Dienstag 29.Januar
Donnerstag 31. Januar
Dienstag 5.Februar
Donnerstag 7. Februar
Übungen
Laborexperimente
 
 
Programm und Inhalte
 

 
 
DATUM WOCHENTAG ZEIT
 
NR. / TITEL DER VORLESUNG /
STICHWORTE ZU DEN INHALTEN
 
SELBST-
STUDIUM(1)
und
VIDEOS
 
ZUGEHÖRIGE ÜBUNGEN
 
29. Januar
Dienstag
10.15 Uhr
 
1a. Mikroorganismen: Innovationen, Entdeckungen
  • Voraussetzungen für Leben
  • Mikroben als Gemeinschaften, Populationen, Arten, Clone
  • Wie man Mikroorganismen handhabt
  • Was uns Mikroorganismen alles geschenkt haben
  • Evolutionsbiologisch wichtige prokaryotische Innovationen
  • Frühe und neue mikrobiologische Entdeckungen und deren Entdecker
 
1.4-1.9,
13.1
13.8
13.17
Videos
1 und 2
 
Innovationen, Entdeckungen
.
 
1b. Mikroorganismen: Betroffenheit durch Epidemien und Krankheiten
  • Wie wir mit Mikroorganismen leben gelernt haben
  • Ökologie von alten und neuen Infektionskrankheiten
  • Wann und warum Mikroorganismen zur Bedrohung werden können
 
22.2, 22.3, 22.5, 22.6, 22.9,
13.10
 
Betroffenheit durch Epidemien und Krankheiten
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(1) Madigan M.T., J.M. Martinko and J. Parker: "Brock - Biology of Microorganisms", 9th Edition, (BBOM, International Edition), Prentice Hall, 1999.

 
2. Voraussetzungen für die Experimente und Übungen im Labor (2)  
 
29. Januar
Dienstag
11.15 Uhr
 
Kurze Darstellung der Kursexperimente
(2) Die pdf Files der Kursanleitungen können auf die Festplatte des Computers kopiert und im vergrösserten A4 Format ausgedruckt werden.
 
Hinweise auf Kapitel im Lehrbuch
BBOM 9th ed. (1)
Exp. 1
Mikrobielle Vielfalt im Wiederkäuermagen (Pansen)
Vielfalt in einem komplexen Ökosystem (Probenahme und Mikroskopie)
16.14, 16.15, 17.3
Exp. 2
Anreichern und Isolieren von Bakterien
Medienzusammensetzung, Inokulum aus Umweltproben, Strategien für die Anreicherung, selektive Wachstumsbedingungen Isolierungsmethoden, Kultivation
1.6, 4.2, 4.3, 5.8, 16.4
Exp. 3
Phänotypische Differenzierung von Bakterien durch Färbemethoden
Farbstoffe zur Anfärbung spezifischer Zellkomponenten und zur Sichtbarmachung des physiologischen Zustandes. Eigenschaften von Farbstoffen für die Hellfeld- und die Fluoreszenzmikroskopie
3.1, 3.7, 3.8, 16.5
Exp. 4
Methoden zur Anreicherung und Wachstumsvorausetzungen für strikte Anaerobier
Methoden zur Kultivierung unter sauerstofflosen Bedingungen. Anreicherung und Isolierung mit der Agarschüttelkulturtechnik
5.12 (S. 158-161), 21.1
Exp. 5a
 
 
 
Exp. 5b
Fermentation I: Laktoseabbau zu Milchsäure durch Gärer
Herstellung von Yoghurt, Definition von spezifischen Wachstumsbedingungen,Nachweis von Fermentationsprodukten
 
Fermentation II: Vergärung von Kohlehydraten zu Alkohol durch Hefe
Substratspezifität von Sachcharomyces cerevisiae. Nachweis von Fermentationsprodukten
11.2 , 13.18
 
