Brock Mikrobiologie kompakt. Michael T. Madigan John M. Martinko David A. Stahl David P. Clark. Editiert und herausgegeben von Martina und Dieter Jahn

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2 Brock Mikrobiologie kompakt Michael T. Madigan John M. Martinko David A. Stahl David P. Clark Editiert und herausgegeben von Martina und Dieter Jahn

3 Brock Mikrobiologie kompakt - PDF Inhaltsverzeichnis Brock Mikrobiologie kompakt Inhaltsverzeichnis Kapitel 1 -Mikroorganismen und Mikrobiologie 1.1 Einführung in die Mikrobiologie 1.1.1Die Wissenschaft der Mikrobiologie 1.1.2Mikrobielle Zellen 1.1.3Mikroorganismen und ihre Lebensräume 1.1.4Evolution und die Verbreitung mikrobiellen Lebens Der Einfluss der Mikro organismen auf den Menschen 1.2Die Entdeckung der Mikrobiologie 1.2.1Die historischen Wurzeln der Mikrobiologie: Hooke, van Leeuwenhoek und Cohn 1.2.2Pasteur und der Niedergang der Theorie der Spontanzeugung 1.2.3Koch, Infektionskrankheiten und die Reinkultur in der Mikrobiologie 1.2.4Die wachsende Bedeutung der mikrobiellen Vielfalt 1.2.5Die Ära der modernen Mikrobiologie 1.3Das Sichtbarmachen des Winzigen 1.3.1Einige Grundlagen der Lichtmikroskopie 1.3.2Kontrastvergrößerung in der Lichtmikroskopie 1.3.3Die dreidimensionale Darstellung von Zellen 1.3.4Das Elektronenmikroskop Kapitel 2 -Zellstruktur von Mikroorganismen 2.1Zellform und Zellgröße 2.1.1Zellmorphologie 2.1.2Zellgröße und was es bedeutet, klein zu sein 2.2Die Cytoplasmamembran und der Transport 2.2.1Die Cytoplasmamembran 2.2.2Die Funktionen der Cytoplasmamembran 2.2.3Transport und Transportsysteme 2.3Die Zellwände bei den Prokaryoten 2.3.1Die Zellwand der Bacteria: Das Peptidoglykan 2.3.2Die äußere Membran 2.3.3Die Zellwände der Archaea 2.4 Weitere Zellwandstrukturen und Zellwandeinschlüsse 2.4.1Zelloberflächenstrukturen 2.4.2Zelleinschlüsse 2.4.3Gasvesikel 2.4.4Endosporen

4 2.5Mikrobielle Bewegung 2.5.1Geißeln und Beweglichkeit 2.5.2Die Gleitbewegung 2.5.3Mikrobielle Taxien 2.6Die eukaryotische Zellstruktur 2.6.1Die eukaryotische Zellstruktur und der Zellkern 2.6.2Das Mitochondrium und das Hydrogenosom 2.6.3Der Chloroplast Endosymbiose: Verwandtschaften von Mitochondrien und Chloroplasten mit den Bacteria 2.6.5Andere Organellen und eukaryotische Zellstrukturen Kapitel 3 -Stoffwechsel 3.1Ernährung und Kultivierung von Mikroorganismen 3.1.1Ernährung und Zellchemie 3.1.2Kulturmedien 3.1.3Die Laborkultur 3.2Energetik und Enzyme 3.2.1Bioenergetik 3.2.2Katalysatoren und Enzyme 3.3Oxidations-Reduktions-Reaktionen und energiereiche Verbindungen 3.3.1Elektronendonor und Elektronenakzeptor Energiereiche Verbindungenund Energiespeicherung 3.4Die wichtigsten Wege des Katabolismus 3.4.1Glykolyse Atmung undelektronenüberträger 3.4.3Die protonenmotorische Kraft 3.4.4Der Citratzyklus 3.4.5Die Vielfalt des Katabolismus 3.5Die Phototrophie 3.5.1Die Photosynthese 3.5.2Chlorophylle und Bakteriochlorophylle 3.5.3Carotinoide und Phycobiline 3.5.4Anoxygene Photosynthese Oxygene Photosynthese 3.6Chemolithotrophie Die Energetikder Chemolithotrophie Die Wasserstoffoxidation 3.6.3Die Oxidation reduzierter Schwefelverbindungen 3.6.9Eisenoxidation 3.6.5Nitrifizierung 3.6.6Anammox

