Mikrobiologisches Praktikum

I. Die Kultur von Mikroorganismen.- 1. Nährmedien.- a) Allgemeine Gesichtspunkte.- b) pH-Wert, Pufferkapazität.- c) Wasseraktivität.- d) Kohlenstoff-, Stickstoff-, Schwefelquellen der Nährlösungen.- e) Organische Zusätze.- f) Anorganische Ionen.- g) Gelierungsmittel.- h) Sauerstoff.- i) Ansetzen von Nährmedien.- Literatur.- 2. Kulturgefäße und ihre Verschlüsse.- 3. Sterilisation.- a) Sterilisation durch trockene Heißluft.- b) Sterilisation im Dampf.- c) Sterilisation durch Filtration.- d) Andere Sterilisationsverfahren.- Literatur.- 4. Prinzipien des sterilen Arbeitens, Sicherheit im Labor.- 5. Kulturtechnik.- a) Aerobe Verfahren 2.- b) Anaerobe Verfahren.- Literatur.- c) Kontinuierliche Kultur.- Literatur.- II. Die Anreicherung und Isolierung von Mikroorganismen.- 1. Anreicherung von Bakterien und Cyanobakterien.- 2. Anreicherung von Pilzen.- 3. Anreicherung von Bakteriophagen.- 4. Isolierung aminosäurebedürftiger Mutanten von Escherichia coli.- 5. Reinkultur.- a) Koch-Plattengußverfahren und Plattieren auf Agaroberflächen.- b) Reinkultur von Anaerobiern.- c) Das Lindner-Tröpfchenverfahren.- d) Der Mikromanipulator.- e) Pipettier- und Waschmethode.- Literatur.- III. Die Untersuchung der Morphologie und Cytologie von Mikroorganismen.- 1. Mikroskopische Beobachtungen an der lebenden Zelle.- a) Phasenkontrastverfahren (Grundlagen).- b) Die wichtigsten Regeln für eine erfolgreiche Phasenkontrastmikroskopie.- c) Herstellung von Objektträger-Agarkulturen.- d) Gesichtspunkte bei der Auswahl und Betrachtung der Lebendpräparate.- e) Längenmessungen mit dem Mikroskop.- f) Mikroskopische Beobachtung von Pilzmaterial.- 2. Beobachtungen an makroskopisch sichtbaren Zellansammlungen.- 3. Die Untersuchung fixierter und gefärbter Objekte.- a) Herstellung von Ausstrichpräparaten.- b) Durchführung der Färbungen.- Literatur.- IV. Methoden zur Identifizierung von Bakterien.- 1. Prinzipien der Taxonomie.- 2. Biochemische und physiologische Verfahren.- a) Bewegungsfähigkeit von Bakterien.- b) Vergärung von Zuckern.- c) Indolnachweis.- d) H2S-Nachweis.- e) Ureasenachweis.- f) Nachweis proteolytischer Exoenzyme.- g) Voges-Proskauer-Reaktion.- h) Amylasen.- i) Denitrifikation.- k) Aromatenringspaltung.- l) Zitratverwertung.- m) Oxidasenachweis.- n) Arginin-Dihydrolase und Lysin-Decarboxylase.- o) Katalase.- p) Multidifferenzierungsnährboden (nach Kligler).- 3. Schema des Isolierungsganges bei Verdacht auf Salmonella- und Shigella- Infektionen.- 4. Isolierung und Identifizierung von apathogenen Pseudomonas- Arten.- 5. Bestimmung von phototrophen Bakterien der Familie Rhodospirillaceae.- 6. Isolierung von chromosomaler DNA aus Rhodopseudornonas capsulata und Bestimmung des molaren Anteiles an Guanin und Cytosin an der Gesamt-DNA.- Literatur.- V. Die Messung von Wachstum und Vermehrung.- 1. Direkte Bestimmung der Zellzahl (Gesamtkeimzah 1).- a) Thoma-Kammer.- b) Membranfiltermethode.- 2. Plattieren auf Nähragar (Lebendkeimzahlbestimmung).- a) Lebendkeimzahlbestimmung auf Agarplatten.