Grundlagen der Mikrobiologie:
Gespeichert in:
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|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Heidelberg [u.a.]
Springer
2010
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| Ausgabe: | 4., überarb. und aktualisierte Aufl. |
| Schriftenreihe: | Springer-Lehrbuch
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XVI, 339 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783642050954 |
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IMAGE 1
M
1 MIKROBIOLOGIE - WISSENSCHAFT VON UNSICHTBAREN LEBEWESEN 1
1.1 WELT DER MIKROBEN 1
1.2 MIKROBIOLOGIE 2
1.3 MIKROORGANISMEN UND VIREN 4
1.4 WISSENSCHAFTLICHE BASIS DER MIKROBIOLOGIE 5
1.5 TEILGEBIETE 5
1.6 AUSWIRKUNGEN DER MIKROBIOLOGIE 6
1.7 KLEINE UND GROSSE ZAHLEN 6
1.8 OBERFLAECHEN-VOLUMEN-VERHAELTNIS 8
1.9 SIND DIE MIKROBEN PRIMITIV? 9
2 AUFBAU DER ZELLE - DER GRUNDBEDARF DES LEBENDIGEN 13
2.1 WESHALB IST DER FROSCH GRUEN? 13
2.2 KENNZEICHEN VON LEBEN 14
2.3 AUFBAU EINER PROKARYOTENZELLE 15
2.4 ZELLWAND 15
2.5 ZELLMEMBRAN 16
2.6 DNA 17
2.7 PLASMIDE 19
2.8 INFORMATIONSGEHALT 19
2.9 MECHANISMEN DER GENUEBERTRAGUNG BEI PROKARYOTEN 20
2.10 DNA-REPLIKATION 20
2.11 TRANSKRIPTION UND TRANSLATION 21
2.12 STOFFWECHSELKATALYSE 24
2.13 UNTERSCHIEDE ZWISCHEN PROKARYOTEN UND EUKARYOTEN 24
2.14 EINHEIT DER BIOCHEMIE 26
2.15 CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG DER ZELLE 27
2.16 MAKRO- UND SPURENELEMENTE 28
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1000360261
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
SPEZIELLE MORPHOLOGIE VON PROKARYOTEN 33
3.1 MUREIN 35
3.2 LYSOZYM UND PENICILLIN 36
3.3 GRAM-NEGATIVE UND GRAM-POSITIVE BAKTERIEN 36
3.4 KAPSELN UND SCHLEIME 37
3.5 GEISSELN UND PILI 39
3.6 BEWEGUNGSMECHANISMEN 40
3.7 CHEMOTAXIS 41
3.8 ZELLEINSCHLUESSE 42
EUKARYOTISCHE MIKROORGANISMEN 47
4.1 DIE GRUPPEN DER PROTISTEN 48
4.2 FORTBEWEGUNG 52
4.3 AUFBAU DER ZELLOBERFLAECHE 52
4.4 ENTWICKLUNGSZYKLEN 53
4.5 PHOTOAUTOTROPHE LEBENSWEISE 53
4.6 PHAGOTROPHE UND OSMOTROPHE LEBENSWEISE 54
4.7 BEDEUTUNG VON PROTISTEN AN VERSCHIEDENEN STANDORTEN 56
4.8 PILZE 56
4.9 HEFEN 57
4.10 LEBENSWEISE DER PILZE 58
VIREN 61
5.1 AUFBAU VON VIREN 61
5.2 KLASSIFIKATION DER VIREN 62
5.3 RNA ALS TRAEGER DER ERBINFORMATION 63
