04 mikrobiologie 1 - p.a · 3 aufbau: die bakterien sind ggfls. von einer kapsel, der zellwand und...
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Mikrobiologie(griechisch: Mikros = klein; bios = Leben)
Die Mikroorganismen (Mikroben) werden eingeteilt in:
� 1.) Bakterien
� 2.) Viren
� 3.) Pilze
� 4.) Protozoen (tierische Einzeller)
Das Wissen von der Mikrobiologie gehört mit der Hygiene als biologische Grundlage zusammen!
Was is‘n das??
~ ist die Lehre von den Kleinstlebewesen (Mikroorganismen).
Die Mikroorganismen kommen überall in der Natur vor:
also in der Luft, im Wasser, am Boden, in der Erde und an
und in jedem Lebewesen.
Auch beim Menschen findet man sie auf der Haut, in den
Haaren, auf den Schleimhäuten, im Darm und in den
Organen.
Die Mehrzahl der Mikroorganismen ist apathogen (nicht krankmachend) und bilden mit dem Körper eine Symbiose
(eine voneinander abhängige Lebensgemeinschaft - Körper
und Mikroorganismen sind von gegenseitigem Nutzen!).[z.B.: im Darm oder Putzerfische]
Parasiten (Schmarotzer, Mitesser) sind Lebewesen, die nur auf Kosten eines anderen Lebewesens (Wirt) leben.
pathogen: krankmachend
apathogen: nicht krankmachend
Kontamination: Besiedelung, Behaftung von und mit Schadstoffen
invasiv: in das Gewebe eindringen, in den Körper eindringen, durch Gewebe stechen oder schneiden.
Symbiose: ist das Zusammenleben von einander abhängiger Lebensgemeinschaften - Körper und Mikroorganismen sind von gegenseitigen Nutzen!
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Parasiten: sind Lebewesen, die auf Kosten von anderen Zellen leben, sie ausnützen -Schmarotzer oder Mitesser!!
Inkubationszeit: ist die Zeit, die vom Eindringen eines pathogenen Keimes bis zum Ausbruch der Krankheit vergeht.
Bakterien: sind einzellige Mikroorganismen, die sich durch Zellteilung vermehren und einen eigenen Stoffwechsel haben.
Die Zahl der pathogenen Mikroben ist relativ gesehen eher gering.
Nach der Kontamination (=Besiedlung) von Oberflächen mit Schadstoffen oder Mikroben, z.B. von der Haut,
Gerätschaften, Böden, Griffe usw. Sie können in den Körper
eindringen (invasive pathogene Erreger). Sie sind die Erreger von Infektionskrankheiten!
Nach einer sog. Inkubationszeit* können sie eine Infektions-krankheit verursachen:
� wenn eine Immunabwehr des Körpers gegen diesen Erreger nicht vorhanden ist,
� die Immunabwehr geschwächt oder
� zu gering ist.
* Inkubationszeit ist die Zeit, die vom Eindringen der
pathogenen Keime bis zum Ausbruch der Krankheit vergeht.
Die Bakterien:
Sie sind einzellige Mikroorganismen, die sich durch Zellteilung
vermehren. Sie haben einen eigenen Stoffwechsel und sind auf
Nährböden züchtbar.
Erste Erregergruppe, die in der Mikrobiologie eine Rolle spielen:
Die Vermehrung geschieht durch Zellteilung!
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Aufbau:
Die Bakterien sind ggfls. von einer Kapsel, der Zellwand und
der Zellmembran umgeben. Die Zellwand gibt Form und
Stabilität, die Zellmembran ist für den Stoffwechsel zuständig. Die Kapsel, falls vorhanden, geben weiteren Schutz.
Bakterien sind eigenständige Kleinstlebewesen, besitzen keinen Zellkern, die DNA ist im Plasma kettenförmig verteilt!
Plasma kettenförmige DNA
DNA = Des-oxy-ribo-nuclein-säure (acid)
Nur pflanzliche und tierische Zellen besitzen einen Zellkern!
