Inhalt

Einleitung   3

Makroskopische  Betrachtung  3

Mikroskopische  Betrachtung  3

Methodische  Grundlagen  4

Gramf  ärbung  4

KOH  -Test  5

Aminopeptidase  -Test  5

Material  und Methoden  6

Ergebnisse   7

Makroskopische  Betrachtung  7

Mikroskopische  Betrachtung  8

Gramf  ärbung  9

Diskussion   10

Makroskopische  Betrachtung  10

Mikroskopische  Betrachtung  10

Gramf  ärbung  11

Besonderheiten   11

Literaturliste   13

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Versuch 1: Makroskopische und mikroskopische Betrachtung von Mikroorganismen Einleitung

In der modernen Phylogenie teilt man alle lebenden Organismen in drei große Gruppen ein; die Bacteria, die Archaea und die Eukarya. Bacteria und Archaea gehören zu den Prokaryoten. Hierbei handelt es sich um Zellen ohne Zellkern, dass heißt, ihr genetisches Material ist nicht durch eine Membran von den übrigen Zellbestandteilen getrennt. Eukaryoten (Eukarya) besitzen hingegen einen echten Zellkern. Prokaryotische und eukaryotische Zellen unterscheiden sich grundlegend. Eukaryotische Zellen sind zumeist größer und komplexer als prokaryotische. Sie besitzen von Membranen umschlossene funktionelle Einheiten, die Organelle. Dazu gehören neben dem schon genannten Zellkern auch Mitochondrien, der Golgi-Apparat und viele mehr. Diese Strukturen fehlen den prokaryotischen Zellen völlig, sie bestehen nur aus einer Zellwand, einer cytoplasmischen Membran und dem Cytoplasma, in dem sich Ribosomen und das Erbgut befinden.

Alle Prokaryoten und auch einige Eukaryoten (einige Algen, Protozoen und Pilze) gehören zu den Mikroorganismen. Laut Definition handelt es sich hierbei um Einzeller von so kleinen Dimensionen, dass sie für das bloße menschliche Auge nicht sichtbar sind. Die meisten von ihnen haben einen Durchmesser von 1-10 µm, einige sind sogar nur etwa 0,1 µm groß ¹ . Um sich trotzdem ein Bild von verschiedenen Mikroorganismen machen zu können, haben sich zwei mögliche Wege etabliert: die makroskopische und die mikroskopische Betrachtung. 1) zur makroskopischen Betrachtung

Bei der makroskopischen Betrachtung beobachtet man nicht die einzelnen Zellen, sondern die von ihnen gebildeten Kolonien. Eine Kolonie ist die gesamte Population, die durch Zellteilung aus einer einzelnen Zelle entstanden ist. Dabei unterscheiden sich die Kolonien verschiedener Mikroorganismen ebenso voneinander, wie die verschiedenen Mikroorganismen an sich. Für eine erste Bestimmung der Art ist es also hilfreich, das Aussehen einer von ihr gebildeten Kolonie zu protokollieren, d.h. ihre Form, ihren Geruch und die Randform (glatt oder ausgefranst). Auch die Struktur oder die Wölbung kann Aufschlüsse geben. Manche Kolonien wachsen auf dem Kultur-Medium, manche wachsen in es hinein. Durch sorgfältige Protokollierung dieser Merkmale können verschiedene Mikroorganismen voneinander unterschieden werden. 2) zur mikroskopische n Betrachtung

Um auch einzelne Zellen betrachten zu können, benötigt das menschliche Auge ein Hilfsmittel. Hierzu kann zum Beispiel ein Lichtmikroskop dienen. Wichtige Werte für das Leistungsvermögen eines Mikroskops sind Vergrößerung und Auflösung. Die Vergrößerung gibt an, um wieviel größer das Objekt mit dem Mikroskop betrachtet wird, im Vergleich zur Beobachtung mit dem bloßen Auge. Die gesamte Vergrößerung berechnet sich aus der Multiplikation der Objektiv-Vergrößerung mit der Okular-Vergrößerung.

¹ Neil A. Campbell, „Biologie“, S. 122

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Die Auflösung bezieht sich auf die minimale Entfernung zwischen zwei Punkten, um sie noch als getrennte Punkte darzustellen. Das Auflösungsvermögen d errechnet sich nach folgender Formel: d = λ / ( A Obj. + A Kond. ) mit der Wellenlänge λ und der numerischen Apertur A. A = n * sinα

wobei n die Brechzahl des Mediums zwischen Deckglas und Linse ist, und α dem halben Öffnungswinkel zwischen der optischen Achse und dem äußersten, noch von der Linse erfassten Strahl entspricht. 2

Ebenfalls wichtig für ein gutes Mikroskopierergebnis ist der Kontrast. Er hilft dem menschlichen Auge Einzelheiten deutlicher zu erkennen. Zur Kontrastverstärkung werden neben dem Phasenkontrastverfahren (durch eine minimale Phasenverschiebung wird ein durchsichtiges Objekt vom Auge besser wahrgenommen) unterschiedliche Färbungen angewandt. Eine mögliche Färbung ist die Gramfärbung auf die im Folgenden noch näher eingegangen wird.

Bei der Betrachtung einzelner Zellen können diese auf Grund ihrer morphologischen Merkmale klassifiziert werden. Morphologische Gruppen sind: - Kugeln (Kokken) - Stäbchen (Bazillen) - Spiralen (Spirillen und Spirochaeten)

Des Weiteren unterscheiden sich die Zellen nach beweglichen und unbeweglichen Exemplaren. Einige von ihnen haben besondere Zellfortsätze, wieder andere besitzen die Fähigkeit Sporen oder Mycelien (Netze aus dünnen Fäden) zu bilden.

Methodische Grundlagen 1) Gramfärbung 3

Das Reich der Bacteria lässt sich in zwei große Gruppen einteilen, die gram-positiven und die gram- negativen Bakterien. Sie unterscheiden sich im Aufbau ihrer Zellwände. Gram-positive Bakterien haben recht einfach strukturierte Zellwände. Neben der Lipiddoppelmembran bestehen sie im Wesentlichen aus einer dicken Schicht aus stabilisierendem Murein (Peptidoglycan), in das negativ geladene Teichonsäuren eingebettet sind.

Die Wände von gramnegativen Bakterien sind komplexer aufgebaut. Auf die Cytoplasmatische Membran (eine Lipiddoppelschicht) ist das Periplasma aufgelagert. Es

² Skript zum Grundkurs Allgemeine Biologie, Teil: Zoologie, SS 2002, FB Biologie/Chemie der Universität Osnabrück

³ Brock „Biology of Microorganisms“, Tenth Edition, S.74-81

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