastfärbungen (Tusche)
Differenzierung – Mikroskop. Techniken II<br />
• Fluoreszenzmikroskopie<br />
– Direkte/indirekte Immunfluoreszenz<br />
– Nachweis extrazellulärer Erreger (zellfrei)<br />
– Nachweis intrazellulärer Erreger (in Wirtszellen)<br />
• Elektronenmikroskopie
Arbeitstechniken – Gram-Färbung<br />
• nach Hitzefixierung<br />
• nach Kristallviolett<br />
• nach Lugol'scher Lösung<br />
• nach EtOH<br />
• nach Fuchsin
Arbeitstechniken – Gram-Färbung<br />
• mikroskopisches Bild:<br />
Gram-negative Stäbchen<br />
• mikroskopisches Bild:<br />
Gram-positive Kokken
Arbeitstechniken – Gram-Färbung<br />
• luftgetrocknetes Präparat hitzefixieren (Flamme)<br />
• mit Kristalviolett überschichten, 2 min.<br />
• abgießen, mit Lugol'scher Lösung abspülen<br />
• mit Lugol'scher Lösung überschichten, 2 min.<br />
• abgießen<br />
• mit EtOh (96%) spülen<br />
• mit Wasser nachspülen<br />
• mit Fuchsin gegenfärben, 1 min.<br />
• kurz mit Wasser nachspülen<br />
• mit Filterpapier trocknen
Differenzierung - Kultur<br />
• Koloniemorphologie<br />
– Größe, Form<br />
• Pigmentierung<br />
• Hämolyseverhalten<br />
• Geruch<br />
• Schwärmverhalten
Differenzierung - Hämolyse<br />
• Fähigkeit von Bakterien, Erythrozyten zu lysieren<br />
• Freisetzung von Hämolysinen (Proteinen)<br />
• Nachweis auf Blutagarplatten<br />
• Formen der Hämolyse –<br />
α – Vergrünung im Lysehof<br />
β – vollständige Lyse<br />
γ – keine Hämolyse
Differenzierung - Verhalten gegenüber O 2<br />
• aerobes Wachstum<br />
• anaerobes Wachstum<br />
• fakultative aerobes/anaerobes Wachstum<br />
• besondere Atmosphären<br />
– mikroaerophil
Differenzierung - Biochemie<br />
• Nachweis von Stoffwechselleistungen<br />
• Verwertung von Substraten<br />
– diverse Zucker<br />
• Bildung von Stoffwechselendprodukten<br />
–Gas, H2S –Säure<br />
– diverse Kohlenwasserstoffe
Differenzierung - Serologie<br />
• Bindung von spezifischen Antikörpern gegen<br />
Oberflächen-Moleküle (Zellwand, Geißeln)<br />
– Agglutination<br />
– Immunofluoreszenz
Differenzierung – Enzymatische Aktivitäten<br />
• Katalase<br />
• Oxidase<br />
• Koagulase
Differenzierung – spezielle Techniken<br />
• Phagentypisierung<br />
• Makrorestriktionsmuster
Differenzierung – Molekulare Methoden<br />
• Sequenzierung von Genen ribosomaler RNA<br />
• Nachweis bestimmter Gensequenzen durch<br />
–PCR<br />
– Hybridisierung mit DNA-Sonden
Differenzierung bakterieller Erreger<br />
ohne<br />
Zellwand<br />
freilebend obligat intrazellulär<br />
starre<br />
Zellwand<br />
flexible<br />
Zellwand<br />
Gram-positiv Gram-negativ<br />
Stäbchen Kokken spiral-förmig<br />
Stäbchen Kokken
Obligat intrazellulär, Gram-negativ<br />
Stäbchen<br />
Rickettsia<br />
Coxiella<br />
Kokken<br />
Chlamydia
Freilebend, ohne Zellwand<br />
Mycoplasma<br />
Uroplasma
Freilebend, flexible Zellwand<br />
aerob<br />
Leptospira<br />
anaerob,<br />
mikroaerophil<br />
Borrelia<br />
Treponema
Freilebend, starre Zellwand, Gram-positiv<br />
Stäbchen<br />
+ Endosporen<br />
aerob anaerob<br />
Bacillus Clostridium<br />
- Endosporen<br />
aerob anaerob<br />
Listeria<br />
Corynebacterium<br />
Nocardia<br />
Mycobacterium<br />
Propionibacterium<br />
Actinomyces<br />
Kokken<br />
aerob<br />
Staphylococcus<br />
Streptococcus<br />
Enterococcus<br />
Micrococcus<br />
anaerob<br />
Peptococcus<br />
Peptostreptococcus
Freilebend, starre Zellwand, Gram-negativ<br />
spiral-förmig<br />
mikro-aerophil<br />
Campylobacter<br />
Helicobacter<br />
Stäbchen Kokken<br />
mikro-aerophil anaerob<br />
Haemophilus<br />
Pasteurella<br />
Actinobacillus<br />
fak. anaerob<br />
Escherichia<br />
Salmonella<br />
Enterobacter<br />
Vibrio<br />
Bacteroides<br />
Fusobacterium<br />
Pseudomonas<br />
Legionella<br />
Brucella<br />
Bordetella
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