5.4 LYTISCHER CYCLUS EINES BAKTERIOPHAGEN 64
5.5 LYSOGENIE 66
5.6 TRANSDUKTION 66
5.7 DER PHAGE QSS 67
5.8 BESTIMMUNG DES PHAGENTITERS 68
MIKROBIOLOGISCHE METHODEN 71
6.1 MIKROBEN SICHTBAR MACHEN 71
6.2 STRAHLENGANG DES MIKROSKOPS 73
6.3 HELLFELD-MIKROSKOPIE UND FAERBUNGEN 74
6.4 TRANSMISSIONS-ELEKTRONENMIKROSKOPIE 75
6.5 PHASENKONTRAST-VERFAHREN 76
6.6 POLARISATION UND INTERFERENZ-KONTRAST 77
6.7 DUNKELFELD 77
6.8 FLUORESZENZ-MIKROSKOPIE 78
6.9 KONFOKALES LASER-SCANNING-MIKROSKOP 79
6.10 DIGITALE AUSWERTUNG VON BILDERSERIEN 79
6.11 RASTER-ELEKTRONENMIKROSKOPIE 80
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS XI
6.12 STERILISATION 82
6.13 TEILENTKEIMUNG 83
6.14 KULTURMEDIUM 83
6.15 ANREICHERUNGSKULTUR 84
6.16 VEREINZELUNG VON ZELLEN 85
6.17 DIREKTISOLIERUNG 85
7 KLASSIFIZIERUNG UND GRUNDSTRUKTUR DES PHYLOGENETISCHEN STAMMBAUMS 91
7.1 TAXONOMIE 91
7.2 ARTENVIELFALT 92
7.3 EINORDNUNG EINER REINKULTUR 92
7.4 PCR - POLYMERASE-KETTENREAKTION 94
7.5 SEQUENZIERUNG VON DNA 95
7.6 DIE RIBOSOMALE 16 S-RNA 97
7.7 GRUNDSTRUKTUR DES PHYLOGENETISCHEN STAMMBAUMS 99
7.8 NACHWEIS VON MIKROORGANISMEN MIT MOLEKULARBIOLOGISCHEN VERFAHREN 101
8 WACHSTUM VON MIKROBEN 105
8.1 POTENZIELLE UNSTERBLICHKEIT U ND DER TRAUM DER BAKTERIEN 105
8.2 WACHSTUM UND BINAERE TEILUNG EINER ZELLE 106
8.3 EXPONENZIELLES WACHSTUM EINER KULTUR 107
8.4 WACHSTUMSEXPERIMENT 109
8.5 WACHSTUMSPHASEN 110
8.6 KONTINUIERLICHE KULTUR 111
8.7 SUBSTRAT-AFFINITAET UND K S-WERT 113
8.8 TURBIDOSTAT 113
9 ALLGEMEINE BIOENERGETIK 115
9.1 ENERGIEFORMEN 115
9.2 THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN 116
9.3 ENTROPIE UND O R D N U NG 118
9.4 WIDERSPRICHT LEBEN DEM ZWEITEN HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK? 119
9.5 FREIE ENERGIE 119
9.6 FREIE ENERGIE VON TRANSPORTPROZESSEN 120
9.7 FREIE ENERGIE CHEMISCHER REAKTIONEN 121
9.8 BERUECKSICHTIGUNG DER TATSAECHLICHEN KONZENTRATION DER
REAKTIONSPARTNER 122
9.9 FREIE ENERGIE VON REDOXREAKTIONEN 122
9.10 ENERGIEKOPPLUNG - DER UMWEG ALS BIOLOGISCHES PRINZIP 123
9.11 ATP ALS ENERGIEWAEHRUNG 123
9.12 ENERGIELADUNGSZUSTAND DER ZELLE 124
IMAGE 4
X II INHALTSVERZEICHNIS
9.13 MECHANISMEN DER ATP-NUTZUNG 124
9.14 MECHANISMEN DER ATP-REGENERIERUNG 125
10 TRANSPORT 131
10.1 SEMIPERMEABILITAET 131
