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Kapitel 1



Mikrobiologie - Wissenschaft von unsichtbaren Lebewesen



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(1) Mit welchen Objekten beschäftigt sich die Mikrobiologie?

(2) Wer hat als erster Bakterien gesehen?

(3) Wer hat nachgewiesen, dass Gärung ein mikrobiell katalysierter Prozess ist?

(4) Wer hat als erster nachgewiesen, dass eine Infektionskrankheit durch Bakterien ausgelöst wird?

(5) Welche Mikroorganismen werden auch in Botanik und Zoologie untersucht?

(6) Welche Mikroben zählen zu den Prokaryoten?

(7) Weshalb sind Viren keine Lebewesen?

(8) Welche Disziplinen braucht die Mikrobiologie als Basis?

(9) In welche Teilgebiete lässt sie sich einteilen?

(10) Welche Ausstrahlung hat die Mikrobiologie in andere Bereiche?

(11) Inwiefern sind Mikroben nicht primitiv?

(12) Welche Folgen hat die geringe Größe für die Aktivitäten von Mikroben?

(13) Was ist der Unterschied zwischen mikrobiologisch und mikrobiell?


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(1) ? Mit welchen Objekten beschäftigt sich die Mikrobiologie?

   Mit so einfachen Fragen beginnt oft ein Prüfungsgespräch! Bewusst wird hier das Wort Objekt, und nicht das 'Lebewesen' oder 'Organismus' benutzt, um die Viren mit einschließen zu können.

   Die Mikrobiologie befasst sich mit mikroskopisch kleinen Objekten. Man kann dabei Prokaryo(n)ten, Eukaryo(n)ten und Viren unterscheiden. Bei den ersten beiden Gruppen handelt es sich um Organismen, die aus Zellen bestehen, die Viren hingegen haben keine Zellen und sind keine echten Lebewesen.


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(2) ? Wer hat als erster Bakterien gesehen?

   Dazu braucht man natürlich ein Mikroskop. Es war aber nicht der Erfinder des Mikroskops (Robert Hooke), der als erster Bakterien beschrieben hat. Auch war das Mikroskop, durch das als erstes Mikroorgansimen beobachtet wurden, relativ einfach gebaut: es hatte nur eine Linse.

   Antonie van Leeuwenhoek (sprich 'Lewenhuk', 1632 - 1723). Auf Bildern, die sein Porträt zeigen, hat er auffällig grosse Augen. Tatsächlich haben viele seiner Zeitgenossen nichts erkennen können, wenn sie durch sein einfaches Mikroskop geschaut haben.


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(3) ? Wer hat nachgewiesen, dass Gärung ein mikrobiell katalysierter Prozess ist?

   Der gesuchte Forscher hat auch ganz andere grundlegende Entdeckungen gemacht, etwa in überzeugender Weise die Urzeugung widerlegt und die Existenz optisch aktiver Verbindungen (D- und L-Weinsäure) entdeckt.

   Louis Pasteur (1822 - 1895).


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(4) ? Wer hat als erster nachgewiesen, dass eine Infektionskrankheit durch Bakterien ausgelöst wird?

   Die Mikrobiologie als Wissenschaft ging ganz wesentlich von Fragen der Medizin aus, bevor sie sich allgemeineren Fragen zuwandte. Zunächst gab es keine Vorschrift, wie man den Nachweis einer bakteriellen Infektion bringen sollte.

   Robert Koch (1843 - 1910), Nobelpreis 1905.


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(5) ? Welche Mikroorganismen werden auch in Botanik und Zoologie untersucht?

  

   Pilze, Algen und Cyanobakterien werden in der Botanik untersucht, Protozoen in der Zoologie. Manche zur Photosynthese fähigen Flagellaten werden sowohl in der Botanik als auch in der Zoologie bearbeitet. Häufig findet man auch Bakterien und Pilze Viren in botanischen und zoologischen Lehrbüchern. Selbst Viren werden besprochen, da sie Pflanzen uund Tiere als Wirte nutzen.


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(6) ? Welche Mikroben zählen zu den Prokaryoten?