Viele Bakterien können sich aktiv mit Hilfe von kleinen Fortsätzen (Geißeln) fortbewegen.
Beispiel von Geißeln bei anderen Zellen: Spermazellen
Einzelne Bakterien sogenannte Bazillen, können widerstandsfähige Dauerformen gegen ungünstige
Umweltbedingungen (z.B. Kälte, Hitze, Austrocknung) bilden.
Diese Bazillen nennt man:
Sporen
(gefährlichste Art in der Praxis: Milzbrandsporen = Anthrax)
Bakterien, die Sporen bilden können, nennt man
Bazillen
Stäbchen mit Geißeln
Die Bakterien werden eingeteilt nach:
Größe und FormBeweglichkeit
Stoffwechseleigenschaften
Verhalten beim Anfärben mit FarbstoffenWachstumsverhalten auf künstlichen Nährboden (Kulturen)
Sämtliche gebrauchten Instrumente müssen vor dem Sterilisieren gründlich von allen groben und feinen sichtbaren
Verunreinigungen befreit werden. (Bürsten, usw.)
Dies muss geschehen, weil in Resten auf den Instrumenten
Bazillen + Sporen vorhanden sein können, die die Sterilisation
überleben können!!!
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Größe und Form + Beweglichkeit:
• kugelförmige Bakterien (Kokken)
• stäbchenförmige Bakterien
• spiralförmige
Bakterien (Spirochäten)
Diese gehören zu den
•Bakterien mit
fester Zellwand,
•sind aerob und
anaerob (fakultativ)
•gram-positiv
Staphylokokken:
Was sind Staphylokokken?
(staphylos = Beere)
Sind wie Beeren oder Trauben
angeordnete Bakterien, aerob oder anaerob und grampositiv,
unbeweglich. Eitererreger.
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Verhalten nach Stoffwechseleigenschaften:
� - aerobe Bakterien (aer = die Luft).Sie brauchen Sauerstoff zum Leben, sterben
ohne Sauerstoff ab
� - anaerobe Bakterien.Sie gewinnen ihre Energie ohne Sauerstoff
und überleben nur unter Ausschluss von
Sauerstoff
Verhalten beim Anfärben mit Farbstoffen und Wachstumsverhalten in Kulturen:(benannt nach den Pharmakologen + Arzt „Gram“)
� grampositive BakterienSie färben sich dunkelblau. (z.B.: Staphylokokken)
� gramnegative BakterienSie färben sich rot (z.B.: Escheridia coli)
Staphylokokkus aureus ist ein Vertreter der kugelförmigen, grampositiven, aeroben Bakterien.
Morphologie (Lehre von Gestalt und Form)
•Staphylokokkus aureus ist 0,8-1,2 Mikrometer groß. Das
Bakterium ist unbeweglich und bildet keine Sporen aus. Manche
Stämme haben aber eine Kapsel.Im mikroskopischen Bild erkennt man grampositive, also violett
angefärbte Kokken, die traubenförmig gelagert sind.
Beispielhafte Bakterien aus und in der Praxis:
Nochmal eine Namenserklärung, die die Bakterienmorphologie erklären:
- staphylokokkus = kugelförmige Bakterien, die traubenförmig zusammen gelagert sind
- aureus = golden
Durch die Toxine, die Staphylokokkus aureus produziert, kann es zu einer Lebensmittelintoxikation kommen, wenn die Bakterien sich in Lebensmitteln vermehren konnten.
Reaktion des Körpers ist Erbrechen, Durchfall oder in schlimmsten Fällen, wenn die Toxine ins Blut gelangen, Herzschädigungen.
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Hier seht Ihr eine Fotografie eines Originalpräparates, z. B. eines
Wundabstriches.
Man sieht Zellen, Leukozyten und die Bakterien.
Staphylokokken
Auf der Abbildung könnt Ihr eine Blutplatte sehen, auf
der Staphylokokkus aureus wächst.
