Leistungskurs: Prüfung 2007

Aufgabe B1: Bakterien (Genetik, Evolution)

(Allgemeine Arbeitshinweise)

Wählen Sie eine der Aufgaben (B1 oder B2) aus und bearbeiten Sie diese.

Pseudomonas aerugiosa ist ein Bakterium, welches in Böden, sümpfen und an Meeresküsten, aber auch auf Pflanzen und in tierischem Gewebe lebt.
Gefürchtet ist es vor allem als Krankheitserreger in Krankenhäusern. Es verursacht zum Beispiel Lungenentzündungen und Harnwegsinfektionen.
Pseudomonas aerugiosa besitzt eine Hülle aus schleimigen Polysacchariden, die es ihm ermöglicht die Abwehrmechanismen des Immunsystems zu umgehen und sich im Schleim der Atmungsorgane anzusiedeln. Das Genom des Bakteriums umfasst 6,3 Millionen Basenpaare. Es ist größer als alle Genome der bisher untersuchten Bakterien. Pseudomonas aerugiosa besitzt 5570 Gene und damit fas so viele Gene wie die eukaryotischen Hefen. Acht bis zehn Prozent aller Gene des Bakteriums wirken vermutlich regulatorisch und sorgen dafür, dass andere Gene ein- oder ausgeschaltet werden. Wahrscheinlich besteht beim Bakterium ein Zusammenhang zwischen der Ausstattung mit regulatorischen Genen und der Lebensweise. Stark spezialisierte Arten kommen mit weniger Regulatorgenen aus. Bakterien, die unterschiedliche Lebensräume besiedeln, müssen sich u. a. wechselnden Nährstoffangeboten anpassen können. So verfügt Pseudomonas aerugiosa über eine Vielzahl membranöser Transportproteine, die lebenswichtige Nährstoffe in das Zellplasma hineinschleusen. Die selektive Durchlässigkeit der Zellmembran durch die zahlreichen Pumpen, die schädliche Stoffe, die durch Antibiotika, aus der Zelle hinausbefördern können, verleihen Pseudomonas aerugiosa eine natürliche Resistenz gegenüber Antibiotika.

1.	Fertigen Sie eine beschriftete schematische Zeichnung vom Bau einer Bakterienzelle.	(4 BE)
2.	Vergleichen Sie in einer Tabelle die Proteinbiosynthese von Pro- und Eukaryonten.	(5 BE)
3.	Beschreiben Sie ein Modell zur Genregulation	(4 BE)
4.	Erklären Sie die Transportprozesse, die der Wiederabgabe von eingedrungenen Antibiotika bei Pseudomonas aerugiosa zugrunde liegen.	(3 BE)
5.	Beschreiben Sie mit Hilfe der Synthetischen Evolutionstheorie die mögliche Entstehung von Antibiotikaresistenzen bei Bakterien.	(4 BE)