5 3.7Die wichtigsten Biosynthesen: Autotrophie und Stickstofffixierung 3.7.1Der Calvinzyklus Weitere autotrophe Wegebei Phototrophen Stickstofffixierungund Nitrogenase 3.8Fermentationen 3.8.1Energetische und Redox-Betrachtungen 3.8.2Milchsäure- und gemischte Säure-Gärungen 3.8.3Gärungen von Clostridien und die Propionsäure-Gärung Gärungen ohnesubstratkettenphosphorylierung 3.8.5Syntrophien 3.9Anaerobe Atmung 3.9.1Anaerobe Atmungen: Generelle Betrachtungen 3.9.2Die Nitratreduktion und die Denitrifikation Sulfat und dieschwefelreduktion 3.9.4Acetogenese 3.9.5Die Methanogenese 3.9.6Andere Elektronenakzeptoren OrganischeElektronenakzeptoren 3.9.8Die anaerobe Oxidation von Kohlenwasserstoffen, die mit der anaeroben Atmung verknüpft ist 3.10 Aerober chemoorganotropher Abbau Molekularer Sauerstoff als Reaktionsmittel und die aerobe Kohlenwasserstoffoxidation Methylotrophie undmethanotrophie Der Zucker- undpolysaccharidmetabolismus Der Metabolismus von organischen Säuren Der Lipidstoffwechsel 3.11Grundlagen des Anabolismus Die Biosynthese von Zuckern und Polysacchariden Die Biosynthese der Aminosäuren und Nucleotide Die Biosynthese der Fettsäuren und Lipide Regulation der Aktivität biosynthetischer Enzyme Kapitel 4 -Mikrobielles Wachstum 4.1Die bakterielle Zellteilung 4.1.1Zellwachstum und Zweiteilung 4.1.2Fts-Proteine und die Zellteilung 4.1.3MreB und die Determinanten der Zellmorphologie 4.1.4Die Peptidoglykansynthese und die Zellteilung 4.2Das Wachstum einer Population 4.2.1Das Prinzip des exponentiellen Wachstums 4.2.2Die Mathematik des exponentiellen Wachstums

6 4.2.3Der mikrobielle Wachstumszyklus 4.2.4Die kontinuierliche Kultur: der Chemostat 4.3 Messung des mikrobiellenwachstums 4.3.1Mikroskopische Messungen 4.3.2Bestimmung der Lebendkeimzahl 4.3.3Trübungsmessungsmethoden 4.4Temperatur und mikrobielles Wachstum 4.4.1Die Wirkung der Temperatur auf das Wachstum 4.4.2Mikrobielles Leben in der Kälte 4.4.3Mikrobielles Leben bei hohen Temperaturen 4.5Weitere Umwelteinflüsse auf das Wachstum 4.5.1Säuregehalt und Alkalinität 4.5.2Osmotische Einflüsse 4.5.3Sauerstoff und Mikroorganismen 4.5.4Toxische Formen des Sauerstoffs 4.6Die Kontrolle mikrobiellen Wachstums 4.6.1Physikalische antimikrobielle Kontrolle 4.6.2Chemische antimikrobielle Kontrolle 4.6.3Verwendung antimikrobieller Wirkstoffe in vivo 4.6.4Antimikrobielle Medikamentenresistenz und Medikamentenentwicklung Kapitel 5 -Prinzipien der Genetik 5.1Mutation 5.1.1Mutationen und Mutanten 5.1.2Die molekularen Grundlagen der Mutation 5.1.3Mutagenese 5.2Gentransfer 5.2.1Die genetische Rekombination 5.2.2Transformation 5.2.3Transduktion 5.2.4Konjugation: Allgemeine Grundlagen 5.2.5Komplementation 5.2.6Gentransfer bei Archaea 5.2.7Mobile DNA: Transponierbare Elemente Kapitel 6 -Molekularbiologie der Bacteria 6.1DNA-Struktur und genetische Information 6.1.1Makromoleküle und Gene 6.1.2Die Doppelhelix 6.1.3Die Überspiralisierung 6.1.4Chromosomen und andere genetische Elemente 6.2Chromosomen und Plasmide