Die Anzüchtung:
Staphylokokkus aureus wächst auf den üblichen Nährböden für
Kokken. Auf einer Blutplatte wächst das Bakterium mit gold-
gelben (aureus) Pigment.
Außerdem ist um die Bakterienkolonie eine Hämolyse
(Blutauflösung) zu sehen.
Identifizierung:
Natürlich kann man nicht nur anhand der Morphologie ein
Bakterium identifizieren.
Jede Gattung hat bestimmte biochemische Eigenschaften und
Reaktionsbesonderheiten, die eine genaue Identifizierung erlauben.
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Krankheiten, die durch Staphylokokkus aureus verursacht werden können:
Da wäre zuerst die Wundeiterung zu nennen, aus der Staphylokokkus aureus oft angezüchtet wird.
Auch beim Furunkel (eine tiefgreifende schmerzhafte Entzündung eines Haarfollikels und seiner Umgebung) und
dem Karbunkel (mehrere Furunkel, die ineinander übergehen), findet man Staphylokokkus aureus.
Weiterhin wären die Otitis (Ohrentzündung), die Parotitis (Ohrspeicheldrüsenentzündung)
und die Mastitis (Brustdrüsenentzündung)
als häufig auftretende Erkrankungen zu nennen.
Zu den Wundinfektionen, bei denen Staphylokokkus aureus beteiligt ist, zählt:
�Abszess (Eiteransammlung in nicht vorgebildeter Gewebehöhle)
�und das Gangrän (Autolyse oder bakterielle Fäulnis).
�der Ulcus (das Geschwür)
Bakterien-klassifikation
I.Bakterien
mit dünner
Zellwand
II. Bakterien
mit fester
Zellwand
III. Bakterien
ohne feste
Zellwand
1.aerobe Kokken und Stäbchen
2. anaerobe Kokken
3. anaerobe Stäbchen
4. fakultativ anaerobe Stäbchen
5. Spirochäten
6. anders spiralige Bakterien
7. Rickettsien
8. Chlamydiales
1. aerobe und fakultativ anaerobe Kokken
2. aerobe Stäbchen Bakterien
Mycoplasmatales
3. Endosporenbildner
4. unregelmäßig geformte Stäbchen
5. Verzweigungs-Bakterien
Mikrokokken
Streptokokken
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BakteriologieI. Bakterien mit dünner Zellwand
Ordnungen:
II. Bakterien mitfester Zellwand
III. Bakterien ohnefeste Zellwand
Familien:
Aerobe Kokken
und
Stäbchen
anaerobe Kokken
anaerobe Stäbchen
fakultativ anaerobe
Stäbchen
Spiro-chäten
anders spiralige
Bakterien
Rickett-sien
Chlamy
diales
Gattungen:
Enterobakterien; Vibrionen; Pasteurella
Legionellen; Neissericeae; Pseudomonaceae
Bakteroidaceae
Veillonellaceae; Peptococcaceae
Spirochaetaceae; Leptospiraceae
Rickettsiaceae; Bartonellaceae
Peptococcus; Peptostreptococcus
HeliobacterBorrelien (Zecken, Läuse)
Legionella
(keine Familie)
BakteriologieI. Bakterien mit dünner Zellwand
Ordnungen:
II. Bakterien mitfester Zellwand
III. Bakterien ohnefeste Zellwand
Familien:
aerobe und fakultativ anaerobeKokken
aerobe Stäbchenbak-
terien
Endo-sporen-bildner
unregelmäßig geformte Stäbchen
Verzweigung –fadenbildende Bakterien
Gattungen:
Bacillaceae
Mikrococcaceae; Streprococcaceae
Lactobazillen
Streptococcus;
Enterococcus
Corynebakterium;Propionibakterium; = (Akne !!)
Staphylococcusaureus
Actinomycetaceae;(= Parodontitis !!)Mycobacteriaceae;Dermatophilaceae;Streptomycetaceae
(keine Familie)
Klasse
Was sind Staphylokokken?