 
4.9, 4.8,
Exp. 6
Nitrat als alternativer Elektronenakzeptor: Denitrifikation
Anaerobe Atmung bei Bakterien. Nachweis von unvollständiger Nitratreduktion zu Nitrit und von vollständiger Denitrifikation zu elementarem Stickstoffgas
5.12, 4.14, 11.3, 15.15, 15.16, 16.16
Exp. 7
Einige Kriterien zur phänotypischen Charakterisierung von Aerobiern
Gram-Färbung, Gasbildung, Säurebildung, Oxidase Test, Catalase Test, Identifizierungsmatrix
S. 75 13.10, 21.2
Exp. 8
Hydrolytische Exoenzyme
Nachweis von Amylase, Peptidase, Lipase
15.24, 15.26
Exp. 9
Herstellung und Isolierung von lac Mutanten
Mutation des lac Operons, Isolierung und Characterisierung von Defekt-Mutanten
9.1, 9.3, 9.4, 9.5, 5.4, 7.2, 9.8, Fig.10.5
Exp. 10
Genaustausch zwischen Bakterien I: Konjugation des inaGens (ice nucleation activity) von E. coli in lumineszierende Vibrio harveyi
Triparentales Mating-Experiment, Plasmidmobilisation, Selektion mit der Antibiotikaresistenz-Methode, Eisbildungs Assay
9.1, 9.5, 9.9
Exp. 11
Genaustausch zwischen Bakterien II: Transformation von E.coli durch GFP
Wie man Bakterien zum Leuchten bringt. Übertragung des pGlo Plasmids und Expression des GFP-Gens (green fluorescent protein) in kompetent gemachten E.coli Zellen. Transformationsfrequenzen unter Bedingungen im Labor und solchen in der Umwelt.
9.6, 10.16, 7.2
Exp. 12
Biolumineszenz von Vibrio harveyi
Demonstration der Bedingungen für Biolumineszenz
7.6, (Fig. 7.21) 13.11
Exp. 13
Phylogenie der Prokaryoten aufgrund der 16S rRNA Gene: Einblicke in die Bio-Informatik
Statistische Grundlagen zur Phylogenie, Bedeutung des 16S r-RNA Moleküls, Sequenzanalyse übers Internet mit Hilfe von Datenbanken, Evaluation von phylogenetischen Positionen aufgrund der Analyse von Sequenzdaten
12.4, 12.5
Exp. 14
Medizinische Mikrobiologie I: Bakterielle Harnwegentzündungen
Virulenz und Pathogenizität von uropathogenen Escherichia coli
16.20, 19.4,19.6, 19.7, 19.8, 19.11
Exp. 15
Medizinische Mikrobiologie II: Pathogene Staphylokokken der Nase?
Molekulare Diagnose und Wichtigkeit von Antibiotika-Resistenzen
16.24, 19.2 21.1, 21.3, 21.10, 22.7, 22.8, 22.10
Exp. 16
Medizinische Mikrobiologie III: Wirkungsmechanismus von Bactrim, einem der best bekannten Antiinfectiva
11.8, 11.9, 4.20
Exp. 17
Modellierung und Simulation des bakteriellen Wachstums
Mathematische Beschreibung des exponentiellen Wachstums unter statischen und dynamischen Kulturbedingungen. Formulierung der mathematischen Gleichungen und der Randbedingungen für deren Lösung. Einfache Computermodelle zum Verständnis des bakteriellen Wachstums
5.1 - 5.7
Exp. 18
Wie man aus biothermodynamischen Betrachtungen mikrobielle Lebensweisen verstehen kann
Anwendung gleichgewichgtsthermodynamischer Gesetze auf biologische Prozesse. Wie man aus thermodynamischen Betrachtungen von Umweltbedingungen die vorherrschenden bakterielle Lebensweisen voraussagen kann. Einfluss von Umweltveränderungen. Modellierungen unter Verwendung des Computerprogrammes Thermodyn.
4.4, 4.6, Appendix 1
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(1) Madigan M.T., J.M. Martinko and J. Parker: "Brock - Biology of Microorganisms", 9th Edition, (BBOM, International Edition), Prentice Hall, 1999.
(2) Die pdf Files der Kursanleitungen können auf die Festplatte des Computers kopiert und im vergrösserten A4 Format ausgedruckt werden. Die nicht verlinkten Experimente können in diesem Semester nicht offeriert werden.
 

