Welt der Bakterien, Archaeen und Viren

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.

• Vorwort XITeil I Leben in einem Kubikmikrometer 1Lektüre I 2Kapitel 1 Winzig klein, aber von sagenhafter Aktivitat 3Kapitel 2 Bakterien sind Lebewesen wie Du und ich 7Studium I 14S1 MikrobiellesWachstum 14a)FormundGrosevonMikroben 14b)Wachstumsbedingungen 15c) Statische und kontinuierliche Kultur 16S2 Chemie der Zellbestandteile 17d) Informative Makromolekule und ihre Bausteine 17e)ZellmembranundZellwand 24f) DieRollevonATP 26Fragen zu StudiumI 27Teil II Mikrobielle Evolution 29Lektüre II 30Kapitel 3 Mein Name ist LUCA 31Kapitel 4 Vom Urknall bis zu LUCA 37Kapitel 5 O2 45Studium II 49S3–S5 Evolution 49a)DieRNA-Welt 49b)Mog liche Eigenschaften von LUCA 50c) Die O2-Revolution 50d) Zwei der drei Domanen des Stammbaums des Lebens sind prokaryotisch 51Fragen zu StudiumII 52Teil III Bakterien 53Lektüre III 54Kapitel 6 Bakterien und Archaeen sind alluberall 55Kapitel 7 Photosynthese, auch bei ziemlicher Dunkelheit 66Kapitel 8 Ohne Bakterien kein Eiweis 71Kapitel 9 Napoleons Siegesgarten 77Studium III 81S6–S7 Bakterien 82a) Der phylogenetische Stammbaum der Bakterien 82b) Lebens- und Uberlebensstrategien der Bakterien 84c) Sporulation, ein faszinierender Prozess 86d) Prinzip des aeroben Stoffwechsels 87e)DerphototropheStoffwechsel 91f ) CO2-Fixierung 92g)DerKohlenstoffkreislauf 94S8–S9 Stickstoff 95h)Stickstofffixierung 95i) Der chemolithotrophe Stoffwechsel 95j) DerStickstoffkreislauf 96Fragen zu Studium III 97Teil IV Archaeen 99Lektüre IV 100Kapitel 10Leben in kochendem Wasser 101Kapitel 11 LebenimTotenMeer 105Kapitel 12 Alessandro Voltas und George Washingtons brennbareLuft 111Studium IV 117S10–S12 Archaea 118a) Der phylogenetische Stammbaum der Archaeen 118b)Habitate 119c)ArchaeellerStoffwechsel 120d)Methanogenese 121e)Biosynthesestoffwechsel 123Fragen zu Studium IV 124Teil V Klima und Energie 125Lektüre V 126Kapitel 13 MikrobenalsKlimamacher 127Kapitel 14 Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen 133Kapitel 15 Eine Staatsgrundung unter Beteiligung von Clostridium acetobutylicum 137Kapitel 16 Pulque und Biosprit 141Studium V 145S13 Die Klimagase 146a)Der Kohlenstoffkreislauf en detail 146b)Der Methankreislauf 147c)Distickstoffmonoxid(Lachgas)149S14–S16 Bioenergiegewinnung 149d)Biogas 149e)Aceton-Butanol 150f) Bioalkohol 151g)Biowasserstoff 154Fragen zu Studium V 154Teil VI Nützliches und Metallisches 155Lektüre VI 156Kapitel 17 Alles Kase, alles Essig 157Kapitel 18 Das periodische System der Bioelemente 163Studium VI 169S17 Nützliches 169a) Milchsauregarung 169b) Unvollstandige Oxidation 170c) Der Acetatkreislauf 172S18 Metallisches 175d) Funktionen von B12 175e) Metallionen als Substrate 176f) Selenocystein, die21.Aminosaure 179Fragen zu Studium VI 179Teil VII Stoffwechsel 181Lektüre VII 182Kapitel 19 Dermikrobielle Stoffwechsel und seine Regulation, eine nie endende Geschichte 183Studium VII 193S19 Stoffwechselregulation 193a) Regulation auf der Ebene der DNA 193b) Regulation auf der Ebene der Transkription 194c) Regulation auf der Ebene der Translation 