BAKTERIENBAKTERIEN

von Laura, Judith & Katharinavon Laura, Judith & Katharina

Wie sind Bakterien aufgebaut ?Wie sind Bakterien aufgebaut ?

Wo kommen Bakterien vor?Wo kommen Bakterien vor?

-Luft-Luft

-Wasser-Wasser

-Boden-Boden

-Brauchen hohe Luftfeuchtigkeit-Brauchen hohe Luftfeuchtigkeit

Wie vermehren sie sich?Wie vermehren sie sich?

-Zellteilung-Zellteilung

-Neu entstandene Zellen: selbes Erbgut -Neu entstandene Zellen: selbes Erbgut wie Mutterzellewie Mutterzelle

-Vorgang wiederholt sich immer wieder -Vorgang wiederholt sich immer wieder

Welche Krankheiten können sie Welche Krankheiten können sie

auslösen?auslösen?

-Cholera: schwere Darmerkrankung -Cholera: schwere Darmerkrankung

-Diphtherie: Infektion der Atemwege-Diphtherie: Infektion der Atemwege

-Rückfallfieber: Bakterien greifen Mund, -Rückfallfieber: Bakterien greifen Mund, Rachen & Kehlkopf anRachen & Kehlkopf an

-Grindflechte: Hautinfektion-Grindflechte: Hautinfektion

-Hirnhautentzündung: Entzündung der Hirn -Hirnhautentzündung: Entzündung der Hirn und Rückenmarkshäuteund Rückenmarkshäute

Was sind Antibiotika und wie Was sind Antibiotika und wie

wirken sie?wirken sie?

-Stoffwechselprodukt-Stoffwechselprodukt

-Stoppt Wachstum der Bakterie oder tötet -Stoppt Wachstum der Bakterie oder tötet abab

-Versucht menschlichen Zellen nicht zu -Versucht menschlichen Zellen nicht zu schadenschaden

Was haben Bakterien mit Was haben Bakterien mit

Magengeschwüren zu tun?Magengeschwüren zu tun?

-Heliobactor pyloris-Heliobactor pyloris

-Sorgt für Magensäureabsonderung-Sorgt für Magensäureabsonderung

-Führt zur Übersäuerung -> -Führt zur Übersäuerung -> MagengeschwüreMagengeschwüre

Was sind Antibiotika-Was sind Antibiotika-Resistenzen & wie entstehen Resistenzen & wie entstehen sie?sie?

-Bakterien enthalten einen Resistenten--Bakterien enthalten einen Resistenten-Plasmid, der Antibiotika unschädlich Plasmid, der Antibiotika unschädlich macht macht

-Behandlung wird durch Vermehrung der -Behandlung wird durch Vermehrung der Bakterien schwierigBakterien schwierig

Wie gefährlich sind sie?Wie gefährlich sind sie?

-Können sich durch Vermehrung zu -Können sich durch Vermehrung zu tödlichen, unbehandelbaren Infektionen tödlichen, unbehandelbaren Infektionen ausweitenausweiten

Welche Gegenmaßnahmen sind Welche Gegenmaßnahmen sind

möglich?möglich?

-Durch Austausch von Genen kann -Durch Austausch von Genen kann Resistenz verhindert werdenResistenz verhindert werden

-Schon resistente Bakterien von der -Schon resistente Bakterien von der Umwelt fernhaltenUmwelt fernhalten

Was bedeutet pasteurisieren? Was bedeutet pasteurisieren? Gibt es ähnliche Verfahren?Gibt es ähnliche Verfahren?

-Flüssigkeiten durch Hitze entkeimen; -Flüssigkeiten durch Hitze entkeimen; Bakterien werden dadurch getötetBakterien werden dadurch getötet

-Sterilisation: Vollständige Abtötung von -Sterilisation: Vollständige Abtötung von Bakterien durch Hitze/Strahlung/ChemieBakterien durch Hitze/Strahlung/Chemie

Sind Bakterien nützlich?Sind Bakterien nützlich?