10.2 AUFNAHME VON PARTIKULAERER SUBSTANZ 132
10.3 AUFNAHME VON EISEN 134
10.4 SEKUNDAERER TRANSPORT 134
10.5 PRIMAERER TRANSPORT 135
10.6 ZUCKER-TRANSPORT DURCH GRUPPENTRANSLOKATION 136
11 ABBAU EINES ZUCKERMOLEKUELS 139
11.1 KOPPLUNG ZWISCHEN ANABOLISMUS UND KATABOLISMUS 139
11.2 UEBERBLICK UEBER DAS STOFFWECHSELGESCHEHEN 140
11.3 WACHSTUM MIT GLUCOSE ALS SUBSTRAT 142
11.4 ENERGIEBEDARF FUER DIE ASSIMILATION 142
11.5 ENERGIEAUSBEUTE DER DISSIMILATION 143
11.6 BERECHNUNG DES ZU ERWARTENDEN ERTRAGES 143
11.7 TRANSPORT UND AKTIVIERUNG VON GLUCOSE 143
11.8 GLYKOLYSE 144
11.9 REDUKTIONSAEQUIVALENTE 146
11.10 PYRUVAT-OXIDATION 148
11.11 TRICARBONSAEURE-CYCLUS 149
11.12 BILANZ DER OXIDATION VON GLUCOSE 150
12 REGULATION 153
12.1 DIE EBENEN DER REGULATION 154
12.2 DIE BEDEUTUNG IRREVERSIBLER SCHRITTE 154
12.3 REGULATION DER AKTIVITAET VON ENZYMEN 155
12.4 REGULATION DER GLYKOLYSE 157
12.5 PASTEUR-EFFEKT 158
12.6 REGULATION DER ENZYMAKTIVITAET DURCH CHEMISCHE MODIFIKATION 158 12.7
BEISPIEL CHEMOTAXIS 158
12.8 REGULATION DER GENEXPRESSION 160
12.9 OPERON-STRUKTUR 161
12.10 DAS /AC-OPERON VON ESCHERICHIA COLI 162
12.11 KATABOLIT-REPRESSION 163
12.12 REGULATION ANABOLISCHER PROZESSE 163
12.13 ATTENUATION 163
13 ELEKTRONENTRANSPORT UND CHEMIOSMOTISCHE ENERGIEKONSERVIERUNG 167
13.1 BILANZ DER VERATMUNG VON GLUCOSE 168
13.2 PRINZIP DES ELEKTRONENTRANSPORTS 169
13.3 KOMPONENTEN DER ATMUNGSKETTE 170
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS XIII
13.4 ABLAUF DES ELEKTRONENTRANSPORTS 172
13.5 CHARAKTERISIERUNG DER ATMUNGSKETTE 173
13.6 CHEMIOSMOTISCHE ENERGIEKONSERVIERUNG 173
13.7 AUFBAU VON CHEMIOSMOTISCHEN GRADIENTEN DURCH ALTERNATIVE
MECHANISMEN 175
13.8 CHEMIOSMOTISCHE GRADIENTEN IN BAKTERIEN, MITOCHONDRIEN UND
CHLOROPLASTEN 176
13.9 ENERGETISCHE BEWERTUNG DES PROTONEN-GRADIENTEN 177
13.10 ATP-KONSERVIERUNG DURCH DIE MEMBRANGEBUNDENE ATPASE 177 13.11
ENERGIEBILANZ VON ATMUNG UND CHEMIOSMOTISCHER ATP-KONSERVIERUNG 179
14 GAERUNGEN 183
14.1 PRINZIP DER GAERUNGEN 183
14.2 SCHLUESSELREAKTIONEN DER ATP-GEWINNUNG BEI GAERERN 184
14.3 ROLLE VON PYRUVAT BEI DEN GAERUNGEN 185
14.4 MILCHSAEURE-GAERUNG 186
14.5 ALKOHOLISCHE GAERUNG 188
14.6 PYRUVAT-FERREDOXIN-OXIDOREDUKTASE 189
14.7 PYRUVAT-FORMIAT-LYASE 189
14.8 BUTTERSAEURE-GAERUNG 190
14.9 PROPIONSAEURE-GAERUNG 192
