Allgemeine Mikrobiologie: 40 Tab.
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|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Thieme
1981
|
| Ausgabe: | 5., überarb. u. erw. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 559 S. |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur 5. Auflage...................................... III
Vorwortzur 1.Auflage ..................................... V
Schreibweise und Abkürzungen .............................. VII
Häufig benutzte Abkürzungen ............................... VIII
Auflistung der neuen Gattungs- und Artnamen
vonBakterien............................................. IX
1. Die Stellung der Mikroorganismen
in der Natur.................................... l
1.1 Die drei Reiche: Tiere, Pflanzen und Protisten.......... 1
1.2 Prokaryonten und Eukaryonten..................... 2
1.3 Beteiligung am Kreislauf der Stoffe................... 3
1.4 Mikroorganismen im Dienste des Menschen........... 8
1.5 Allgemeine Eigenschaften der Mikroorganismen....... 10
2. Die Zelle und ihre Struktur...................... 13
2.1 Die eukaryotische Zelle (Eucyte)..................... 13
2.2 Dieprokaryotische Zelle (Protocyte) ................. 18
2.2.1 Der Bakterienkern ................................ 21
2.2.2 Cytoplasma und Membranen........................ 33
2.2.3 Zellwand....................................... 42
2.2.4 Kapseln und Schleime.............................. 51
2.2.5 Geißeln und Beweglichkeit.......................... 56
2.2.6 Speicherstoffe und andere Zelleinschlüsse............... 62
2.2.7 Endosporen und Dauerformen....................... 68
2.2.8 Pigmente der Bakterien und Pilze...................... 74
3. Die Prokaryonten,
ein systematischer Überblick .................. 78
3.1 Gram-negative Kokken (Cocci und Coccobacilli)....... 84
3.2 Pseudomonaden und andere Gram-negative Stäbchen ... 85
3.3 Gekrümmte Stäbchen: Spirillen und Vibrionen......... 87
3.4 Filamentebildende Bakterien........................ 89
3.5 Bakterien mit Anhängseln und Knospenbildung........ 91
3.6 Endosporenbildende Stäbchen und Kokken ........... 93
3.7 Gram-positive Kokken (Cocci)...................... 95
3.8 Coryneforme Bakterien............................ 96
3.9 Mycobakterien................................... 98
Inhaltsverzeichnis XI
3.10 Actinomyceten (im engeren Sinne) ................... 99
3.11 Obligat zellparasitische Bakterien.................... 103
3.12 Spirochaeten..................................... 105
3.13 Cyanobakterien (Blaualgen) ........................ 108
3.14 Andere durch Gleiten bewegliche Bakterien............ 115
3.15 Mycoplasma-Gruppe (KlasseMollicutes) ............. 120
3.16 Archaebakterien.................................. 123
4. Die Viren: Verbreitung und Struktur............ 125
4.1 Viren........................................... 127
4.2 Bakterienviren (Bacteriophagen) .................... 132
4.2.1 Vermehrung eines virulenten Phagen: lyrischer Cyclus...... 134
4.2.2 Die Entwicklung temperenter Phagen: Lysogenie.......... 138
4.3 Beziehung der Viren zur Bildung von Tumoren......... 143
5. Die Pilze (Fungi = Mycota) ..................... 146
5.1 Acrasiomycetes (zellige Schleimpilze)................. 150
5.2 Myxomycetes (echte Schleimpilze)................... 152
5.3 Phycomycetes (niedere Pilze)........................ 153
5.4 Ascomycetes (Schlauchpilze)........................ 157
5.5 Basidiomycetes (Ständerpilze)....................... 164
5.6 Fungi imperfecti (Deuteromycetes)................... 166
6. Das Wachstum der Mikroorganismen .......... 168
6.1 Ernährung der Mikroorganismen.................... 168
6.2 Nährböden und Wachstumsbedingungen............. 170
6.3 .Ernährungstypen................................. 176