-Wichtiger Faktor in der Natur-Wichtiger Faktor in der Natur

-Zersetzen tote Pflanzen & Tiere; führen -Zersetzen tote Pflanzen & Tiere; führen Nährstoffe wieder ins Ökosystem zurückNährstoffe wieder ins Ökosystem zurück

-Viele Lebensmittel entstehen nur mit Hilfe -Viele Lebensmittel entstehen nur mit Hilfe von Bakterien (z.B. Käse o. Joghurt)von Bakterien (z.B. Käse o. Joghurt)

InsulinInsulin

Was ist Insulin?Was ist Insulin?

Hormon das in der Bauchspeicheldrüse produziert wirdHormon das in der Bauchspeicheldrüse produziert wird besteht aus 51 Aminosäuren besteht aus 51 Aminosäuren A-Kette mit 21 und die B-Kette mit 30 Aminosäuren sind durch zwei A-Kette mit 21 und die B-Kette mit 30 Aminosäuren sind durch zwei

Disulfidbrücken miteinander verbunden Disulfidbrücken miteinander verbunden Aneinanderreihung der einzelnen Aminosäuren im Insulinmolekül ist von Aneinanderreihung der einzelnen Aminosäuren im Insulinmolekül ist von

Tierart zu Tierart verschieden Tierart zu Tierart verschieden Schweineinsulin unterscheidet sich vom Menscheninsulin lediglich durch Schweineinsulin unterscheidet sich vom Menscheninsulin lediglich durch

eine andere entständige Aminosäure in der B-Kette eine andere entständige Aminosäure in der B-Kette in der Diabetesbehandlung verwendete Rinderinsulin hat noch zwei in der Diabetesbehandlung verwendete Rinderinsulin hat noch zwei

andere Aminosäuren in der A-Kette andere Aminosäuren in der A-Kette

Warum braucht man Warum braucht man gentechnisch hergestelltes gentechnisch hergestelltes Insulin?Insulin?

Diabetesbehandlung eines Patienten Diabetesbehandlung eines Patienten braucht man 50 Schweine pro Jahrbraucht man 50 Schweine pro Jahr

Höhere Zahl von Erkrankten führt zu Höhere Zahl von Erkrankten führt zu InsulinmangelInsulinmangel

Die Insulin-Produktion mit Hilfe von 2 Die Insulin-Produktion mit Hilfe von 2 Bakteriestämmen (entwickelt von der Firma Bakteriestämmen (entwickelt von der Firma

Genentech)Genentech) Insulingen (aus menschlichen Stammzellen oder Eiweißen)Insulingen (aus menschlichen Stammzellen oder Eiweißen) Insulin-Gen als geschlossenes DNS-Stück, ein sogenanntes Plasmid, in Insulin-Gen als geschlossenes DNS-Stück, ein sogenanntes Plasmid, in

E-Colibakterien eingesetzt, das diese dann dazu zwingt Insulinvorstufen E-Colibakterien eingesetzt, das diese dann dazu zwingt Insulinvorstufen zu erzeugen zu erzeugen

über zwei getrennte E-Coli-Bakteriestämme die A-Kette und die B-Kette über zwei getrennte E-Coli-Bakteriestämme die A-Kette und die B-Kette des Insulins erzeugt des Insulins erzeugt

beiden Ketten werden dann durch oxidative Kopplung der beiden Ketten werden dann durch oxidative Kopplung der Schwefelbrücken zu Humaninsulin verknüpft Schwefelbrücken zu Humaninsulin verknüpft

Produktion von Humaninsulin durch Produktion von Humaninsulin durch Bier- und BäckerhefeBier- und Bäckerhefe(Firma Novo Nordisk)(Firma Novo Nordisk)

Durch Insulingen werden Hefepilze so programmiert, dass sie ein Durch Insulingen werden Hefepilze so programmiert, dass sie ein Proinsulin produzierenProinsulin produzieren

A- und B-Kette bereits durch Disulfidbrücken verbundenA- und B-Kette bereits durch Disulfidbrücken verbunden Hängen noch 4 Aminosäuren dranHängen noch 4 Aminosäuren dran Enzymatisch abgespalten Enzymatisch abgespalten Aufwendige Verbinden der Ketten fällt wegAufwendige Verbinden der Ketten fällt weg