14.10 GEMISCHTE SAEURE-GAERUNG 193
14.11 VERGAERUNG VON SUBSTRATGEMISCHEN 193
15 ANAEROBE ATMUNGSPROZESSE 197
15.1 NITRAT-REDUKTION 198
15.2 DENITRIFIKATION 199
15.3 DISSIMILATORISCHE NITRAT-AMMONIFIKATION 201
15.4 SULFAT-REDUKTION 202
15.5 BIOCHEMIE UND ENERGIEKONSERVIERUNG BEI DER SULFAT-REDUKTION 204
15.6 VERGAERUNG VON ANORGANISCHEN SCHWEFELVERBINDUNGEN 205 15.7
SCHWEFEL-ATMUNG 206
15.8 ANAEROBE ATMUNG MIT METALL-IONEN ALS ELEKTRONENAKZEPTOREN 206 15.9
REDUKTION VON KOHLENDIOXID 206
15.10 CARBONAT-ATMUNG 209
15.11 METHANOGENESE 209
15.12 BIOCHEMIE DER KOHLENDIOXID-REDUKTION ZU METHAN 210
15.13 METHANOGENE ACETAT-SPALTUNG 212
15.14 HOMOACETAT-GAERUNG 212
16 LITHOTROPHIE - VERWERTUNG ANORGANISCHER ELEKTRONENDONATOREN 215
16.1 LITHOTROPHIE UND DAS DOGMA DER BIOLOGISCHEN UNFEHLBARKEIT 215 16.2
BIOCHEMIE UND ENERGIEKONSERVIERUNG AUS LITHOTROPHEN PROZESSEN 217
IMAGE 6
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
16.3 AUTOTROPHIE 219
16.4 PHOTOSYNTHESE 219
16.5 REAKTIONEN DER PHOTOSYNTHESE 221
16.6 ASSIMILATORISCHER ELEKTRONENTRANSPORT ZUR CO 2 -FIXIERUNG 222 16.7
BESONDERHEITEN DER OXYGENEN PHOTOSYNTHESE 222
16.8 NUTZUNG VON LICHTENERGIE DURCH HALOBAKTERIEN 223
17 MIKROBIELLE OEKOLOGIE UND BIOGEOCHEMIE 227
17.1 MIKROBIELLE OEKOLOGIE UND BIOGEOCHEMIE 227
17.2 WECHSELBEZIEHUNGEN IN DER MIKROBIELLEN OEKOLOGIE 228
17.3 KONKURRENZ UM LIMITIERENDE RESSOURCEN 228
17.4 METHODEN DER MIKROBIELLEN OEKOLOGIE 230
17.5 BESTIMMUNG VON ANZAHL UND BIOMASSE 230
17.6 ANALYSE MIKROBIELLER LEBENSGEMEINSCHAFTEN 231
17.7 MESSUNG MIKROBIELLER AKTIVITAETEN 233
17.8 AKTIVITAETSBERECHNUNG AUS GRADIENTEN 233
17.9 KOHLENSTOFF-KREISLAUF 235
17.10 EFFIZIENZ DER BIOGEOCHEMISCHEN KREISLAEUFE 236
17.11 ABBAU ORGANISCHER SUBSTANZ 237
17.12 ANAEROBER ABBAU 238
17.13 ABBAU DER WICHTIGSTEN ORGANISCHEN VERBINDUNGEN 240
17.14 XENOBIOTIKA 241
17.15 STICKSTOFF-KREISLAUF 242
17.16 N 2 -FIXIERUNG 243
17.17 ASSIMILATION VON STICKSTOFF 243
17.18 NITRIFIKATION, DENITRIFIKATION UND DISSIMILATORISCHE
NITRAT-AMMONIFIKATION 244
17.19 ANAEROBE AMMONIUM-OXIDATION, ANAMMOX 244
17.20 SCHWEFEL-KREISLAUF 244
17.21 KREISLAEUFE VON METALLEN 246
17.22 PHOSPHOR-KREISLAUF 247
17.23 MARINE MIKROBIOLOGIE 247
17.24 BEISPIEL NORDSEE 249
17.25 ROLLE DER BAKTERIEN IM NAHRUNGSNETZ DER WASSERSAEULE 251
