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Welt der Bakterien, Archaeen und Viren Ein einführendes Lehrbuch der Mikrobiologie von Gottschalk, Gerhard (eBook)

  • Erscheinungsdatum: 08.07.2015
  • Verlag: Wiley-VCH
eBook (ePUB)
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Welt der Bakterien, Archaeen und Viren

Geboren am 27. März 1935 in Schwedt an der Oder. Studium der Chemie an der Humboldt-Universität Berlin. Dipl.-Chem. in Berlin 1959. Promotion in Göttingen 1963. Post-Doktorand am Department of Biochemistry, University of California, Berkeley (USA) 1964 - 1966. Habilitation in Göttingen 1967, Rufe nach Münster, Göttingen, Frankfurt/Main und University of California, Davis (USA). Professur für Mikrobiologie an der Georg-August-Universität 1970 - 2003. Gastprofessuren in Davis 1973 und Berkeley 1979, Leiter des Laboratoriums für Genomanalyse am Institut für Mikrobiologie und Genetik der Georg-August-Universität Göttingen 1999 - 2007. Mitglied der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen, der Akademie der Naturforscher Leopoldina, Ehrenmitglied der Israelischen Gesellschaft für Mikrobiologie, Philip-Morris-Preis für Zukunftstechnologien, Winogradsdy-Medaille, Emil von Behring-Preis, Bundesverdienstkreuz 1. Klasse, Rektor der Georg-August-Universität Göttingen 1975 -1976, Präsident der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen 1998 - 2000, Präsident von All European Academies (ALLEA) 1998 - 2000, Präsident der Union der Deutschen Akademien der Wissenschaften 2003 - 2007.

Produktinformationen

    Format: ePUB
    Kopierschutz: AdobeDRM
    Seitenzahl: 425
    Erscheinungsdatum: 08.07.2015
    Sprache: Deutsch
    ISBN: 9783527688920
    Verlag: Wiley-VCH
    Größe: 5812 kBytes
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Welt der Bakterien, Archaeen und Viren

1
Winzig klein, aber von sagenhafter Aktivität

Es ist der größte Traum einer Bakterienzelle, zwei Bakterienzellen zu werden.

nach François Jacob

Hoher Besuch hatte sich im Göttinger Institut für Mikrobiologie angesagt, der Minister, wie ihn beeindrucken? Zunächst wollten wir ihm die Kleinheit der Bakterien verdeutlichen. Üblicherweise sagt man, dass die meisten etwa einen Mikrometer lang sind, dass tausend Bakterienzellen aneinandergereiht gerade einmal eine Kette von 1 mm Länge ergeben.

Wir versuchten es anders: "Sehr geehrter Herr Minister, in diesem Reagenzglas befinden sich in ungefähr 6 ml Wasser etwa 6,5 Milliarden Bakterienzellen, also genau so viele Bakterienindividuen wie es Menschen auf der Erde gibt." Der Minister nahm das Reagenzglas in die Hand, hielt es gegen das Licht, er sah fast nichts, nur eine leichte Trübung. Denn eine Milliarde Bakterienzellen in 1 ml (1 cm3) oder 1000 Milliarden Zellen in 1 l kann man praktisch nicht sehen! Ich zog ein DIN A3-Blatt hervor und sagte: "Hier sind zwei dieser Zellen!" Auf dem Bild waren zwei Bakterienzellen zu sehen ( Abb. 1 ), jede etwa 20 cm lang. Der Minister war beeindruckt, einerseits die Kleinheit der Bakterienzellen, die sie auch in großer Zahl beinahe unsichtbar macht, andererseits aber die enorme Leistungsfähigkeit der zur Verfügung stehenden Methoden zur Untersuchung der Bakterien, hier beispielhaft die Elektronenmikroskopie.

Abb. 1 6,5 Milliarden Bakterien in einem Reagenzglas, zwei davon im elektronenmikroskopischen Bild. Bei einer Zelle ist die Teilung in zwei bereits weit fortgeschritten. Geißeln (die langen Fäden) sind erkennbar; sie dienen der Fortbewegung (Aufnahme: Frank Mayer und Anne Kemmling, Göttingen).
Elektronenmikroskopie? Ich kenne Lichtmikroskope aus meiner Schulzeit, aber wie funktioniert ein Elektronenmikroskop?

Lassen wir dazu Professor Frank Mayer zu Wort kommen, der viele Jahre lang hier am Institut tätig war:

Das zur Abbildung nötige ,Licht' im Elektronenmikroskop ist der Elektronenstrahl. Er ist für das Auge unsichtbar, doch können die damit erzeugten Bilder fotografiert werden. Wegen der im Vergleich mit Licht viel kürzeren Wellenlänge können mit Elektronenstrahlen sehr viel kleinere Objektdetails - bis hinunter zu einzelnen Enzymmolekülen - abgebildet werden als mit Licht. Elektronen haben den Nachteil, dass sie sich nur im Hochvakuum ausbreiten. Biologische Objekte dürfen deshalb bei Einsatz konventioneller elektronenmikroskopischer Verfahren kein Wasser enthalten; es würde im Elektronenmikroskop sofort verdampfen und jede Abbildung unmöglich machen. Entzug von Wasser aus biologischen Objekten birgt jedoch ohne entsprechende Gegenmaßnahmen die Gefahr der Schädigung der Objektstrukturen. Moderne Verfahren erlauben allerdings die Vermeidung von Schäden durch Wasserentzug, und zwar dadurch, dass die Objekte vor der Untersuchung eiskristallfrei (,amorph') gefroren und im gefrorenen Zustand unter verschiedenen Betrachtungswinkeln im Elektronenmikroskop abgebildet werden.

Ist es nicht faszinierend, dass mithilfe der Elektronenmikroskopie Objekte bis zu 100 000-fach vergrößert werden können? Selbst die Lichtmikroskopie mit ihren etwa 1000-fachen Vergrößerungsmöglichkeiten ist erstaunlich. Man braucht nur den wunderbaren Text des Breslauer Pflanzenphysiologen Ferdinand Cohn (1828-1898) zu lesen:

Könnte man einen Menschen unter einem solchen Linsensystem ganz überschauen, er würde so groß erscheinen wie der Mont Blanc oder gar Chimborasso. Aber selbst unter diesen kolossalen Vergrößerungen sehen die kleinsten Bakterien nicht viel größer aus als die Punkte und Kommas eines guten Drucks; von ihren inneren Theilen ist wenig oder gar nichts zu unterscheiden, und selbst die Existenz würde von den meisten verborgen bleiben, wenn sie nicht in unendlichen Mengen geselli

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