Mikrobiologisches Grundpraktikum: Ein Farbatlas

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1 Steve K. Alexander / Dennis Strete Mikrobiologisches Grundpraktikum: Ein Farbatlas Deutsche Bearbeitung von Erika Kothe Aus dem Amerikanischen von Hans W. Kothe und Erika Kothe PEARSON Studium Ein Imprint von Pearson Education München Boston San Francisco Hariow, England Don Mills, Ontario Sydney Mexico City Madrid Amsterdam

2 Vorwort x Kapitel 1: Mikroskopische Untersuchung von Mikroorganismen, Anwendung im Labor: Durchlicht-Hellfeldmikroskopie 2 Fluoreszenzmikroskopie 5 Elektronenmikroskopie 6 Rasterelektronenmikroskopie (REM) 6 Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) 6 Bakterien 15 Größe 15 Zellformen 15 Zellverbände 17 Actinomyceten 20 Anwendung im Labor: Untersuchung lebender Zellen 21 Pilze 22 Wachstum und Vermehrung 22 Einteilung der Pilze 22 Protozoa 31 Die unterschiedlichen Gruppen der Protozoen 31 Anwendung im Labor: Vorbereitung der Zellen für die Färbung 36 Darstellung morphologischer Merkmale 37 Anwendung im Labor: Einfachfärbung 37 Anwendung im Labor: Negativkontrastierung 38 Differenzierende Färbungen 39 Anwendung im Labor: Gram-Färbung 39 Anwendung im Labor: Säurefestigkeitsfärbung 44 Färbung von Zellstrukturen 46

3 Anwendung im Labor: Kapselfärbung 46 Anwendung im Labor: Endosporenfärbung,, Anwendung im Labor: Geißelfärbung 49 Kapitel 4; Kultivierung von Bakterien und Pilzen Isolierung von Mikroorganismen 52 Isolate aus der Umwelt 52 Isolate aus dem klinischen Bereich und der Lebensmittelhygiene 52 Anzucht isolierter Organismen 54 Temperaturansprüche 54 Aerobes und anaerobes Wachstum 55 Wachstum auf festen Nährböden 56 Wachstum von Organismen, die aus der Umwelt isoliert wurden 56 Wachstum von Organismen aus klinischen Proben 58 Wachstum in flüssigen und halbfesten Medien 66 Anlegen von Reinkulturen 67 Anwendung im Labor: Isolierung durch Plattenausstrich 68 Stammhaltung 74 Kapitel 5: Biochemische Tests zur Identifizierung von Bakterien Anwendung im Labor: Verwertbarkeit von Kohlenhydraten 76 Anwendung im Labor: Katalasetest 78 Anwendung im Labor: Citratverwertung 79 Anwendung im Labor: Decarboxylase-Test 80 Anwendung im Labor: Denitrifikation 81 Anwendung im Labor: Gelatineverflüssigung 82 Anwendung im Labor: Schwefelwasserstoffnachweis 83 Anwendung im Labor: Indolproduktion 84 Anwendung im Labor: Lackmusmilch-Reaktion 85 Anwendung im Labor: Methylrot-Probe. 87

4 Anwendung im Labor: Beweglichkeit von Bakterien 88 Anwendung im Labor: Oxidasetest 89 Anwendung im Labor: Oxidation-Fermentation (OF) 90 Anwendung im Labor: Phenylalanin-Desaminase-Test 92 Anwendung im Labor: Caseinase-Nachweis 93 Anwendung im Labor: Test auf Stärke-Hydrolyse 94 Anwendung im Labor: Tests mit Differenzierungsnährböden (Dreizucker-Eisen- und Kligler-Agar) 95 Anwendung im Labor: Ureasenachweis 98 Anwendung im Labor: Voges-Proskauer-Test 99 Kapitel 6; Weitere Methoden zur Identifizierung von Identifizierung mit konventionellen Methoden 102 Identifizierung mit Multi-Testsystemen 105 Automatisierte Diagnosesysteme 107 DNA-abhängige Methoden Anwendung im Labor: Polymerase-Kettenreaktion (PCR) HO l l l DNA-Sequenzierung und Stammbaumanalyse 112 Kapitel 7: Untersuchungen zur V^irksamkeit antimikrobieller Anwendung im Labor: Wirksamkeit von Antiseptika 116 Anwendung im Labor: Wirksamkeit von Antiseptika und Desinfektionsmitteln mit der Agardiffusionsmethode 117 Antibiotika 119 Anwendung im Labor: Einschätzen der Wirksamkeit von Antibiotika nach der Kirby-Bauer-Methode 120 Anwendung im Labor: Empfindlichkeitsprüfung mit dem Epsilometer-Test (Etest) 123

5 Anwendung im Labor: Methoden zum Nachweis neuer mikrobiell gebildeter, antimikrobieller Wirkstoffe 124 Empfindlichkeit gegenüber Antibiotika: Automatisierte Methoden 125 Antibiotikaresistenz 125 Kapitel 8: Bodenmikrobiologie Anwendung im Labor: Bestimmung der Kolonienzahl durch Ausplattieren 128 Anwendung im Labor: Bestimmung der Mykorrhizierungsrate 131 Anwendung im Labor: Bestimmung der Morphotypen bei Ektomykorrhiza 132 Anwendung im Labor: Isolierung ligninabbauender Pilze 134 Anwendung im Labor: Auszählen von Knöllchen zum Nachweis der Symbiose von Rhizobien zur Stickstofffixierung 135 Anwendung im Labor: Nachweis von Rhizosphärenbakterien 137 Kapitel 9: Mikrobiologie limnischer Systeme Anwendung im Labor: Bestimmung der Kolonienzahl aus Gewässerproben 140 Anwendung im Labor: Most Probable Number (MPN)-Verfahren zur Bestimmung der Keimzahl 143 Anwendung im Labor: Nachweis coliformer Bakterien 145 Membranfiltermethode 148 Anwendung im Labor: Nachweis von Protozoen 148 Anwendung im Labor: Nachweis von Bakteriophagen aus Kläranlagen 149 Kapitel 10: Die wichtigsten mikrobiellen Krankheitserreger Bakterielle Krankheitserreger 152 Pathogene Pilze 165 Protozoische Parasiten 169

6 11: BU Anwendung im Labor: Transformation von Escherichia coli 176 Anwendung im Labor: Reportergenfusion 178 Anwendung im Labor: Untersuchung von Protein-Protein-Wechselwirkungen im Dihybridsystem 179 Anwendung im Labor: Expression von Fremdproteinen 180 Anzucht im Fermenter 182 Kapitel 12: Fluoreszenzmikroskopie und immunologische Verfahren Anwendung im Labor: Zeitraffer-Video-Mikroskopie 184 Anwendung im Labor: Verwendung von GFP zur Lokalisierung von Proteinen in lebenden Zellen 186 Anwendung im Labor: Fluoreszenzfarbstoffe zur Färbung von Zellbestandteilen 188 Immunisierung 190 Anwendung im Labor: Antigen-Antikörper-Präzipitation in Lösungen 191 Immundiffusion 192 Anwendung im Labor: Agglutinationsreaktion 194 ELISA 195 SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese und Westernblot-Analyse 196 Anwendung im Labor: Immunfluoreszenzmikroskopie 197 Anwendung im Labor: Immunogoldmarkierung zur Proteinlokalisierung in fixierten Zellen 198 Stichwortverzeichnis 199