7 6.2.1Das Chromosom von Escherichia coli 6.2.2Plasmide: Allgemeine Grundlagen 6.2.3Die Biologie der Plasmide 6.3Die DNA-Replikation 6.3.1Matrizen und Enzyme 6.3.2Die Replikationsgabel 6.3.3Die bidirektionale Replikation und das Replisom 6.4Die RNA-Synthese: Die Transkription 6.4.1Überblick über die Transkription 6.4.2Sigmafaktoren und Konsensussequenzen 6.4.3Termination der Transkription 6.4.4Die Transkriptionseinheit 6.5Die Proteinstruktur und die Proteinsynthese 6.5.1Polypeptide, Aminosäuren und die Peptidbindung 6.5.2Die Translation und der genetische Code 6.5.3Die Transfer-RNA 6.5.4Die Schritte der Proteinsynthese 6.5.5Der Einbau von Selenocystein und Pyrrolysin 6.5.6Die Faltung und Ausscheidung von Proteinen Kapitel 7 -Molekularbiologie der Archaea und Eukaryoten 7.1Die Molekularbiologie der Archaea 7.1.1Chromosomen und die DNA-Replikation bei den Archaea 7.1.2Transkription und RNA-Prozessierung bei Archaea 7.1.3Die Proteinsynthese bei Archaea 7.1.4Gemeinsamkeiten der Bacteria und der Archaea 7.2Die Molekularbiologie der Eukaryoten 7.2.1Gene und Chromosomen bei Eukarya 7.2.2Überblick über die eukaryotische Zellteilung 7.2.3Die Replikation der linearen DNA 7.2.4RNA-Prozessierung 7.2.5Transkription und Translation bei Eukarya Kapitel 8 - Regulation der Genexpression 8.1Überblick über die Regulation 8.2DNA-Bindeproteine und die Regulation der Transkription 8.2.1DNA-Bindeproteine 8.2.2Die negative Kontrolle der Transkription: Repression und Induktion 8.2.3Die positive Kontrolle der Transkription 8.2.4Die globale Kontrolle und das lac-operon 8.2.5Die Kontrolle der Transkription bei den Archaea 8.3Registrierung von Umweltveränderungen und Signaltransduktion

8 8.3.1Zwei-Komponenten-Regulations-Systeme 8.3.2Die Regulation der Chemotaxis 8.3.3Quorum sensing 8.3.4Die stringente Antwort 8.3.5Weitere Netzwerke globaler Kontrolle 8.4Die Regulation der Entwicklung: Das Modell der Bacteria 8.4.1Die Sporulation bei Bacillus 8.4.2Die Differenzierung bei Caulobacter 8.5Die Regulation durch RNA 8.5.1Regulation durch RNA und die Antisense-RNA 8.5.2Das CRISPR-Antivirales Verteidigungssystem 8.5.3Riboswitches 8.5.4Attenuation Kapitel 9 -Mikrobielle Genomik 9.1Genome und Genomik 9.1.1Einführung in die Genomik 9.1.2Sequenzierung und Zuordnung des Genoms 9.1.3Analysen mit Hilfe der Bioinformatik und Genverteilungen 9.1.4Die Genome der eukaryotischen Mikroorganismen 9.1.5Metagenomik 9.2Genomfunktion und Regulation 9.2.1Microarrays und Transkriptome 9.2.2Proteomik und das Interaktom 9.2.3Metabolomik Kapitel 10 - Mikrobielle Evolutionund Systematik 10.1Die frühe Erde, der Ursprung des Lebens und die mikrobielle Vielfalt Entstehung und Frühgeschichte der Erde Der Ursprung zellulären Lebens Mikrobielle Diversifikation: Folgen für die Biosphäre der Erde Der endosymbiontische Ursprung der Eukaryoten 10.2Die mikrobielle Evolution Der Evolutionsprozess Evolutionsanalyse: Theoretische Aspekte Evolutionsanalyse: Analytische Methoden Mikrobielle Phylogenie 10.3Mikrobielle Systematik Phänotypische Analyse: Fettsäuremethylester (FAME) Analysen des Genotyps Das Spezieskonzept in der Mikrobiologie Klassifizierung und Nomenklatur Kapitel 11 -Bacteria

9 11.1Die Phylogene der Bacteria 11.2Proteobacteria Die phototrophen Purpurbakterien Die nitrifizierenden Bakterien Die schwefel- und eisenoxidieren den Bakterien Wasserstoffoxidierende Bakterien Methanotrophe und Methylotrophe Pseudomonaden Essigsäurebakterien Frei lebende, aerobe stickstofffixierende Bakterien Neisseria, Chromobacterium undverwandte Die Enterobakterien Vibrio, Aliivibrio und Photobacterium Rickettsien Spirillen Knospende und gestieltebakterien Die Myxobakterien Sulfat- und schwefelreduzierende Proteobacteria Die Epsilonproteobacteria 11.3Firmicutes, Mollicutes und Actinobacteria Nichtsporulierende Firmicutes Endosporenbildende Firmicutes Mollicutes: Die Mycoplasmen Actinobacteria: Coryneforme Bakterien und Propionsäurebakterien Actinobacteria: Mycobacterium Filamentöse Actinobacteria: Streptomyces und Verwandte 11.4Cyanobakterien und Prochlorophyten Cyanobakterien Die Prochlorophyten 11.5Chlamydien 11.6Die Planktomyceten 11.7Die Verrucomicrobia 11.8Die Flavobacteria und die Acidobacteria Bacteroides und Flavobacterium Acidobacteria 11.9Die Cytophaga-Gruppe 11.10Grüne Schwefelbakterien 11.11Die Spirochäten 11.12Die Deinokokken 11.13Die grünen Nicht-Schwefel-Bakterien: Chloroflexi

