Mikrobiologie Version 03/2008

Transkript

1 Mikrobiologie Version 03/ a) Definieren Sie den Begriff Mikrobiologie. b) Nennen Sie vier Lebewesen, die dem mikrobiologischen Bereich zugeordnet werden. 2. a) Nennen Sie fünf Kennzeichen des Lebens. b) Welches Kennzeichen besitzen Viren nicht? 3. Vervollständigen Sie die nachfolgende Tabelle mit ja für Zustimmung nein für Ablehnung. 1. eigener Stoffwechsel 2. Zellteilung 3. Vermehrung immer von der Wirtszelle abhängig 4. Vorhandensein sowohl von DNA als auch von RNA 5. Vorhandensein von Proteinen 4. Nennen Sie fünf Baugruppen des Mikroskops. Viren Bakterien 5. Welche typischen Zellformen von Bakterien sind im Mikroskop zu erkennen? 6. a) Geben Sie fünf typische Bestandteile einer Bakterienzelle an. b) Nennen Sie die Unterschiede von prokaryontischer und eukaryontischer Zelle. 7. a) Nennen Sie die beiden Gruppen von Zelltypen und den wesentlichen Unterschied im Aufbau. b) Nennen Sie zu jeder Gruppe zwei Beispiele. 8. Nennen Sie vier Bestandteile einer eukaryontischen Zelle. 9. Welche Zellbestandteile /-organellen sind in den angegebnen Zellarten vorhanden? Vervollständigen Sie die folgende Tabelle so, wie im Beispiel vorgegeben Merkmal Tierische Zelle Pflanzliche Zelle Bakterienzelle Glykocalyx ja nein ja Zellkern Ribosomen ER Golgi-Apparat Chloroplasten 10. a) Welche morphologischen Gruppen unterscheidet man bei Bakterien? b) Nennen Sie zwei Beispiele pro Gruppe. 11. a) Geben Sie vier Bestandteile eines Nährmediums zur Vermehrung von Mikroorganismen an. b) Womit können flüssige Nährmedien in feste Nährmedien umgewandelt werden?

2 12. Unter geeigneten Bedingungen kann man während des Wachstums einer statischen Bakterienkultur mehrere Phasen erkennen. a) Ordnen Sie die Phasen A bis D in der nachfolgenden Tabelle den Vorgängen 1 bis 4 zu. b) Skizzieren Sie den Wachstumsverlauf in einer statischen Bakterienkultur. Beschriften Sie beiden Achsen und die entsprechenden Bereiche für die Phasen A bis D. A Stationäre Phase 1 Die Zellen nehmen viele Nährstoffe auf; wenige Zellteilungen B Exponentielle Phase 2 Die Teilungsrate der Sterberate; Zellzahl bleibt konstant C Anlaufphase 3 Maximale Teilungsrate D Absterbephase 4 Die Absterberate übertrifft die Teilungsrate; Bakterienzahl sinkt 13. Nennen und erläutern Sie die verschiedenen Wachstumsphasen von Mikroorganismen in statischer Kultur. 14. Geben Sie die Merkmale der beiden in der Tabelle genannten Bakterien an. Form Gram-Verhalten Beweglichkeit Wachstum in Bezug auf den O 2 -Bedarf Sporenbildung Clostridien Escherichia coli 15. a) Nennen Sie zwei Beispiele zur Keimzahlbestimmung in einer Untersuchungsprobe. b) Beschreiben Sie kurz die Durchführung eines der beiden Verfahren. 16. a) Geben Sie je ein Verfahren zur Bestimmung der i) Gesamtkeimzahl ii) Lebendkeimzahl in einer Probe an. b) Erläutern Sie kurz die Durchführung eines der beiden von Ihnen genannten Verfahren. 17. a) Auf welchen physikalischen Grundlagen basiert das Phasenkontrast-Verfahren? b) Verdeutlichen Sie das Prinzip am Beispiel einer mikrobiologischen Untersuchung. 18. Eine Bakterienstammsuspension wurde einmal 1:100 und einmal 1:10 verdünnt. Mit dieser Verdünnung wurde eine Zellzählung mit einer Zählkammer durchgeführt. Dabei wurden in 5 Gruppenquadraten insgesamt 513 Zellen gezählt. Ein Gruppenquadrat hat die Kantenlänge 0,20 mm und eine Tiefe von 0,10 mm. Wie groß ist die Anzahl der Keime (in Keime/mL) in der Ausgangssuspension? 19. Aus einer Verdünnungsstufe 1: wurden 0,2 ml Probeflüssigkeit auf einer Agar- Platte ausgestrichen. Nach der Bebrütung wurden 65 Kolonien gezählt. Berechnen Sie die KBE/mL in der Ursprungslösung? 20. Von einer Bakterienkultur wurde eine Lebendkeimzahlbestimmung durchgeführt. Die Bakterienkultur wurde zweimal 1:100 und einmal 1:10 verdünnt. Von der erhaltenen Verdünnung wurde das Volumen V = 500 µl auf einer Platte ausgestrichen. Es wuchsen 70 Kolonien. Bestimmen Sie die KBE/mL in der Ausgangskultur?