 
 
DATUM WOCHENTAG ZEIT
 
NR. / TITEL DER VORLESUNG /
STICHWORTE ZU DEN INHALTEN
 
SELBST-
STUDIUM(1)
und VIDEOS
 
ZUGEHÖRIGE ÜBUNGEN
 
31. Januar
Donnerstag
10.15 Uhr
 
3. Stoffwechselvielfalt und physiologische Leistungen
  • Nährstoffe und Stoffwechsel
  • Energetische Voraussetzungen zur Synthese von Zellmasse
  • Chemische & biochemische Grundlagen der Stoffwechselvielfalt bei Prokaryoten
  • Energiestoffwechsel als Selektionsdeterminante
  • Stoffwechselfähigkeiten zur Bioremediation
  • Mikrobiologische Nahrungsnetze: Stoffsyntrophien
 
4.1-4.4, 4.6, 4.9, 4.10,
13.4
13.5
14.3
Video 3
 

Stoffwechselvielfalt und physiologische Leistungen

31. Januar
Donnerstag
11.15 Uhr
 
4. Domestizierung, Ernährung und Wachstum von Prokaryoten
  • Wachstumsformen: Einzelzellen, Aggregate, Filamente, Filme, Matten
  • Grundlagen der Wachstumskinetik von Einzelzellen in Suspensionskultur
  • Wie man Wachstum messen kann
  • Wachstumsphasen und Wachstumszyklen
  • Statische vs. kontinuierliche Kulturverfahren
  • Stufen der intrazellulären Regulation von Wachstum und Vermehrung
  • Physikalische, chemische und trophische Umweltfaktoren, die Wachstum regulieren: T, pH, I, pe, Nährstoffangebot
 
5.2-5.9, 5.12,
14.5 - 14.10
Video 5
 
Domestizierung, Ernährung und Wachstum
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(1) Madigan M.T., J.M. Martinko and J. Parker: "Brock - Biology of Microorganisms", 9th Edition, (BBOM, International Edition), Prentice Hall, 1999.

 

 
 
 
 
DATUM WOCHENTAG ZEIT
 
NR. / TITEL DER VORLESUNG /
STICHWORTE ZU DEN INHALTEN
 
SELBST-
STUDIUM(1)
und VIDEOS
 
ZUGEHÖRIGE ÜBUNGEN
 
05. Februar
Dienstag
10.15 Uhr
 
5. Mikroorganismen zur Herstellung von Nahrungsmitteln, Medikamenten und weiteren Biotechnologie-Produkten
  • Mikrobielle Massenprodukte und Feinchemikalien
  • Vollsynthese vs. Biotransformationen
  • Grossproduktion mit Kleinstlebewesen
  • Produkte:
    • Antibiotika
    • Aminosäuren
    • Vitamine
    • Enzyme
    • Impfstoffe
    • Nahrungs- & Genussmittel
 
11.2, 11.6-11.9,
13.18, 13.21
 

Herstellung von Nahnugsmitteln und Medikamenten

 
05. Februar
Dienstag
11.15 Uhr
 
6. Wachstumskontrolle
  • Mechanische und physikalische Sterilisationsmethoden
  • Schutz vor Abtötung: Sporenbildung
  • Hemmung des Wachstums durch antimikrobiell wirkende chemische Substanzen: Antiseptika, Desinfektika, Bacteriostatika, Antiinvektiva
  • Biologisch-chemische Wachstumskontrolle: Antibiotika
  • Entdeckung, Strukturen, Wirkmechanismen von Antibiotika
  • Ökologie der Resistenzentwicklung
 
18.1-18.13,
13.19
13.23
Video 9
 

Wachstumskontrolle

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(1) Madigan M.T., J.M. Martinko and J. Parker: "Brock - Biology of Microorganisms", 9th Edition, (BBOM, International Edition), Prentice Hall, 1999.

 

 
 
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NR. / TITEL DER VORLESUNG /
STICHWORTE ZU DEN INHALTEN
 
SELBST-
STUDIUM(1)
und VIDEOS
 
ZUGEHÖRIGE ÜBUNGEN
 
07. Februar
Donnerstag
10.15 Uhr
 
7a. Evolution und Diversität der Prokaryoten
  • Von der chemischen zur biologischen Evolution
  • Erste Entwicklungen: Katalyse, Kompartmentalisierung, Informationsspeicherung, Regulation der Informationsaktivierung
  • Molekulare Uhren zur Evolutionsmessung
  • Entwicklung der phylogenetischen Diversität
  • Die 3 Domainen der Lebewesen: Prokaryoten: Bakterien und Archäen, Eukaryoten
  • Phenotypische und genotypische Charakterisierung von Mikroorganismen
  • Molekulare Methoden zur genotypischen Analyse von Diversität
 
12.1-12.5, 12.7,
14.1
Videos
6 und 7
 

Evolution und Diversität I

 
.
 