10 11.14Hyperthermophile Bakterien Thermotoga und Thermodesulfobacterium Aquifex, Thermocrinis und Verwandte 11.15Nitrospira und Deferribacter Kapitel 12 -Archaea 12.1Diversität 12.2Euryarchaeota Die extrem halophilen Archaea Methanogene Archaea Thermoplasmatales Thermococcales und Methanopyrus Archaeoglobales Archaeoglobus Nanoarchaeum und Aciduliprofundum 12.3Crenarchaeota Habitate und Energiemetabolismus Crenarchaeota aus terrestrischen, vulkanischen Habitaten Crenarchaeota aus vulkanischen Habitaten im Meer Crenarchaeota aus nicht thermalen Habitaten und die Nitrifizierung bei den Archaea 12.4Evolution und das Leben bei hohen Temperaturen Die obere Temperaturgrenze mikrobiellen Lebens Molekulare Anpassung an das Leben bei hohen Temperaturen Hyperthermophile Archaea, H2 und die mikrobielle Evolution Kapitel 13 - EukaryotischeMikroorganismen 13.1Die eukaryotische mikrobielle Vielfalt 13.2Protisten Diplomonaden und Parabasalia Euglenozoen Alveolate Ciliaten, Dinoflagellaten und Apicomplexa Stramenopile Diatomeen,Oomyzeten und Goldalgen Cercozoen und Radiolaria Amoebozoen 13.3Pilze Physiologie, Struktur und Symbiosen Vermehrung und Phylogenie Chytridiomyzeten Zygomyzeten und Glomeromyzeten Ascomyzeten Basidiomyzeten und deren Lebenszyklus 13.4Rotalgen und Grünalgen

11 13.4.1Rotalgen Grünalgen Kapitel 14 - Die wichtigsten mikrobiellen Habitateund ihre Vielfalt 14.1Mikrobielle Ökologie Grundlegende Konzepte der Ökologie Die Versorgung des Ökosystems: Biogeochemie und Nährstoffkreisläufe 14.2Nährstoffkreisläufe Der Kohlenstoffkreislauf Syntrophie und Methanogenese Der Stickstoffkreislauf Der Schwefelkreislauf Der Eisenkreislauf Die Kreisläufe von Phosphor, Kalzium und Silizium 14.3Der mikrobielle Lebensraum Lebensräume und Mikrolebensräume Oberflächen und Biofilme Mikrobielle Matten 14.4Terrestrische Lebensräume Böden Der Bereich unterhalb der Oberfläche 14.5Aquatische Lebensräume Süßwasser Küstengewässer und Ozeanwasser: phototrophe Mikroorganismen Die Tiefsee Hydrothermalsysteme Kapitel 15 -Mikrobielle Symbiosen 15.1Symbiosen zwischen Mikroorganismen Flechten 15.2Pflanzen als mikrobielle Habitate Die Leguminose-Wurzelknöllchensymbiose Agrobacterium und Wurzelhalsgallen Mykorrhiza 15.3Säugetiere als mikrobielle Habitate Der Säugetierdarm Der Pansen und Wiederkäuer Das menschliche Mikrobiom 15.4Insekten als mikrobielle Habitate Vererbbare Insektensymbionten Termiten 15.5Aquatische Invertebraten und mikrobielle Habitate

12 15.5.1Der hawaiianische Tintenfisch Marine Invertebraten in Hydrothermalsystemen und Gasaustrittsstellen Blutegel Riffbauende Korallen Kapitel 16 - Wechselwirkung zwischen Menschenund Mikroorganismen 16.1 Nützliche Wechselwirkungen zwischen Menschen undmikroorganismen Überblick über diewechselwirkungen zwischen Menschen und Mikroorganismen Die normale Mikroflora der Haut Die normale Mikroflora der Mundhöhle Die normale Mikroflora des Gastrointestinaltrakts Die normale Mikroflora anderer Körperregionen 16.2Mikrobielle Virulenz und Pathogenese Die Messung der Virulenz Eindringen des Pathogenen in den Wirt Anheftung Kolonisierung und Infektion Eindringen Exotoxine Endotoxine 16.3Wirtsfaktoren einer Infektion Risikofaktoren des Wirts bei einer Infektion Angeborene Resistenz gegenüber einer Infektion Abbildungsverzeichnis Index Symbole A B C D E F G H I J K L M N

13 O P Q R S T U V W X Y Z Copyright Ins Internet: Weitere Infos zum Buch, Downloads, etc.

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