3 21. Von einer Bouillonkultur wurde die Lebendkeimzahl bestimmt. Von mehreren Verdünnungsstufen wurden jeweils 100 µl auf je zwei Platten verteilt und bebrütet. Die folgenden Platten der Verdünnungsstufe 10-3 ausgezählt: Platte Nr. 1: 100 Kolonien Platte Nr. 2: 110 Kolonien Wie viel KBE/mL enthält die Bouillonkultur? 22. Es wurde eine Stammlösung hergestellt, für die 60 mg Penicillin ad 100mL Wasser gelöst wurden. Ausgehend von dieser Stammlösung sollen 10 ml Prüflösung mit β(penicillin) = 50µg/mL hergestellt werden. Wie viel Milliliter der Stammlösung müssen ad 10 ml aufgefüllt werden? 23. Ausgehend von einem Desinfektionsmittelkonzentrat (2,50 g Wirkstoff/100 ml) soll eine Gebrauchslösung zur Desinfektion hergestellt werden, die 1,00 ml Konzentrat/100 ml enthält. Zur Desinfektion einer Fläche von 10,0 m 3 werden 500 ml dieser Gebrauchslösung benötigt. a) Welches Konzentratvolumen wird zur Desinfektion von 62,5 m 2 benötigt? b) Wie viel Gramm des Wirkstoffs sind in diesem Volumen enthalten? 24. Erläutern Sie die Begriffe - emerse Kultivierung - submerse Kultivierung von Mikroorganismen. 25. a) Definieren Sie den Begriff Desinfektion. b) Nennen Sie drei Grundregeln bei der Anwendung von Desinfektionsmitteln. c) Geben Sie je zwei physikalische und chemische Desinfektionsverfahren an. 26. a) Nennen Sie vier verschiedene Sterilisationsverfahren. b) Geben Sie jeweils ein Beispiel für deren Anwendung an. 27. Erläutern Sie folgende Begriffe der Mikrobiologie: - fungizid - Inkubationszeit - bakteriostatisch - Antibiotikum - steril 28. a) Beschreiben Sie stichwortartig die Durchführung der Gramfärbung (ohne Zeitangaben). b) Beschreiben Sie kurz das Ergebnis der Gramfärbung. c) Geben Sie an, worauf das unterschiedliche Färbeverhalten der Bakterien beruht. 29. Geben Sie vier Kriterien an, die zur Klassifizierung von Reinkulturen genutzt werden. 30. Erklären Sie für drei der folgenden Verfahren, wozu diese in der Mikrobiologie angewandt werden: - Gramfärbung - Hängender Tropfen - Bunte Reihe - Drei-Ösen-Ausstrich/fraktionierter Ausstrich - Kultur auf Endo-Agar

4 31. a) Vervollständigen Sie die folgende Tabelle, indem Sie die einander entsprechenden Organellen bzw. Strukturen von Pilz- und Bakterienzellen angeben. b) Nennen Sie den wesentlichen Unterschied zwischen Bakterien- und Pilz-Sporen. bei Pilzen bei Bakterien Zellwand aus Chitin Zellwand aus 32. a) Worin besteht der Unterschied zwischen sogenannten Edelschimmeln und herkömmlichen Schimmelpilzen? b) Man unterscheidet flüssige und feste Nährmedien. Geben Sie jeweils an, zu welchem Zweck diese bevorzugt eingesetzt werden Zur Grundausstattung eines mikrobiologischen Labors der Sicherheitsstufe L1 gehören bestimmte Geräte bzw. Einrichtungen. Nennen Sie fünf typische Geräte bzw. Einrichtungen und beschreiben Sie kurz deren Aufgabe. 34. Nennen Sie fünf Regeln für das Arbeiten unter mikrobiologischen Sicherheitswerkbänken der Klasse 1 und a) Unter welchen Bedingungen findet eine Gärung statt? b) Geben Sie eine mögliche Summengleichung für einen Gärungsprozess an. 36. a) Formulieren Sie zwei biochemische Reaktionen, unter denen Hefezellen aus Glucose Energie gewinnen können b) Benennen Sie jeweils die Bedingung, unter der die Reaktionen bevorzugt ablaufen. 37. Eine Glucose-Lösung wurde einer alkoholischen Gärung unterworfen. Nach dem Abschluss der Gärung sind 140 L CO 2 im Normzustand entstanden. Reaktionsgleichung: C 6 H 12 O 6 2 CO CH 3 CH 2 OH Berechnen Sie den Massenanteil w(ethanol), wenn 5,7 L der vergorenen Lösung eine Dichte von ρ = 1,13 g/ml haben. M(Ethanol) = 46 g/mol, V mn = 22,4 L 38. a) Ein Fermentationsprodukt soll aufgearbeitet werden. Nennen Sie die fünf wesentlichen Verfahrensschritte zur Aufarbeitung. b) Geben Sie zu jedem Verfahrensschritt jeweils eine Grundoperation an. 39. a) Erläutern Sie kurz, wozu ein Fermenter (Bioreaktor) dient. b) Bei einem kontinuierlich arbeitenden Fermenter müssen einige Parameter überwacht werden. Nennen Sie drei dieser Parameter. c) Biotechnische Verfahren haben einige Vorteile gegenüber chemischen Produktionsverfahren. Geben Sie drei dieser Vorteile an und begründen Sie kurz.

5 40. Mikroorganismen werden zur Veränderung von Lebensmitteln genutzt. Geben Sie vier erwünschte Einflüsse und jeweils ein (Alltags)Beispiel an. 41. Die Biotechnologie gilt als fächerübergreifende Wissenschaft. Nennen Sie drei Wissenschaften mit ihren Arbeitsgebieten, die der Biotechnologie eine Rolle spielen. Wissenschaft Arbeitsgebiete 42. Welcher Wissenschaft ist die Mikrobiologie zugeordnet? Vervollständigen Sie dazu die nachfolgende Übersicht: Zoologie Mikrobiologie 43. to be continued...