6.4 Selektive Kulturmethoden.......................... 177
6.5 Physiologie des Wachstums......................... 182
6.5.1 Methoden zur Bestimmung der Bakterienzahl und der
Bakterienmasse .................................. 182
6.5.2 Exponentielles Wachstum und Generationszeit........... 184
6.5.3 Bakterienwachstum in statischer Kultur ................ 186
6.5.4 Parameter der Wachstumskurve...................... 189
6.5.5 Bakterienwachstum in kontinuierlicher Kultur ........... 191
6.5.6 Synchronisation der Zellteilung ...................... 194
6.6 Hemmung des Wachstums und Abtötung............. 194
6.6.1 Sterilisationsverfahren............................. 198
6.6.2 Konservierungsverfahren...........................202
7. Grundmechanismen des Stoffwechsels
und der Energieumwandlung ..................205
7.1 Grundlagen......................................206
7.2 Wege des Hexoseabbaus...........................216
7.2.1 Fructose-l,6-bisphosphat-Weg (Glykolyse)..............217
XII Inhaltsverzeichnis
7.2.2 Pentosephosphat-Weg............................. 220
7.2.3 2-Keto-3-desoxy-6-phosphogluconat-Weg.............. 221
7.2.4 Oxidation von Pyruvat............................. 223
7.3 DerTricarbonsäure-Cyclus......................... 225
7.4 Atmungskette und Elektronentransport-
phosphorylierung................................. 227
7.5 Hilfszyklen und Gluconeogenese .................... 240
7.6 Biosynthese einiger niedermolekularer Bausteine....... 245
7.7 Stoffaufnahme in die Zelle.......................... 249
8. Spezielle Gärungen............................ 255
8.1 Alkoholgärung durch Hefe und Bakterien............. 258
8.2 Milchsäuregärung und Lactobacteriaceae............. 265
8.3 Propionsäuregärung undPropionibakterien........... 272
8.4 Ameisensäuregärung und Enterobacteriaceae.......... 275
8.5 Buttersäure-Butanol-Gärung und Clostridien.......... 283
8.6 Homoacetatgärung: Kohlendioxid als Wasserstoff-
Acceptor........................................ 292
8.7 Vergärbare und nicht-vergärbare Naturstoffe.......... 294
9. Elektronentransport unter anaeroben
Bedingungen..................................296
9.1 Denitrifikation und Nitrat-Reduktion................296
9.2 Schwefelwasserstoff-Bildung durch Sulfat-Reduktion ... 301
9.3 Schwefelwasserstoff-Bildung durch Schwefel-Reduktion 306
9.4 Methan-Bildung durch Carbonat-Reduktion ..........307
9.5 Acetat-Bildung durch Carbonat-Reduktion ........... 312
9.6 Succinat-Bildung durch Fumarat-Reduktion...........313
9.7 Reduktion von Eisen(III)- zu Eisen (Il)-Ionen...........314
10. Unvollständige Oxidation...................... 316
10.1 Essigsäurebildung und Essigsäurebakterien............ 316
10.2 Produktion anderer organischer Säuren............... 318
10.2.1 Säurebildung durch Pilze............................ 318
10.2.2 Produktion von Aminosäuren durch Bakterien ........... 324
10.3 Stoffumwandlung durch Mikroorganismen ........... 325
10.4 Produktion sekundärer Metabolite................... 327
10.4.1 Produktion von Antibiotika ......................... 328
10.4.2 Ausscheidung von Mycotoxinen...................... 335
10.4.3 Andere sekundäre Metabolite........................ 335
10.4.4 Andere mikrobiell hergestellte Produkte ................ 336
Inhaltsverzeichnis XIII
11. Anorganische Wasserstoff-Donatoren:
Aerobe chemolithotrophe Bakterien ...........339
11.1 Ammonium- und Nitritoxidation: Nitrifikation........340
11.2 Oxidation reduzierter Schwefelverbindungen..........343
11.3 Oxidation von Eisen(II)............................345
11.4 Oxidation von molekularem Wasserstoff .............347
11.5 Kohlendioxid-Fixierung über den Ribulose-
bisphosphat-Cyclus...............................351
