Grundlagen der Mikrobiologie
Cypionka
Grundlagen der Mikrobiologie

Prüfungsfragen


1 Mikrobiologie - Wissenschaft von unsichtbaren Lebewesen

Mit welchen Objekten beschäftigt sich die Mikrobiologie?
Wer hat als erster Bakterien gesehen?
Wer hat nachgewiesen, dass Gärung ein mikrobiell katalysierter Prozess ist?
Wer hat als erster nachgewiesen, dass eine Infektionskrankheit durch Bakterien ausgelöst wird?
Welche Mikroorganismen werden auch in Botanik und Zoologie untersucht?
Welche Mikroben zählen zu den Prokaryoten?
Weshalb sind Viren keine Lebewesen?
Welche Disziplinen braucht die Mikrobiologie als Basis?
In welche Teilgebiete lässt sie sich einteilen?
Welche Ausstrahlung hat die Mikrobiologie in andere Bereiche?
Inwiefern sind Mikroben nicht primitiv?
Welche Folgen hat die geringe Größe für die Aktivitäten von Mikroben?
Was ist der Unterschied zwischen mikrobiologisch und mikrobiell?


2 Aufbau der Zelle - der Grundbedarf des Lebendigen

Was sind wesentliche Kennzeichen von Leben?
Welche Bestandteile einer Zelle sind unentbehrlich?
Welche Funktionen hat eine Zellwand?
Woraus bestehen Zellwände?
Wie sind biologische Membranen aufgebaut?
Welche Stoffe können eine biologische Membran passieren?
Welche Funktionen haben Membranproteine?
Wie ist ein Bakterienchromosom aufgebaut?
Was sind Plasmide?
Wie lässt sich der Informationsgehalt von DNA quantifizieren?
Wodurch unterscheiden sich DNA und RNA?
Wie verläuft die DNA-Replikation?
Woraus besteht ein Ribosom?
Was sind Transkription und Translation?
Welche Funktionen haben die verschiedenen Typen von RNA?
Was bedeutet "16 S-rRNA"?
Aus welchen chemischen Stoffen besteht eine Zelle?
Wieviele freie Protonen enthält eine Bakterienzelle?
Wozu dienen Spurenelemente?
Wodurch unterscheiden sich Pro- und Eukaryoten?
Wodurch unterscheiden sich Archaeen und Bakterien?
Welche Mikroben zählen zu den Prokaryoten?
Weshalb sind Viren keine Lebewesen?


3 Spezielle Morphologie von Prokaryoten

Wodurch unterscheiden sich Archaeen und Eubakterien?
Was unterscheidet Gram-positive und Gram-negative Zellen?
Wie wirken Lysozym und Penicillin?
Welche Funktionen haben verschiedene Zelleinschlüsse von Prokaryoten?
Wie können Bakterien 300 Jahre Hunger überstehen?
Was versteht man unter einer Taxis?
Was sind Zellorganellen?
Welche Zelleinschlüsse findet man in Prokaryoten?
Welche Stoffe werden in der Zelle gespeichert?
Welche Bewegungsmechanismen gibt es bei Bakterien?
Wie orientieren sich Bakterien in chemischen Gradienten?
Wie unterscheiden sich die Geißeln von Bakterien von denen der Eukaryoten?


4 Eukaryotische Mikroorganismen

Was haben Pilze mit den Pflanzen gemein, was mit Tieren?
Weshalb ist der Begriff Blaualgen irreführend?
Wodurch unterscheiden sich Pilzsporen und Bacillus-Sporen?
Wie und wovon ernähren sich Pilze?
Was ist eine Protocyte, ein Protoplast, ein Protozoon?
Weshalb lassen sich Protozoen kaum axenisch kultivieren?
Wie ernähren sich Schlinger und Strudler?
Sind Pilze Konkurrenten von Protozoen?


5 Viren

Wie sind Viren aufgebaut?
Nach welchen Kriterien werden Viren klassifiziert?
In welche Phasen lässt sich die Phagenvermehrung gliedern?
Wie sind Latenzzeit und Wurfgröße definiert?
Wie unterscheidet sich ein Antibiotikum-Hemmhof von einem Phagen-Plaque?
Was ist ein Prophage?
Welche genetische Information muß ein Virus mindestens haben?
Welche fundamentale biologische Grundregel wird durch Retroviren verletzt?
Wieso kann das Leben sich nicht aus Viren entwickelt haben?


