Mikrobiologie

  • Titel: Mikrobiologie
  • Autor: poff
  • Organisation: UNI KASSEL
  • Seitenzahl: 10

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Inhalt

  • Abb a b Tabakmosaikvirus TMV
  • Abb a b c HerpessimplexVirus
  • Abb a b Bakteriophagen T und T
  • Vermehrung von Viren
  • Viren und Viruskrankheiten bei Mensch und Tier
  • Viren und Viruskrankheiten bei Pflanzen
  • Formen von Bakterien
  • Abb Formen von Kokken
  • Begeißelungs und Bewegungstypen von Bakterien
  • Abb Stäbchen mit Geißel Abb Begeißelungstypen
  • GramFärbung von Bakterien
  • Stoffwechseltypen von Bakterien
  • OBedarfstypen von Bakterien
  • Sporen von Bakterien
  • Abb Clostridium botulinum

Vorschau

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Mikrobiologie

Die Mikrobiologie beschäftigt sich mit Organismen bzw. lebensähnlichen Partikeln, die der Mensch mit bloßem Auge nicht sehen kann, d.h. die kleiner als 0,02 mm (= 20 µm) sind. Die Mikrobiologie beschäftigt sich mit Viren, Bakterien, Protisten und Pilzen auch wenn einzelne Organismen und bestimmte Lebensformen gut sichtbar sind.

1 Viren

Als Virus (singular: das Virus, umgangssprachlich auch: der Virus; Plural: Viren; lateinisch virus = „Gift“) werden in der Biologie genetische Elemente in Form von Nukleinsäuren, bezeichnet, die als Fremdbestandteile in ellen von Lebewesen („Wirtszellen“) unabhängig von deren eigenen Nukleinsäuren mit Hilfe der Replikationseinrichtungen dieser ellen vermehrt werden. Virus-Nukleinsäuren sind entweder DNA oder RNA. Bestimmte Viren befallen ellen von Pflanzen, Menschen oder Tieren. Viren, die Bakterien als Wirte nutzen, werden Bakteriophagen genannt. Viren weisen eine Größe von 20 bis 400 nm auf. Ob Viren als Lebewesen bezeichnet werden können, wird kontrovers diskutiert.

Abb. 2.1: (1) Kapsid (Proteinkapsel), (2) Nucleinsäure, (3) Kapsomer, (4) Nukleokapsid, (5) Virion, (6) Lipoproteinhülle, (7) Dornen (Spikes) aus Glycoproteinen Viren kommen als Nukleinsäure in den Wirtszellen und als freie Viruspartikel (= Virionen) außerhalb von ellen vor. Letztere Erscheinungsform ist für ihre Verbreitung geeignet. Diese

- 26 Viruspartikel bestehen aus einem Nukleinsäuremolekül, das von einer regelmäßig geformten Proteinkapsel (Kapsid) umgeben ist. Bei einigen Viren besitzen die freien Partikel außer einer Proteinkapsel noch. eine Lipoproteinhülle. Es gibt also Viren mit und ohne Hülle. Etwa 80% aller Virusarten sind RNA-Viren. Dazu gehören die meisten Pflanzenviren.

1.2 Virusmorphologie

Es gibt Viren deren Kapsid eine helicale Symetrie aufweist aus identischen Proteinmolekülen wie beim Tabakmosaikvirus (TMV) (Abb. 2.2). Häufiger ist die kubische Symetrie, z.B. die eines Eicosaeders (20-Flächner) mit dreieckigen Flächen, z.B. beim Herpes-Virus.

Abb. 2.2 a, b: Tabakmosaikvirus (TMV)

Abb 2.3 a, b, c: Herpes-simplex-Virus

Abb 2.4 a, b: Bakteriophagen T2 und T4

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1.3 Vermehrung von Viren

Abb. 2.5 a, b: Vermehrung von Viren Der lytische yklus eines Phagen (DNA-Virus) läuft in 4 Phasen ab (Abb. 2.5 a): (1) Adsorptionsphase: das Virus lagert sich an der Wirtszelle durch Kontakt mit Rezeptoren an. (2) Injektionsphase: das Virus injiziert oder schleust seine Erbinformation in die elle. (3) Latenzphase: die Virus-DNA übernimmt die genetische Kontrolle der elle. Es werden VirusPartikel produziert. (4) Lytische Phase: fertige Viren verlassen die elle. Die elle stirbt. Beim lysogenen oder temperenten yklus integriert sich das Virus nach der Injektion in das Wirtschromosom und existiert als Prophage ohne virulente Wirkung weiter. Wenn sich die Wirtsbakterie z.B. durch Nahrungsmangel nicht mehr vermehrt, übernimmt das Virus die ellkontrolle und der lytische yklus beendet das ellleben. Der Grippevirus (RNA-Virus) vermehrt sich durch einen lytischen yklus. Das Virus wird durch Endocytose in die elle aufgenommen. Dabei entsteht im Cytoplasma ein Endosom. Dieses verlässt das Virus unter Verlust seiner Proteinhülle. Die RNA-Moleküle wandern in den ellkern und werden repliziert und transkribiert. Die entstehende mRNA mit den viralen Genen wird durch Translation an den Ribosomen der elle in Virusproteine umgesetzt. Ein Teil bildet mit der replizierten Virus-RNA die Nucleoproteine. Der Rest wird nach Reifung am ER der elle im Golgi-Apparat mit dem Nucleoproteinen zum Capsid zusammengebaut.

1.4 Viren und Viruskrankheiten bei Mensch und Tier

Aufgrund von phylogenetischen Untersuchungen ist bekannt, dass Viren schon die frühen Vorfahren der Säugetiere infizieren konnten und sich im Verlauf der Evolution mit diesen gemeinsam weiterentwickelt haben. Andere Virusarten infizieren erst seit jüngerer eit menschliche Populationen. Es wird angenommen, dass sich Viren aus Plasmiden (kleine zirkuläre DNA-Moleküle in Bakterienzellen, die nicht zum Genom gehören), Transposons (springende Gene) oder rickettsien-ähnlichen Bakterien entwickelt haben. Ihre genetische Variabilität ist sehr groß, da sie keine Reparaturmechanismen für Mutationen aufweisen. Insbesondere RNA-Viren sind aufgrund der höheren Fehlerrate der RNA-Polymerasen