12. Phototrophe Bakterien und Photosynthese ___356
12.1 Rhodospirillales (Grüne und Purpurbakterien).........356
12.1.1 Pigmente des Photosynthese-Apparates.................365
12.1.2 Stoffwechsel.....................................369
12.1.3 Verbreitung derphototrophen Bakterien................ 371
12.2 Die Elementarprozesse der Photosynthese............. 373
12.2.1 Die oxygene Photosynthese..........................375
12.2.2 Die anoxygenePhotosynthese........................ 380
12.3 Nutzung der Lichtenergie durch Halobakterien ........ 383
13. Fixierung von molekularem Stickstoff..........385
13.1 Stickstoff-Fixierung durch symbiontische Bakterien.....385
13.2 Stickstoff-Fixierung durch freilebende Bakterien
und Cyanobakterien...............................389
13.3 Biochemie und genetische Übertragung der Stickstoff-
Fixierung ........................................ 391
14. Abbau von Naturstoffen........................393
14.1 Cellulose........................................ 393
14.2 Xylan........................................... 398
14.3 Stärke und andere Glucane ......................... 399
14.4 Fructane ........................................402
14.5 Mannan.........................................403
14.6 Pektin........................................... 403
14.7 Agar............................................404
14.8 Chitin...........................................404
14.9 Lignin ..........................................405
14.10 Humusbildung...................................407
14.11 Kohlenwasserstoffe...............................409
14.11.1 Methan........................................410
14.11.2 Ethan,Propan und Butan ........................... 411
14.11.3 LängerkertigeAlkane..............................412
14.11.4 Aromatische Kohlenwasserstoffe .....................414
14.12 Proteine.........................................419
XIV Inhaltsverzeichnis
15. Konstanz, Veränderung und Übertragung
von Merkmalen................................424
15.1 Proteinsynthese und genetischer Code................424
15.2 Mutation und Mutationsauslösung..................429
15.2.1 Der ungerichtete Charakter der Mutation............... 429
15.2.2 Spontane und induzierte Mutationen................... 431
15.2.3 Selektion von Mutanten............................ 439
15.3 Übertragung von Merkmalen und genetische
Rekombination................................... 444
15.3.1 Genetische Rekombination..........................445
15.3.2 Konjugation.....................................448
15.3.3 Transduktion....................................456
15.3.4 . Transformation..................................459
16. Die Regulation des Stoffwechsels..............464
16.1 Regulation der Enzymsynthese......................466
16.1.1 Induktion....................................... 466
16.1.2 Repression...................................... 469
16.1.3 Mechanismen der Regulation........................ 473
16.2 Regulation durch Veränderung der katalytischen
Aktivität der Enzyme.............................. 478
16.2.1 Mechanismen der Regulation........................479
16.2.2 Spezielle Regulationsmuster.........................483
16.3 Regulationsdefekte Mutanten.......................490
17. Mikroorganismen und Umwelt .................494
17.1 Ökologie der Mikroorganismen.....................495
17.2 Mikroorganismen als symbiontische Partner...........503
17.2.1 Murualistische Symbiosen .......................... 504
17.2.2 Antagonistische Symbiosen.......................... 509
17.3 Mikroorganismen und Erdentwicklung............... 509
17.4 Evolution der Mikroorganismen..................... 511
Literatur................................................517
Vocabularium ..........................................524