6 Mikrobiologische Methoden

Wodurch wird die Auflösung eines Mikroskops begrenzt?
Worauf beruht das Phasenkontrast-Verfahren?
Welche Vorteile bieten Dunkelfeld- und Fluoreszenz-Mikroskopie?
Wo sieht man Bakterien ohne Mikroskop?
Wie kann man mit bloßem Auge erkennen, ob eine Bakterienkultur Stäbchen oder Kokken enthält?
Welche Nachteile haben elektronenmikroskopische Verfahren?
Welche Vorteile bietet ein Raster-Elektronenmikroskop?
Welche Bakterien gewinnt man aus einer Anreicherungskultur und bei einer Direktisolierung?
Welche Zusätze muss ein Minimalmedium enthalten?


7 Klassifizierung und Grundstruktur des phylogenetischen Stammbaums

Wie unterscheidet sich der Artbegriff bei Prokaryoten und Eukaryoten?
Was ist ein Bakterienstamm?
Welche Kriterien dienen zur Klassifizierung einer Reinkultur?
Was schließt man aus dem GC-Gehalt der DNA?
Was geschieht bei einer DNA-DNA-Hybridisierung?
Was sind die Schritte der PCR?
Wie kann man DNA sequenzieren?
Wie weist man Organismen mit molekularen Sonden nach?
Was leistet in situ-PCR?
Wie kann man aus heute lebenden Organismen auf die ersten Schritte der Phylogenie zurückschließen?
Welche Moleküle werden zur Erstellung eines phylogenetischen Stammbaums benutzt?
Welche Annahmen werden bei der Erstellung der phylogenetischen Stammbäume gemacht?
Wie sieht die Grundstruktur des phylogenetischen Stammbaums aus?
Wie lassen sich Mitochondrien und Chloroplasten in den phylogenetischen Stammbaum einordnen?
Woraus schließt man, dass die ersten Organismen thermophil waren?


8 Wachstum von Mikroben

Weshalb sind Bakterien potentiell unsterblich?
Wie verläuft eine typische Wachstumskurve?
Welche Einheit haben die Wachstumsrate und die Verdopplungszeit?
Was ist ein spezifischer Wachstumsertrag?
Was ist der Unterschied zwischen Turbidostat und Chemostat?
In welcher Wachstumsphase befinden sich Bakterien im Chemostat normalerweise?


9 Allgemeine Bioenergetik

In welchen Formen wird Energie von Lebewesen genutzt, welche Formen werden freigesetzt?
Was besagen die Hauptsätze der Thermodynamik?
Was bedeutet E = h . u ?
In welchen Einheiten wird Entropie gemessen?
Für welche Berechnungen werden die Faraday- und die allgemeine Gaskonstante benötigt?
Wie sind exergone und reversible Reaktionen definiert?
Wie werden die Energiebeträge von Transportprozessen, chemischen Reaktionen und Redoxreaktionen bestimmt?
Wie hängt die freie Energie einer chemischen Reaktion von den Konzentrationen der Reaktanten ab?
Wie groß ist der Energiebetrag der ATP-Hydrolyse in der Zelle?
Wie werden ATP-Hydrolyse und -Regenerierung an den Stoffwechsel gekoppelt?


10 Transport

In welcher Form liegen die wichtigsten organischen Substrate in der Natur vor?
Wie ernähren sich Pflanzen, Pilze, Protozoen, Bakterien, Viren?
Wie nehmen Sie selbst und Ihre Zellen Nahrung auf?
Was sind primäre und sekundäre Transportsysteme?
Welche Stoffe können über die Membran diffundieren?
Was sind Uniport, Antiport, Symport?
Was sind elektrogene und elektroneutrale Prozesse?
Was leisten Exoenzyme?
Wie verläuft die Freisetzung von Proteinen?


11 Abbau eines Zuckermoleküls

Weshalb wird ein Zuckermolekül zerlegt?
Wie werden Zuckermoleküle transportiert und zerlegt?
Was sind Reduktionsequivalente?
Was leisten Coenzyme?
Welche Reaktionen des Glucoseabbaus sind Redoxreaktionen?
Wie wird ATP regeneriert?
Was leistet die Glykolyse?
Wie wird Pyruvat oxidiert?
Was leistet der Tricarbonsäure-Cyclus?
Welche Rolle spielt Sauerstoff bei der Oxidation von Glucose?


