Zeitgemäßes Wissen in Lektüre- und in Lehrbuchform. Gerhard Gottschalk vermittelt die Mikrobiologie in ihrer ganzen Breite.
In 12 Teilen mit jeweils mehreren Kapiteln wird die Mikrobiologie dem Leser auf sehr verständliche Weise nähergebracht. Jedes Kapitel besteht aus einer leicht zu lesenden Beschreibung und darauf abgestimmter Lerneinheit samt Fragenkatalog. Darüber hinaus enthalten die meisten Kapitel Beiträge berühmter Wissenschaftler auf dem entsprechenden Gebiet. Historische Durchbrüche werden beschrieben und so den Studierenden Einblicke in Denk- und Planungsstrukturen von wissenschaftlichem Arbeiten vermittelt. So beschreibt beispielsweise Stefan Hell seine 2014 mit dem Nobelpreis gekrönte STED-Mikroskopie.
Alle wichtigen Gebiete der Mikrobiologie, von der Evolution über den mikrobiellen Stoffwechsel und die technischen Anwendungen bis hin zum Gentransfer, zu den Endosymbionten und den Pathogenen werden abgedeckt. Auch wird den Archaea und den Viren entsprechend ihrer enormen Bedeutung ein eigener Teil gewidmet. Das Buch ist ein perfekter Begleiter für die einführende Vorlesung ?Allgemeine Mikrobiologie? sowie ein hervorragender Studienbegleiter für alle Naturwissenschaftler und Ingenieure, die Mikrobiologie als Nebenfach belegen.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort XI
Teil I Leben in einem Kubikmikrometer 1
Lektüre I 2
Kapitel 1 Winzig klein, aber von sagenhafter Aktivitat 3
Kapitel 2 Bakterien sind Lebewesen wie Du und ich 7
Studium I 14
S1 Mikrobielles Wachstum 14
a)Formund Grosevon Mikroben 14
b)Wachstumsbedingungen 15
c) Statische und kontinuierliche Kultur 16
S2 Chemie der Zellbestandteile 17
d) Informative Makromolekule und ihre Bausteine 17
e)Zellmembranund Zellwand 24
f) Die Rollevon ATP 26
Fragen zu Studium I 27
Teil II Mikrobielle Evolution 29
Lektüre II 30
Kapitel 3 Mein Name ist LUCA 31
Kapitel 4 Vom Urknall bis zu LUCA 37
Kapitel 5 O2 45
Studium II 49
S3–S5 Evolution 49
a)Die RNA-Welt 49
b)Mog liche Eigenschaften von LUCA 50
c) Die O2-Revolution 50
d) Zwei der drei Domanen des Stammbaums des Lebens sind prokaryotisch 51
Fragen zu Studium II 52
Teil III Bakterien 53
Lektüre III 54
Kapitel 6 Bakterien und Archaeen sind alluberall 55
Kapitel 7 Photosynthese, auch bei ziemlicher Dunkelheit 66
Kapitel 8 Ohne Bakterien kein Eiweis 71
Kapitel 9 Napoleons Siegesgarten 77
Studium III 81
S6–S7 Bakterien 82
a) Der phylogenetische Stammbaum der Bakterien 82
b) Lebens- und Uberlebensstrategien der Bakterien 84
c) Sporulation, ein faszinierender Prozess 86
d) Prinzip des aeroben Stoffwechsels 87
e)Derphototrophe Stoffwechsel 91
f ) CO2-Fixierung 92
g)Der Kohlenstoffkreislauf 94
S8–S9 Stickstoff 95
h)Stickstofffixierung 95
i) Der chemolithotrophe Stoffwechsel 95
j) Der Stickstoffkreislauf 96
Fragen zu Studium III 97
Teil IV Archaeen 99
Lektüre IV 100
Kapitel 10
Leben in kochendem Wasser 101
Kapitel 11 Lebenim Toten Meer 105
Kapitel 12 Alessandro Voltas und George Washingtons brennbare Luft 111
Studium IV 117
S10–S12 Archaea 118
a) Der phylogenetische Stammbaum der Archaeen 118
b)Habitate 119
c)Archaeeller Stoffwechsel 120
d)Methanogenese 121
e)Biosynthesestoffwechsel 123
Fragen zu Studium IV 124
Teil V Klima und Energie 125
Lektüre V 126
Kapitel 13 Mikrobenals Klimamacher 127
Kapitel 14 Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen 133
Kapitel 15 Eine Staatsgrundung unter Beteiligung von Clostridium acetobutylicum 137
Kapitel 16 Pulque und Biosprit 141
Studium V 145
S13 Die Klimagase 146
a)Der Kohlenstoffkreislauf en detail 146
b)Der Methankreislauf 147
c)Distickstoffmonoxid(Lachgas)149
S14–S16 Bioenergiegewinnung 149
d)Biogas 149
e)Aceton-Butanol 150
f) Bioalkohol 151
g)Biowasserstoff 154
Fragen zu Studium V 154
Teil VI Nützliches und Metallisches 155
Lektüre VI 156
Kapitel 17 Alles Kase, alles Essig 157
Kapitel 18 Das periodische System der Bioelemente 163
Studium VI 169
S17 Nützliches 169
a) Milchsauregarung 169
