Einleitung 17

Über dieses Buch 17

Törichte Annahmen über den Leser 18

Symbole in diesem Buch 18

Wie Sie dieses Buch für sich nutzen können 19

Teil I: Einführung in die Mikrobiologie 21

Kapitel 1 Mensch und Mikrobiologie 23

Wozu brauchen wir die Mikrobiologie? 23

Ein Blick auf die Welt der Mikroorganismen 24

Mikrobiologie aus verschiedenen Blickwinkeln 25

Kapitel 2 Mikrobiologie: die neue Wissenschaft 27

Aberglaube und Fehleinschätzungen 28

Die Entdeckung der Mikroben 28

Der Mythos der Urzeugung wurde entlarvt 29

Gesundheit durch Hygiene, Antibiotika und Impfungen 30

Andere wichtige Entdeckungen der Mikrobiologie 32

Die Zukunft der Mikrobiologie 32

Viel Raum nach oben 33

Neue Herausforderungen meistern 33

Kapitel 3 Mikroorganismen: sind überall und können (fast) alles 37

Die Diversität mikrobieller Lebensräume 38

Die metabolische Vielfalt 40

Woher stammt die Energie? 40

Woher stammt der Kohlenstoff? 41

Enzymatische Vielfalt 41

Sekundärstoffwechsel 42

Wenn Wirt und Mikroorganismus aufeinandertreffen 42

Teil II: Mikrobielles Leben unter der Lupe 45

Kapitel 4 Grundlagen der Zellstruktur und Funktion 47

Zellform ist Ansichtssache 47

Leben im Mikromaßstab 48

Die Zelle im Überblick 50

Innere Membran, Zellwand und äußere Membran 50

Struktur und Funktion der inneren Membran 51

Die bakterielle Zellwand 53

Die äußere Membran gramnegativer Zellen 55

Die Zellwand der Archaeen 56

Weitere wichtige Zellbestandteile 56

Zellstrukturen der Prokaryoten 56

Aus eins mach zwei: Zellteilung 58

Transportsysteme: rein wie raus 59

Passiver Transport: immer entlang des Gradienten 59

Aktiver Transport: Energie ist gefragt 60

Aufräumen ist angesagt: Effluxpumpen 61

Wir kommen rum: Fortbewegung 61

Kapitel 5 Einblick in den Stoffwechsel 63

Mit Enzymen läuft's schneller 63

Ohne Energie kein Leben: Oxidation und Reduktion 65

Fast wie Billard Elektronenübertragung 66

Deals mit energiereichen Verbindungen 68

Wenn die Zeiten schlechter werden: Energiespeicher 68

Kurz und klein im Katabolismus 69

Nicht schwer zu verdauen die Glykolyse 70

Schritt für Schritt weiter: die Atmung 71

Bewegung im Spiel: die protonenmotorische Kraft 72

Es geht rund: der Citratzyklus 74

Sehr aufbauend der Anabolismus 75

Die Synthese von Aminosäuren 75

Die Synthese von Nukleinsäuren 76

Zucker- und Polysaccharidsynthese 76

Fettsäure- und Lipidsynthese 78

Kapitel 6 Genetik der Mikroorganismen 81

Die Organisation des genetischen Materials 81

Ein Kochbuch fürs Leben: die DNA 82

Perfekt outgesourct: die Plasmide 84

Aus eins mach zwei: DNA-Replikation 84

Von der DNA zum Protein 89

Transkription: Synthese der mRNA 89

Transfer- und ribosomale RNAs 90

Translation: Ein Protein entsteht 90

Regulation von Proteinsynthese und Proteinaktivität 95

Transkriptionsregulation 95

Regulation auf der Ebene der Proteinaktivität 97

Kein Fortschritt ohne Veränderung 97

Nobody is perfect die Punktmutationen 98

Umbau ist angesagt nicht immer zum Vorteil 99

Transformation und Konjugation 100

Viren im Spiel: die Transduktion 101

Wenn Gene springen: die Transposition 101

Kapitel 7 Mikrobielles Wachstum messen 103

Optimale Wachstumsbedingungen identifizieren 103

Physikali...