12 Regulation

Auf welchen Ebenen findet Regulation statt?
Welche Wechselwirkungen und Reaktionen gibt es dabei?
Was ist ein Operon?
Wie funktionieren Repression und Induktion?
Wie sind positive und negative Regulation definiert?
Wie werden anabolische und katabolische Prozesse reguliert?
Wieso ist die Attenuation spezifisch für Prokaryoten?
Was ist der Unterschied zwischen Endprodukt-Repression und Feed-back-Hemmung?
Was ist der Pasteur-Effekt?
Welche Dimension hat die Halbsättigungskonstante KM?


13 Elektronentransport und chemiosmotische Energiekonservierung

Wodurch unterscheidet sich Elektronentransport von primärem elektrogenem Transport?
Wodurch ist Elektronentransport primärer elektrogener Transport?
Wodurch unterscheiden sich vektorielle und skalare Prozesse?
Was ist der Unterschied zwischen Membranpotential und Redoxpotential?
Welche funktionellen Gruppen sind an der Elektronenübertragung beteiligt?
Was sind prosthetische Gruppen?
Welche Komponenten der Atmungskette sind reine Elektronenüberträger?
Woraus schließt man, dass es echte Protonenpumpen geben muß?
Weshalb ist der Begriff "Elektronentransportphosphorylierung" veraltet?
Wodurch wird rückläufiger Elektronentransport möglich?
Welche Reaktionen macht Sauerstoff in der Atmungskette?
Was bewirken Cyanid und Kohlenmonoxid?
Was bewirkt ein Entkoppler?
Was sind die Voraussetzungen für chemiosmotische Energiewandlung?
Was bewirkt Valinomycin?
Wie viele Protonen enthält das Cytoplasma einer Bakterienzelle?
Wie viele Protonen werden pro konserviertem ATP aufgenommen?
Weshalb kann man eine Zelle nicht durch Zugabe von Säure energetisieren?


14 Gärungen

Was ist eine Disproportionierung?
Was sind die wichtigsten reduzierten und oxidierten Gärungsprodukte?
Welche Reaktionen durchläuft Pyruvat in den Gärungen?
Durch welche Reaktionen konservieren Gärer ATP?
Wo entsteht Wasserstoff?
Wie könnten Milchsäure-Gärer auf chemiosmotischem Wege Energie konservieren?
Weshalb macht ein Clostridium Buttersäure?
Welche Coenzyme sind an der Propionat-Gärung beteiligt?
Welches ist der schlechteste Elektronenakzeptor?


15 Anaerobe Atmungsprozesse

Wodurch unterscheiden sich Gärung und anaerobe Atmung mechanistisch und in der stöchiometrischen Bilanz?
Mit welchem Substrat können Sie testen, ob ein Atmungsprozess Energiekonservierung erlaubt?
Wodurch unterscheiden sich Sauerstoff-Reduktion und Nitrat-Reduktion?
Wie können Sie eine assimilatorische von einer dissimilatorischen Nitrat-Reduktase unterscheiden?
Wie kann ein Clostridium durch Nitrat-Reduktion ohne chemiosmotische Prozesse die ATP-Ausbeute erhöhen?
Was sind die Substrate der dissimilatorisch Sulfat reduzierenden Bakterien?
Welche Schritte beinhaltet die Sulfat-Reduktion?
Was sind die Bedingungen für die Funktion eines Metall-Ions als Elektronenakzeptor?
Welche Wege der CO2-Fixierung gibt es?
Welches ist das Schlüsselenzym des Acetyl-CoA-Weges?
An welchen Prozessen ist der Acetyl-CoA-Weg beteiligt?
Welche Stufen durchläuft CO2 bei der Methanogenese?
Welches ist das einfachste Coenzym?
Wie kann man methanogene Bakterien mit Hilfe des Mikroskops identifizieren?
Wie kommt es dazu, dass 2/3 des Methans aus Acetat und 1/3 aus H2 + CO2 gebildet werden?
Welche Arten der Carbonat-Atmung gibt es?