Sind wie Beeren oder Trauben angeordnete Bakterien, grampositiv, aerob, und fakultativ anaerob und unbeweglich. Eitererreger.
Was sind Streptokokken?
gr.: streptos – gedreht
kugelförmige, gramnegative Bakterien, die lange perlschnurartige Ketten bilden.
Sind Milchsäurebakterien. Sind harmlose Bakterien in der Mundschleimhaut, sie nutzen dem Wirt (Vorverdauung der Nahrung) und schaden ihm nicht!
[Allerdings bilden diese Bakterien Milchsäure, die, wenn sie nicht neutralisiert wird (z.B. Zähneputzen), Kariesverursachen]
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Was sind Rickettsien?
Das sind kleine, unbewegliche Stäbchen oder Kokken (benannt nach dem Pathologen ‚Ricketts‘)
Es handelt sich um Parasiten oder Symbionten im Darmepithel von Läusen, Flöhen oder Zecken.
Bei Übertragung auf den Menschen durch Biß kommt es zu schweren Erkrankungen.
Was sind Sporen?
Manche Bakterien können unter ungünstigen Lebensbedingungen widerstandsfähige Dauerformen bilden. Diese widerstandsfähige Form der Bazillen nennt man Sporen.
In diesem Zustand ruht der Stoffwechsel der Zelle, aber die Zelle überlebt. Verbessern sich die Lebensbedingungen, bilden sich wieder Bakterien.
Die große Resistenz der Sporen gegen chemische und physikalische Einwirkungen erfordert in der Praxis Hygienemaßnahmen, die berücksichtigt werden müssen.Sporen sind durch Desinfektion nicht abzutöten, nur durch extrem lange Sterilisation (Dampf, Heißluft).
Bakterien sind dagegen durch Desinfektion und Sterilisation abzutöten.
Was sind Bazillen?
Das sind sporenbildende Bakterien.
Was sind Spirochäten?
Es sind spiralförmige Bakterien.
Sie unterscheiden sich von allen anderen Bakterien durch ihre charakteristische spiralförmige Gestalt und die Art der rotierenden Fortbewegung
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Die Mikroorganismen werden eingeteilt in:
� 1.) Bakterien
� 2.) Viren
� 3.) Pilze
� 4.) Protozoen (tierische Einzeller)
Zweite Erregergruppe, die in der Mikrobiologie eine Rolle spielen:
Die Viren:
Der Virus hat keine Zellstruktur.
Er besteht lediglich aus einem Proteinmantel (Kapsid).
Der Virus hat seine Erbinformationen in den Nucleinsäuren (DNA + RNA) gespeichert.
Er besitzt keinen Zellkern und keine Doppelhelix.
Diese Nukleinsäuren (RNA) enthalten die Erbinformation.
Zur Verdopplung der RNA‘s werden aber die Enzyme eines
Zellkerns benötigt.
Die Viren müssen in eine andere Zelle eindringen, die einen Zellkern mit DNA besitzen > in eine sogenannte Wirtszelle.
In dieser Zelle verdoppeln sich die Nukleinsäuren mit Hilfe der DNA der Wirtszelle. Dadurch wird die Original-DNA
zerstört und die Zelle geht zugrunde.
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Allgemein bekanntester Vertreter ist der HI-Virus.Er löst die Krankheit AIDS aus:
Das gefährliche ist, dass diese Viren ausgerechnet die Zellen angreifen, die für die Immunabwehr zuständig sind: die T-Lymphozyten und die Makrophagen.
Dadurch wird die gesamte Immunität des Körpers geschwächt und andere Krankheiten, die mit dem HI-Virus nichts zu tun haben, können mit ihren Bakterien den Körper bis hin zum Tode schädigen. Der Körper kann sogar an den körpereigenen Bakterien erkranken – sogenannte Autoimmunkrankheiten.
Derzeit gibt es noch keinen Impfstoff gegen AIDS.