Sachverzeichnis........................................531
|
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Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur 5. Auflage. III
Vorwortzur 1.Auflage . V
Schreibweise und Abkürzungen . VII
Häufig benutzte Abkürzungen . VIII
Auflistung der neuen Gattungs- und Artnamen
vonBakterien. IX
1. Die Stellung der Mikroorganismen
in der Natur. l
1.1 Die drei Reiche: Tiere, Pflanzen und Protisten. 1
1.2 Prokaryonten und Eukaryonten. 2
1.3 Beteiligung am Kreislauf der Stoffe. 3
1.4 Mikroorganismen im Dienste des Menschen. 8
1.5 Allgemeine Eigenschaften der Mikroorganismen. 10
2. Die Zelle und ihre Struktur. 13
2.1 Die eukaryotische Zelle (Eucyte). 13
2.2 Dieprokaryotische Zelle (Protocyte) . 18
2.2.1 Der Bakterienkern . 21
2.2.2 Cytoplasma und Membranen. 33
2.2.3 Zellwand. 42
2.2.4 Kapseln und Schleime. 51
2.2.5 Geißeln und Beweglichkeit. 56
2.2.6 Speicherstoffe und andere Zelleinschlüsse. 62
2.2.7 Endosporen und Dauerformen. 68
2.2.8 Pigmente der Bakterien und Pilze. 74
3. Die Prokaryonten,
ein systematischer Überblick . 78
3.1 Gram-negative Kokken (Cocci und Coccobacilli). 84
3.2 Pseudomonaden und andere Gram-negative Stäbchen . 85
3.3 Gekrümmte Stäbchen: Spirillen und Vibrionen. 87
3.4 Filamentebildende Bakterien. 89
3.5 Bakterien mit Anhängseln und Knospenbildung. 91
3.6 Endosporenbildende Stäbchen und Kokken . 93
3.7 Gram-positive Kokken (Cocci). 95
3.8 Coryneforme Bakterien. 96
3.9 Mycobakterien. 98
Inhaltsverzeichnis XI
3.10 Actinomyceten (im engeren Sinne) . 99
3.11 Obligat zellparasitische Bakterien. 103
3.12 Spirochaeten. 105
3.13 Cyanobakterien (Blaualgen) . 108
3.14 Andere durch Gleiten bewegliche Bakterien. 115
3.15 Mycoplasma-Gruppe (KlasseMollicutes) . 120
3.16 Archaebakterien. 123
4. Die Viren: Verbreitung und Struktur. 125
4.1 Viren. 127
4.2 Bakterienviren (Bacteriophagen) . 132
4.2.1 Vermehrung eines virulenten Phagen: lyrischer Cyclus. 134
4.2.2 Die Entwicklung temperenter Phagen: Lysogenie. 138
4.3 Beziehung der Viren zur Bildung von Tumoren. 143
5. Die Pilze (Fungi = Mycota) . 146
5.1 Acrasiomycetes (zellige Schleimpilze). 150
5.2 Myxomycetes (echte Schleimpilze). 152
5.3 Phycomycetes (niedere Pilze). 153
5.4 Ascomycetes (Schlauchpilze). 157
5.5 Basidiomycetes (Ständerpilze). 164
5.6 Fungi imperfecti (Deuteromycetes). 166
6. Das Wachstum der Mikroorganismen . 168
6.1 Ernährung der Mikroorganismen. 168
6.2 Nährböden und Wachstumsbedingungen. 170
6.3 .Ernährungstypen. 176
6.4 Selektive Kulturmethoden. 177
6.5 Physiologie des Wachstums. 182
6.5.1 Methoden zur Bestimmung der Bakterienzahl und der
Bakterienmasse . 182
6.5.2 Exponentielles Wachstum und Generationszeit. 184
6.5.3 Bakterienwachstum in statischer Kultur . 186
6.5.4 Parameter der Wachstumskurve. 189
6.5.5 Bakterienwachstum in kontinuierlicher Kultur . 191
6.5.6 Synchronisation der Zellteilung . 194
6.6 Hemmung des Wachstums und Abtötung. 194
6.6.1 Sterilisationsverfahren. 198
6.6.2 Konservierungsverfahren.202
7. Grundmechanismen des Stoffwechsels
und der Energieumwandlung .205
7.1 Grundlagen.206
7.2 Wege des Hexoseabbaus.216
7.2.1 Fructose-l,6-bisphosphat-Weg (Glykolyse).217
XII Inhaltsverzeichnis
7.2.2 Pentosephosphat-Weg. 220
7.2.3 2-Keto-3-desoxy-6-phosphogluconat-Weg. 221
7.2.4 Oxidation von Pyruvat. 223
7.3 DerTricarbonsäure-Cyclus. 225
7.4 Atmungskette und Elektronentransport-
phosphorylierung. 227
7.5 Hilfszyklen und Gluconeogenese . 240
7.6 Biosynthese einiger niedermolekularer Bausteine. 245
7.7 Stoffaufnahme in die Zelle. 249
8. Spezielle Gärungen. 255
8.1 Alkoholgärung durch Hefe und Bakterien. 258
8.2 Milchsäuregärung und Lactobacteriaceae. 265
8.3 Propionsäuregärung undPropionibakterien. 272
8.4 Ameisensäuregärung und Enterobacteriaceae. 275