16 Lithotrophie - Verwertung anorganischer Elektronendonatoren

Welche Elektronendonatoren werden bei lithotrophen Pprozessen verwendet?
In welche Reihenfolge lassen sie sich bringen?
Weshalb ist es sinnvoll, dass viele lithotrophe Bakterien auch autotroph wachsen können?
Weshalb ist der Satz "Lithotrophe Bakterien gewinnen Energie durch die Oxidation anorganischer Verbindungen" zumindest nicht genau?
Was besagt das "Dogma der biologischen Unfehlbarkeit?"
Weshalb bilden ein Sulfat-Reduzierer und ein Schwefel-Oxidierer nicht zusammen ein perpetuum mobile?
Wie unterscheiden sich der Schwefelbedarf eines farblosen Schwefeloxidierers und eines phototrophen Schwefelbakteriums?
Wo enden die Reduktionsequivalente aus dem Schwefel in beiden Fällen?
Woher stammt das Sulfid, das phototrophe Schwefelbakterien oxidieren?
Für welche biologischen Reaktionen wird Sauerstoff benötigt?


17 Mikrobielle Ökologie und Biogeochemie

Wie sind Autökologie und Synökologie definiert?
Welche einfache Formel beschreibt sowohl die Photosynthese als auch den aeroben Abbau?
Was ist Sekundärproduktion?
Welche Typen von Wechselbeziehungen gibt es zwischen Organismen?
Was sind Symbiose und Syntrophie?
Welche Schritte erfordert der Abbau organischer Substanz?
Was unterscheidet aerobe und anaerobe Abbauprozesse?
Welche Schritte im Stickstoff-Kreislauf werden nur von Prokaryoten geleistet?
Welche Dimension hat der Ks-Wert?
Welche Parameter bestimmen die Diffusion in einem Gradienten?
Wie bestimmt man Gesamtzellzahl und Lebendzellzahl von Bakterien?
Was bestimmt die Substrat-Affinität eines Bakteriums?
Welche Vorteile bieten Fluoreszenz-Techniken?
Wie analysiert man die Artenvielfalt an natürlichen Standorten?
Wie viele Bakterien enthält 1 ml See- oder Meerwasser?
Weshalb ist der Phosphor-Kreislauf von Redoxprozessen im Sediment abhängig?
Was ist das heterotrophe Potential?
Woher kommen die Energiequellen der exotischen Lebensgemeinschaften an heißen Hydrothermalquellen?


18 Wie das Leben angefangen haben könnte

Wie alt ist die Erde?
Welche Atmosphäre hatte die Erde in ihrer Frühzeit?
Wie kann man das Alter eines Gesteins bestimmen?
Was sind die ersten Spuren des Lebens?
Wie entstanden Stromatolithe und gebänderte Eisensteine?
Was versteht man unter Urzeugung?
Welche Lebensweisen könnten die ersten Lebewesen gehabt haben?
Wie lange gibt es sogenannte höhere Organismen, wie lange den Homo sapiens?


19 Biotechnologie und Umweltmikrobiologie

Welche erwünschten Einflüsse können Mikrorganismen auf Lebensmittel ausüben?
Wodurch unterscheiden sich die Verfahren zur mikrobiellen Erzeugung von Essigsäure und Milchsäure?
Welche Molarität hat Alkohol in Bier mit 5 Volumen-Prozent und in Blut bei einer Konzentration von 0.8 Promille?
Was sind Primär- und Sekundärmetabolite?
Welche Umsetzungen bewirken die mikrobielle Erzlaugung?
Wie werden gentechnisch veränderte Bakterien hergestellt?
Welche Rolle spielen Protozoen im Belebtschlammverfahren?
Welche Prozesse laufen im Faulturm ab?


20 Humanpathogene Mikroben und Viren

Wieviele Bakterien passen nebeneinander auf einen Quadratzentimeter Haut?
Was bedeuten Infektion, Entzündung und Virulenz?
Was ist der Unterschied zwischen Immunität und Resistenz?
Was sind Pathogenitätsfaktoren und Resistenz-Mechanismen?
Wie ist der Infektionsverlauf durch das HI-Virus?
Was sind Viroide?
Was sind Prionen?
Durch welche Mikroben werden die meisten Todesfälle bei Menschen hervorgerufen?
Wodurch sind Pilze vor allem gefährlich?
Was fordern die Kochschen Postulate?
Wie kann man die Wirkung von Antibiotika allgemein beschreiben?



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