17.26 SEDIMENTATION 252
17.27 STOFFKREISLAEUFE IM SEDIMENT 252
17.28 TIEFE BIOSPHAERE IN MARINEN SEDIMENTEN 254
17.29 MIKROBENMATTEN 255
17.30 SUESSWASSER-SEEN 256
17.31 SOMMERSTAGNATION EINES SEES 257
17.32 WIRKUNG VON PHOSPHAT AUF DIE SAUERSTOFFKONZENTRATION 258 17.33
MIKROBIELLE OEKOLOGIE DES BODENS 258
17.34 BEISPIEL WIESE 259
17.35 MIKROFLORA TIERISCHER VERDAUUNGSSYSTEME 260
IMAGE 7
INHALTSVERZEICHNIS XV
17.36 EXTREMOPHILE BAKTERIEN - STANDORTE UND ANPASSUNGEN 260 17.37
STOFFWECHSEL HYPERTHERMOPHILER PROKARYOTEN 263
17.38 LEBEN AN HEISSEN TIEFSEEQUELLEN 263
18 WIE DAS LEBEN ANGEFANGEN HABEN KOENNTE 269
18.1 ENTSTEHUNG DER ERDE 269
18.2 SPUREN DES FRUEHEN LEBENS 270
18.3 URZEUGUNG UND PRIMAERE BIOGENESE 272
18.4 URATMOSPHAERE DER ERDE 272
18.5 MOLEKULARE EVOLUTION 273
18.6 GAB ES ZUERST PROTEINE ODER NUKLEINSAEUREN? 273
18.7 ORGANISCHE UND ANORGANISCHE KOHLENSTOFFQUELLEN 274
18.8 WAREN DIE ERSTEN LEBEWESEN VIREN ODER BAKTERIEN? 274
18.9 EIN PLAUSIBLES SZENARIUM 275
18.10 ENTWICKLUNG GROESSERER ORGANISMEN 277
19 BIOTECHNOLOGIE UND UMWELTMIKROBIOLOGIE 279
19.1 BIOTECHNOLOGIE 279
19.2 LEBENSMITTELMIKROBIOLOGIE 280
19.3 INDUSTRIELLE MIKROBIOLOGIE 281
19.4 HERSTELLUNG UND KLONIERUNG GENTECHNISCH VERAENDERTER ORGANISMEN 283
19.5 PRODUKTE DER INDUSTRIELLEN MIKROBIOLOGIE 283
19.6 MIKROBIELLE ERZLAUGUNG 284
19.7 UMWELTMIKROBIOLOGIE 285
19.8 BODENSANIERUNG 285
19.9 BEHANDLUNG VON ABLUFT 286
19.10 ABWASSERBEHANDLUNG 286
19.11 SCHRITTE DER ABWASSERREINIGUNG 289
19.12 STICKSTOFF-ELIMINIERUNG 290
19.13 PHOSPHAT-ELIMINIERUNG 291
19.14 BEI DER ABWASSERBEHANDLUNG NICHT ENTFERNTE STOFFE 291
19.15 FAULTURM UND FAULSCHLAMM-ENTSORGUNG 291
20 HUMANPATHOGENE MIKROBEN UND VIREN 295
20.1 SIND DIE MIKROBEN UNSERE FEINDE? 295
20.2 MIKROFLORA DES MENSCHEN 297
20.3 RESISTENZ UND IMMUNITAET 297
20.4 INFEKTIONSVERLAUF. 298
20.5 BAKTERIEN-RUHR 299
20.6 LEBENSMITTELVERGIFTUNG 300
20.7 LEGIONAERSKRANKHEIT 300
20.8 HIV 300
20.9 VIROIDE UND PRIONEN 302
IMAGE 8
X VI INHALTSVERZEICHNIS
20.10 PATHOGENE PILZE 302
20.11 PATHOGENE PROTOZOEN 303
20.12 BEHANDLUNG VON INFEKTIONSKRANKHEITEN 303
21 HUNDERT NAMEN, DIE MAN KENNEN KOENNTE 307
EMPFOHLENE LEHRBUECHER UND WEITER FUEHRENDE LITERATUR 317
INDEX 319 |
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