   Die Vorsilbe 'pro' steht für Vorstufe, 'eu' hingegen für 'echt, richtig'. 'Karyon' (gr.) ist der Kern.

   Eubakterien oder Bacteria und Archaebakterien oder Archaea.


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(7) ? Weshalb sind Viren keine Lebewesen?

   Leben lässt sich nicht einfach definieren. Es gibt jedoch einige Bestandteile und Funktionen, die jedes Lebewesen kennzeichnen.

   Viren haben keine vollständigen Zellen. Nicht nur, dass sie sich ausschließlich parasitisch in anderen Zellen vermehren können, unterscheidet sie von den Lebewesen, sondern vor allem die Tatsache, dass für die Vermehrung Bestandteile der Wirtszelle elementare Funktionen übernehmen (und nicht nur als Futter dienen).


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(8) ? Welche Disziplinen braucht die Mikrobiologie als Basis?

   Die Basis-Disziplinen gelten für die gesamte Biologie.

   Die Biologie hat die komplexesten Objekte aller Wissenschaften. Sie nutzt dabei Verfahren und Ansätze, die von der Mathematik und den klassischen Naturwissenschaften zur Verfügung gestellt werden. Für die Mikrobiologie sind Chemie und Biochemie sicherlich besonders wichtig.
(s. Abb. 1.1)


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(9) ? In welche Teilgebiete lässt sie sich einteilen?

   Heute gibt es zunehmend inter- und transdisziplinäre Forschung. Dennnoch hilft es, sich die Einzelaspekte klar zu machen.

   Teilgebiete lassen sich nach den untersuchten Objekten (Prokaryoten, Viren, Protozoen, Pilze, Algen) oder den Fragestellungen (Geschichte, Methoden, Formen, Funktionen, Evolution, Wechselwirkungen) unterscheiden.
s. Abb. 1.1


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(10) ? Welche Ausstrahlung hat die Mikrobiologie in andere Bereiche?

   Immerhin leben wir im Jahrhundert der Biologie.

   Die Mikrobiologie hat Bedeutung für grundlegende Fragen der allgemeinen Biologie, Genetik und Evolution. Darüber hinaus zeigt sich immer mehr, dass geologische Prozesse von Mikroorganismen gesteuert werden. In der Medizin werden Mikropben als feindlich betrachtet. In der Biotechnologie und Gentechnologie sind sie jedoch wieder unentbehrliche Helfer.


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(11) ? Inwiefern sind Mikroben nicht primitiv?

   Welche Überheblichkeit und Unwissenheit steckt in Begriffen wie 'niedere' oder 'primitive' Organismen!

   Die Prokaryoten sind die in der Evolution am längsten bewährten Lebewesen. Sie sind als Einzeller vollständige Organismen. Sie haben mehr biochemische Fähigkeiten als alle anderen Lebewesen. Sie haben alle Prinzipien der Energikonservierung 'erfunden'. Sie überleben unter Bedingungen, die sogenannte höhere Lebewesen nicht tolerieren. Man könnte sogar sagen, sie haben es als Mitochondrien und Chloroplasten geschafft, sich von den Pflanzen und Tieren bequem vermehren zu lassen. In der Technik gilt besonders geringe Größe als 'high tech'-Merkmal.


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(12) ? Welche Folgen hat die geringe Größe für die Aktivitäten von Mikroben?

   Es müssen vorteilhafte Folgen sein - sonst wären sie längst größer geworden!

   Biologische Aktivität wird ganz wesentlich von Oberflächen bestimmt. Die Mikrorganismen haben durch ihre geringe Größe und das (natürlich massenhafte) Auftreten als Einzeller den größten Anteil an allen chemischen Reaktionen, die auf der Erde stattfinden.
s. Abb. 1.3


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(13) ? Was ist der Unterschied zwischen mikrobiologisch und mikrobiell?

   Die gleiche Frage kann für Begriffspaare wie 'psychisch' - 'psychologisch' oder 'biologisch' - 'biotisch' stellen.

   'Mikrobiologisch' bezieht sich auf die Wissenschaftsdisziplin Mikrobiologie, 'mikrobiell' auf die Aktivität von Mikroben. Nur Menschen zeigen mikrobiologische Aktivität.


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