- b) Lebendkeimzahlbestimmung im Agartropfen.- 3. Methoden zur Bestimmung der Bakterienmasse (Nephelometrie).- 4. Bestimmung der Zelltrockenmasse.- 5. Proteinbestimmung.- a) Proteinbestimmung (nach LOWRY et al.).- b) Biuretmethode (nach STICKLAND).- 6. Messung von Wachstum und Vermehrung.- 7. Das Wachstum myzelbildender Organismen.- Literatur.- VI. Bakteriophagen.- 1. Nachweis und quantitative Bestimmung von Phagen.- 2. Wirtskreis.- 3. Einschritt-Wachstumskurve.- 4. Fluktuationstest.- Literatur.- VII. Bdellovibrio bacteriovorus.- Literatur.- VIII. Nachweis und quantitative Bestimmung von Stoffen mit Hilfe von Mikroorganismen (Niacintest).- Literatur.- IX. Antibiotica und Desinfektionsmittel.- 1. Nachweis der Antibioticaproduktion bei isolierten Streptomyceten (qualitativer Test).- 2. Quantitative Bestimmung der Antibiotica.- a) Agardiffusionstest.- b) Reihenverdünnungstest.- Literatur.- 3. Prüfung von Desinfektionsmitteln.- 4. Produktion von Penicillin durch Penicillium chrysogenum.- 5. Versuche zur Wirkung von Antibiotica.- a) Penicillin.- b) Chloramphenicol, Streptomycin und Puromycin.- Literatur.- X. Serologische Methoden.- 1. Agglutination.- 2. Präzipitation.- a) Präzipitation in der Interphase.- b) Quantitative Präzipitationsreaktion.- c) Agargelpräzipitation.- 3. Komplementbindungsreaktion — Immunhämolyse.- 4. Hämagglutinationshemmungsreaktion (Neutralisation).- 5. Immunochemische Analyse von Membranproteinen mit Hilfe der zweidimensionalen Immunelektrophorese.- Literatur.- XI. Isolierung und Untersuchung von Membranstrukturen.- 1. Homogenisation.- 2. Isolierung von intracytoplasmatischen Membranen (ICM) aus Bakterien (Zonenzentrifugation).- Literatur.- 3. Aufnahme eines In-vivo-Absorptions-spektrums intracytoplasmatischer Membranen.- 4. Photophosphorylierung.- Literatur.- 5. Membrandifferenzierung bei photosynthetischen Bakterien.- Literatur.- XII. Versuche zur Energiegewinnung und Wachstum.- 1. Bestimmung von Ys bei Wolinellla succinogenes.- Literatur.- 2. Dissimilatorische Nitratreduktion bei Paracoccus denitrificans (Denitrifikation).- Literatur.- 3. Gärung, Atmung, Pasteur-Effekt.- 4. Wasserstoffproduktion durch Nitrogenase.- Literatur.- XIII. Versuche zur Regulation der Enzymaktivität und Enzymsynthese.- 1. Induktion der Synthese von ?-Galactosidase in Escherichia coli.- 2. Regulation der Threonindehydratase aus Hefe.- 3. Induktive Synthese der Enzyme des Mandelsäureweges bei Pseudomonas putida.- Literatur.- XIV. Genübertragung bei Bakterien.- 1. Genmobilisierung bei Rhodopseudomonas capsulata.- a) Isolierung von Mutanten mit Defekten im Photosyntheseapparat, Aminosäurebedarf, Rifampicinresistenz.- b) Konjugative Plasmidübertragung und Genmobilisierung.- Literatur.- XV. Versuche zur Phototaxis bei Bakterien und Cyanobakterien.- Literatur.- XVI. Produktion von Zitronensäure durch Aspergillus niger.- 1. Isolierung eines Zitronensäureproduzenten aus der Gruppe Aspergillus niger und Gewinnung von Zitronensäure.- 2. Zitronensäurebildung im Oberflächenverfahren.- Literatur.