Die Insulin-Produktion mit Hilfe von 2 Die Insulin-Produktion mit Hilfe von 2 Bakteriestämmen (entwickelt von der Firma Bakteriestämmen (entwickelt von der Firma

Genentech)Genentech) E-Kolibakterien werden gezüchtetE-Kolibakterien werden gezüchtet Insulingen in BakterienInsulingen in Bakterien Produziert ein Fusionsprotein (vermehrt sich in Bakterien)Produziert ein Fusionsprotein (vermehrt sich in Bakterien) Zellmasse mit hohem Druck durch feine Düsen gepresst Zellmasse mit hohem Druck durch feine Düsen gepresst Beim Austritt aus den Drüsen platzen die Zellen dann auf und geben ihren Beim Austritt aus den Drüsen platzen die Zellen dann auf und geben ihren

Inhalt mit dem Fusionsprotein frei Inhalt mit dem Fusionsprotein frei begleitet von vielen Reinigungsschritten, rein enzymatisch die Schritte begleitet von vielen Reinigungsschritten, rein enzymatisch die Schritte

zum Humaninsulin durchgeführt zum Humaninsulin durchgeführt letzten Anlagenteil, vor der Pharmafertigung wird das Insulin im letzten Anlagenteil, vor der Pharmafertigung wird das Insulin im

Wesentlichem gereinigt Wesentlichem gereinigt

Vitamin CVitamin C

AllgemeinAllgemein

Herstellungsverfahren von Herstellungsverfahren von REICHENSTEINREICHENSTEIN

Man enthält Vitamin C aus GlucoseMan enthält Vitamin C aus Glucose Aufwendiges Verfahren in 6 SchrittenAufwendiges Verfahren in 6 Schritten

ReichensteinprozessReichensteinprozess

D-Glucose AusgangsstoffD-Glucose Ausgangsstoff durch Hydrierung (Anlagerung von Wasserstoff)durch Hydrierung (Anlagerung von Wasserstoff)

mit Sorbosebakterien zu L-Sorbose mit Sorbosebakterien zu L-Sorbose

L-Sorbose wird anschließend mit einem Oxidationsmittel (z. B. L-Sorbose wird anschließend mit einem Oxidationsmittel (z. B. Kaliumpermanganat oder Sauerstoff in Gegenwart eines Kaliumpermanganat oder Sauerstoff in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators) zu 2-Keto-L-Gulonsäure oxidiert Edelmetallkatalysators) zu 2-Keto-L-Gulonsäure oxidiert

Durch Wasserabspaltung und Ringschluss entsteht schließlich L-Durch Wasserabspaltung und Ringschluss entsteht schließlich L-Ascorbinsäure (Vitamin C)Ascorbinsäure (Vitamin C)

NutzungNutzung

Viele Tonnen synthetisches Vitamin C Viele Tonnen synthetisches Vitamin C werden täglich in modernen werden täglich in modernen großtechnischen Anlagen nach diesem großtechnischen Anlagen nach diesem Verfahren produziert Verfahren produziert

Firma in USA in den letzten Jahren ein Firma in USA in den letzten Jahren ein zweistufiges Verfahren entwickeltzweistufiges Verfahren entwickelt

Vitamin C sofort mithilfe von Vitamin C sofort mithilfe von Mikroorganismen produziertMikroorganismen produziert

QUELLENQUELLEN

- Das Ravensburger Schüler LexikonDas Ravensburger Schüler Lexikon- bc-biologie (Dearson Studium)bc-biologie (Dearson Studium)- Dtv-Lexikon Dtv-Lexikon - WikipediaWikipedia- Biologie (Schulbuch – Natura)Biologie (Schulbuch – Natura)- www.chemgapedia.dewww.chemgapedia.de- www.faust.fr.bw.schule.dewww.faust.fr.bw.schule.de- www.transgen.dewww.transgen.de- Elefanten Apotheke in MeerbuschElefanten Apotheke in Meerbusch