In der Praxis gefürchtester Virus ist der Hepatitis-Virus, der die Leberzellen angreift.
Die Mikroorganismen werden eingeteilt in:
� 1.) Bakterien
� 2.) Viren
� 3.) Pilze
� 4.) Protozoen (tierische Einzeller)
Die Pilze: (lat. - fungi)
Pilze sind wesentlich größer als Bakterien. Sie sind entweder eiförmige oder ovale kernhaltige und bewegungsunfähigeEinzelzellen (Sproß- oder Hefepilze) oder bilden aus fadenförmigen Zellen, den Hyphen, ein Geflecht, das Myzel. Sie sind nicht zur Photosynthese, im Gegensatz zu den Pflanzenzellen, befähigt.
Pilzinfektionen werden Mykosen genannt, Medikamente gegen Pilze werden Antimykotika genannt. Sie wirken fungizid (pilzabtötend) oder fungistatisch (Pilz-wachstumshemmend).
Es gibt über 120 000 Arten, von denen nur ca. 100 Krankheiten beim Menschen auslösen können.
Krankheit in der Mundhöhle – der Soor, verursacht durch den Candida albicans.
Bekannteste Vertreter: der Schimmelpilz, Fußpilz
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Die Mikroorganismen werden eingeteilt in:
� 1.) Bakterien
� 2.) Viren
� 3.) Pilze
� 4.) Protozoen (tierische Einzeller)
Die Protozoen:(Einzahl: das Protozoon)
Protozoen (Urtierchen) sind einzellige, kernhaltige Mikroorganismen, die dem Tierreich zugeordnet werden.
Sie haben einen deutlich abgegrenzten Zellkern und
Mitochondrien, haben keine feste Zellwand und sind kugel- oder würmchenförmig.
Sie besitzen Bewegungsorganellen = Geißeln (Flagellaten)oder Wimpern (Ciliaten), mit denen sie sich fortbewegen.
Stoffwechsel: eigene Enzymsysteme und eigenständige
Atmung, dadurch sind sie auch auf unbelebten Nährböden züchtbar.
Fortpflanzung: teils ungeschlechtlich durch Teilung und Mehrfachteilung, teils geschlechtlich Vermehrung über
verschiedene Entwicklungsstadien beim Wirtswechsel im
Endwirt.
Sie leben als Krankheitserreger im Darm, wie die Ruhramöben, oder im Blut, wie die Malaria-Erreger
oder bohren sich in tierische oder menschliche
Körperzellen ein.
Bekannteste Vertreter der Protozoen ist der
Malariaerreger und der Erreger der Toxoplasmose.
Sie werden mit Chemotherapeutika behandelt.
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Art der Mikroorganismen
Bakterien Pilze Viren Protozoen
Charakteristik Zelle Zelle
Kein Zelleib, keinen Zellkern, besteht nur aus
Erbmaterial
tierische Einzeller
Rolle
Gärung, Fäulnis, Krankheitserreger der
Tuberkulose, Eiter, Geschlechtskrankheit
en, Tetanus usw.
Erreger der Mykosen
Erreger der Grippen, AIDS,
Hepatitis
Überträger von Malaria,
Toxoplasmose
Größe 0,5-5 Mikrometeretwa 0,5
Mikrometer0,5 – 2
nanometer10 – 100
Mikrometer
FormKugeln – Kokken
Stäbchen, Schraubenfadenförmig kugelig, kubisch amöboid
Stoffwechsel
eigener Stoffwechsel – aerob oder anaerob,
auf Nährböden züchtbar
wie normale Zellen
keiner wie normale Zellen
Vermehrung Zellteilung Zellteilungnur in einer Wirtszelle möglich
Zellteilung und geschl.
Vermehrung
Färbunggram–negativ oder
gram-positiv
AbtötungDesinfektions- und
Sterilisationsverfahren
Desinfektions-, Sterilisations-
verfahren
Desinfektions-, Sterilisations-
verfahren
Desinfektions-, Sterilisations-
verfahren