8.5 Buttersäure-Butanol-Gärung und Clostridien. 283
8.6 Homoacetatgärung: Kohlendioxid als Wasserstoff-
Acceptor. 292
8.7 Vergärbare und nicht-vergärbare Naturstoffe. 294
9. Elektronentransport unter anaeroben
Bedingungen.296
9.1 Denitrifikation und Nitrat-Reduktion.296
9.2 Schwefelwasserstoff-Bildung durch Sulfat-Reduktion . 301
9.3 Schwefelwasserstoff-Bildung durch Schwefel-Reduktion 306
9.4 Methan-Bildung durch Carbonat-Reduktion .307
9.5 Acetat-Bildung durch Carbonat-Reduktion . 312
9.6 Succinat-Bildung durch Fumarat-Reduktion.313
9.7 Reduktion von Eisen(III)- zu Eisen (Il)-Ionen.314
10. Unvollständige Oxidation. 316
10.1 Essigsäurebildung und Essigsäurebakterien. 316
10.2 Produktion anderer organischer Säuren. 318
10.2.1 Säurebildung durch Pilze. 318
10.2.2 Produktion von Aminosäuren durch Bakterien . 324
10.3 Stoffumwandlung durch Mikroorganismen . 325
10.4 Produktion sekundärer Metabolite. 327
10.4.1 Produktion von Antibiotika . 328
10.4.2 Ausscheidung von Mycotoxinen. 335
10.4.3 Andere sekundäre Metabolite. 335
10.4.4 Andere mikrobiell hergestellte Produkte . 336
Inhaltsverzeichnis XIII
11. Anorganische Wasserstoff-Donatoren:
Aerobe chemolithotrophe Bakterien .339
11.1 Ammonium- und Nitritoxidation: Nitrifikation.340
11.2 Oxidation reduzierter Schwefelverbindungen.343
11.3 Oxidation von Eisen(II).345
11.4 Oxidation von molekularem Wasserstoff .347
11.5 Kohlendioxid-Fixierung über den Ribulose-
bisphosphat-Cyclus.351
12. Phototrophe Bakterien und Photosynthese _356
12.1 Rhodospirillales (Grüne und Purpurbakterien).356
12.1.1 Pigmente des Photosynthese-Apparates.365
12.1.2 Stoffwechsel.369
12.1.3 Verbreitung derphototrophen Bakterien. 371
12.2 Die Elementarprozesse der Photosynthese. 373
12.2.1 Die oxygene Photosynthese.375
12.2.2 Die anoxygenePhotosynthese. 380
12.3 Nutzung der Lichtenergie durch Halobakterien . 383
13. Fixierung von molekularem Stickstoff.385
13.1 Stickstoff-Fixierung durch symbiontische Bakterien.385
13.2 Stickstoff-Fixierung durch freilebende Bakterien
und Cyanobakterien.389
13.3 Biochemie und genetische Übertragung der Stickstoff-
Fixierung . 391
14. Abbau von Naturstoffen.393
14.1 Cellulose. 393
14.2 Xylan. 398
14.3 Stärke und andere Glucane . 399
14.4 Fructane .402
14.5 Mannan.403
14.6 Pektin. 403
14.7 Agar.404
14.8 Chitin.404
14.9 Lignin .405
14.10 Humusbildung.407
14.11 Kohlenwasserstoffe.409
14.11.1 Methan.410
14.11.2 Ethan,Propan und Butan . 411
14.11.3 LängerkertigeAlkane.412
14.11.4 Aromatische Kohlenwasserstoffe .414
14.12 Proteine.419
XIV Inhaltsverzeichnis
15. Konstanz, Veränderung und Übertragung
von Merkmalen.424
15.1 Proteinsynthese und genetischer Code.424
15.2 Mutation und Mutationsauslösung.429
15.2.1 Der ungerichtete Charakter der Mutation. 429
15.2.2 Spontane und induzierte Mutationen. 431
15.2.3 Selektion von Mutanten. 439
15.3 Übertragung von Merkmalen und genetische
Rekombination. 444
15.3.1 Genetische Rekombination.445
15.3.2 Konjugation.448
15.3.3 Transduktion.456
15.3.4 . Transformation.459
16. Die Regulation des Stoffwechsels.464
16.1 Regulation der Enzymsynthese.466
16.1.1 Induktion. 466
16.1.2 Repression. 469
16.1.3 Mechanismen der Regulation. 473
16.2 Regulation durch Veränderung der katalytischen
Aktivität der Enzyme. 478
16.2.1 Mechanismen der Regulation.479
16.2.2 Spezielle Regulationsmuster.483
16.3 Regulationsdefekte Mutanten.490
17. Mikroorganismen und Umwelt .494
17.1 Ökologie der Mikroorganismen.495
17.2 Mikroorganismen als symbiontische Partner.503
17.2.1 Murualistische Symbiosen . 504
17.2.2 Antagonistische Symbiosen. 509
17.3 Mikroorganismen und Erdentwicklung. 509
17.4 Evolution der Mikroorganismen. 511
Literatur.517
Vocabularium .524
Sachverzeichnis.531 |
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