7b. Evolution und Diversität der Eukaryoten
  • Phylogenie der eukaryotischen Mikroorganismen
  • Endosymbiose von Prokaryoten in Eukaryoten
 
17.1-17.3
 

Evolution und Diversität II

 
07. Februar
Donnerstag
11.15 Uhr
 
8. Ergebnisse der Kursexperimente: Berichterstattung
  • Die Ergebnisse der Experimente werden durch KursteilnehmerInnen im Rahmen der entsprechenden Vorlesung bzw. in der letzten Stunde präsentiert
 
Anleitungen zu den Kursexperimenten
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(1) Madigan M.T., J.M. Martinko and J. Parker: "Brock - Biology of Microorganisms", 9th Edition, (BBOM, International Edition), Prentice Hall, 1999.


 
 
 
 
Übungen

Durch Anklicken des Titels der gewünschten Übungsserie werden Sie mit der OLAT Lernplattform verbunden. Bitte lesen Sie zuerst die Angaben in der linken Spalte. 

Ziele

Anhand der Übungsbeispiele, die Sie übers Internet aufrufen können, sollten Sie selbständig überprüfen,

  • ob Sie mikrobiologische Begriffe sachgerecht gebrauchen können.

  • ob Sie die Informationen aus dem Lehrbuch richtig verstanden haben.

  • ob Sie in der Lage sind, Zusammenhänge zu schaffen.

  • wo noch Verständnislücken bestehen.

Sie profitieren am meisten, wenn Sie die Übungsaufgaben lösen, nachdem Sie die angegebenen Buchkapitel studiert haben.

 
Übungsserie
8 Übungsblöcke mit Selbstkorrektur
 
zugehörige Kapitel im Lehrbuch BBOM 9th ed.(1)
 
zugehörige Vorlesung
Innovationen, Entdeckungen
1
13.1, 13.8, 13.17
1a.
Testbedingungen
Jede Übung enthält 10 Fragen, die gesamthaft 10 Punkte ergeben.
  • Jede Übung soll in weniger als 15 Minuten vollständig gelöst werden können.
  • Jeder Test kann zweimal wiederholt, gesamthaft also dreimal ausgeführt werden.
  • Es zählt immer die zuletzt eingesandte Testserie.
  • Der Schwierigkeitsgrad der Übungen beträgt 1.0, d.h. alle Übungsfragen werden gleich gewichtet.
  • Der Test gilt als bestanden, wenn mehr als 7.5 Punkte erreicht worden sind.
Betroffenheit durch Epidemien und Krankheiten
22, 13.10
1b.
Stoffwechselvielfalt und physiologische Leistungen
4
13.4,13.5
14.3
3.
Domestizierung, Ernährung und Wachstum
5
14.5- 14.10
4.
Fragentypen
Die Übung enthält 3 Fragetypen:
  • single choice (nur eine Antwort aus der Auswahl ist richtig),
  • multiple choice (eine oder mehrere Antworten aus der Auswahl sind richtig) und
  • true/false (die vorgegebene Antwort ist richtig oder falsch).
Wenn Kombinationsantworten vorgegeben sind, z.B. „alle Antworten sind richtig ", so ist diese Antwort nur dann zutreffend, wenn alle in der betreffenden Frage aufgeführten Antwortoptionen richtig sind.
Unterstrichen sind Aussagen, die für die Beantwortung wichtig sind und beim Lesen der Aufgabe gerne übersehen werden (z.B. Verneinungen).
Herstellung von Nahrungsmitteln und Medikamenten
11
13.18, 13.21
5.
Wachstumskontrolle
18
13.19, 13.23
6.
OLAT
Die Übungen stehen den Studierenden über die Lernplattform OLAT zur Verfügung. Sie erhalten Zugang zu OLAT, indem Sie beim EINSCHREIBEN Ihre UNIAccess Nummer und Ihr UNIAccess Passwort eingeben. Bitte schreiben Sie sich für den gleichen Tag ein, an welchem Sie auch am Praktikum teilnehmen.
Evolution und Diversität I
12
14.1
7a.
Evolution und Diversität II
17
7b.
Die Übungsserien ÜXIX/13/1-4 (Prokaryotische Vielfalt: Bakterien) und ÜXIX/14/1-3 (Prokaryotische Vielfalt: Archäen) sind Illustrationen zu einzelnen Vorlesungen aus den Lehrbuchkapiteln 13 und 14; sie decken nicht alle Inhalte der beiden Kapitel ab.
(1) Madigan M.T., J.M. Martinko and J. Parker: "Brock - Biology of Microorganisms", 9th Edition, (BBOM, International Edition), Prentice Hall, 1999.
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