b) Unvollstandige Oxidation 170
c) Der Acetatkreislauf 172
S18 Metallisches 175
d) Funktionen von B12 175
e) Metallionen als Substrate 176
f) Selenocystein, die21.Aminosaure 179
Fragen zu Studium VI 179
Teil VII Stoffwechsel 181
Lektüre VII 182
Kapitel 19 Dermikrobielle Stoffwechsel und seine Regulation, eine nie endende Geschichte 183
Studium VII 193
S19 Stoffwechselregulation 193
a) Regulation auf der Ebene der DNA 193
b) Regulation auf der Ebene der Transkription 194
c) Regulation auf der Ebene der Translation 198
d) Regulationder Enzymaktivitat 199
Fragen zu Studium VII 203
Teil VIII Gene im Fokus 205
Lektüre VIII 206
Kapitel 20 Bakteriensex 207
Kapitel 21 Bakterien mit grippalem Infekt 217
Kapitel 22 Plasmide, Speer spitzender Bakterien 221
Kapitel 23 Agrobacterium tumefaciens, ein Gen-Ingenieur par excellence 225
Kapitel 24 Uber Eco R1 und PCR 229
Studium VIII 237
S20–S22 Gentransfer 237
a) Mutation und Selektion 237
b) Horizontaler Gentransfer 240
c) Plasmide 243
S23–S24 Gentechnik 245
d) Diegrune Gentechnik 245
e) Plasmide und die Entwicklung der Gentechnologie 246
Fragen zu Studium VIII 248
Teil IX Bakterien als Syntheseexperten 249
Lektüre IX 250
Kapitel 25 Aus Mikroorganismen gegen Mikroorganismen 251
Kapitel 26 Bakterien als Produktionsanlagen 259
Studium IX 269
S25 Antibiotika 270
a) Antibiotika und ihre Angriffspunkte 70
b)Resistenz und Multiresistenz 272
S26 Produktgewinnung mit Bakterien 274
c) Produktion niedermolekularer Verbindungen 274
d)Proteine 279
Fragen zu Studium IX 280
Teil X Partnerschaften 281
Lektüre X 282
Kapitel 27 Zwischenbakterielle Beziehungen 283
Kapitel 28 Vom Nomadenleben zum Dasein als Endosymbiont 289
Kapitel 29 Das System Mensch-Mikrobe 293
Studium X 299
S27 Vom Single zum Biofilm 300
a)Chemotaxis 300
b)Quorumsensing 302
S28 Der Weg zu Mitochondrien und Chloroplasten 303
c) Symbionten und Endosymbionten 303
S29 Unser zweites Genom 304
d)Das humane Mikrobiom 304
Fragen zu Studium X 306
Teil XI Was uns krank macht 307
Lektüre XI 308
Kapitel 30 Pflanzen, Tiere und Menschen als Nahrstoffressourcen der Bakterien 309
Kapitel 31 Viren, infektiose Chemikalien oder mehr? 321
Studium XI 333
S30 Pathogene Bakterien 335
a) Humanpathogene Bakterien 335
b) Pathogene Stamme von Escherichia coli 335
c) Phytopathogene Bakterien 338
S31 Viren 340
d) Humane Viren im Uberblick 340
e) Viren sind uberall 341
Fragen zu Studium XI 341
Teil XII Faszination Mikrobiologie 343
Lektüre XII 344
Kapitel 32 Im Zeitalter der„-omics“ 345
Kapitel 33 Unglaubliche Mikroben 357
Studium XII 367
S32 Die Zukunft der Mikrobiologie hat begonnen 368
a) Sturmische Entwicklungen bei den „-omics“-Technologien 368
b) Mikrobiologie nach der genomischen Revolution 368
S33 Unglaubliche sind keine Laune der Natur 371
c) Unglaubliche Mikroben als Bindeglied im Kohlenstoffkreislauf 371
Fragen zu Studium XII 372
Epilog 373
Glossar 375
Literaturverzeichnis 387
Nachweise 393
Sachverzeichnis 395
Über den Autor
Gerhard Gottschalk studierte Chemie an der Humboldt-Universität Berlin und Mikrobiologie an der Georg-August-Universität Göttingen. Ab 1964 arbeitete er am Department of Biochemistry, University of California, Berkeley, USA. Von 1970 bis 2003 war er Professor für Mikrobiologie am Institut für Mikrobiologie und Genetik der Georg-August-Universität Göttingen. In diese Zeit fällt auch die von ihm maßgeblich betriebene Gründung des Göttinger Laboratoriums für Genomanalyse. Er war Rektor der Göttinger Universität und Präsident mehrerer Wissenschaftsorganisationen. Er ist Mitglied der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen, der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina, der American Academy of Microbiology und Ehrenmitglied der VAAM (Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie). Mehrfach wurde er ausgezeichnet, unter anderem mit dem Emil-von-Behring-Preis.
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