198d) Regulationder Enzymaktivitat 199Fragen zu Studium VII 203Teil VIII Gene im Fokus 205Lektüre VIII 206Kapitel 20 Bakteriensex 207Kapitel 21 Bakterien mit grippalem Infekt 217Kapitel 22 Plasmide, Speer spitzender Bakterien 221Kapitel 23 Agrobacterium tumefaciens, ein Gen-Ingenieur par excellence 225Kapitel 24 Uber Eco R1 und PCR 229Studium VIII 237S20–S22 Gentransfer 237a) Mutation und Selektion 237b) Horizontaler Gentransfer 240c) Plasmide 243S23–S24 Gentechnik 245d) DiegruneGentechnik 245e) Plasmide und die Entwicklung der Gentechnologie 246Fragen zu Studium VIII 248Teil IX Bakterien als Syntheseexperten 249Lektüre IX 250Kapitel 25 Aus Mikroorganismen gegen Mikroorganismen 251Kapitel 26 Bakterien als Produktionsanlagen 259Studium IX 269S25 Antibiotika 270a) Antibiotika und ihre Angriffspunkte 70b)Resistenz und Multiresistenz 272S26 Produktgewinnung mit Bakterien 274c) Produktion niedermolekularer Verbindungen 274d)Proteine 279Fragen zu Studium IX 280Teil X Partnerschaften 281Lektüre X 282Kapitel 27 Zwischenbakterielle Beziehungen 283Kapitel 28 Vom Nomadenleben zum Dasein als Endosymbiont 289Kapitel 29 Das System Mensch-Mikrobe 293Studium X 299S27 Vom Single zum Biofilm 300a)Chemotaxis 300b)Quorumsensing 302S28 DerWeg zu Mitochondrien und Chloroplasten 303c) Symbionten und Endosymbionten 303S29 Unser zweites Genom 304d)Das humane Mikrobiom 304Fragen zu Studium X 306Teil XI Was uns krank macht 307Lektüre XI 308Kapitel 30 Pflanzen, Tiere und Menschen als Nahrstoffressourcen der Bakterien 309Kapitel 31 Viren, infektiose Chemikalien oder mehr? 321Studium XI 333S30 Pathogene Bakterien 335a) HumanpathogeneBakterien 335b) Pathogene Stamme von Escherichia coli 335c) Phytopathogene Bakterien 338S31 Viren  340d) Humane Viren im Uberblick 340e) Viren sind uberall 341Fragen zu StudiumXI  341Teil XII Faszination Mikrobiologie 343Lektüre XII 344Kapitel 32 Im Zeitalter der„-omics“ 345Kapitel 33 Unglaubliche Mikroben 357Studium XII 367S32 Die Zukunft der Mikrobiologie hat begonnen 368a) Sturmische Entwicklungen bei den „-omics“-Technologien 368b) Mikrobiologie nach der genomischen Revolution 368S33 Unglaubliche sind keine Laune der Natur 371c) Unglaubliche Mikroben als Bindeglied im Kohlenstoffkreislauf 371Fragen zu Studium XII 372Epilog 373Glossar 375Literaturverzeichnis 387Nachweise 393Sachverzeichnis 395

"Der Aufbau des Buches ist interessant gestaltet. Jedes Kapitel beginnt mit einer Art Interview, das verständlich geschrieben ist und sich liest wie ein spannender Roman. (...) In diesem Buch werden alle wesentlichen Gebiete der Mikrobiologie zusammengefasst. (...) Interessante und aktuelle Themen (...) werden übersichtlich und flüssig dargestellt. Gelungen sind in diesem Buch die vielen praxisbezogenen Fallbeispiele. Dieses Buch eignet sich nicht nur für Universitätsstudenten, sondern auch für Lehrer, um einen auflockernden Unterricht zu manchmal sehr trockenen Themengebieten zu gestalten."Chemie und Schule (08.05.2017) "Das verständliche Buch bietet eine fundierte Einführung in die Mikrobiologie. Es deckt alle wichtigen Gebiete des Themas, von der bakteriellen Genetik über technische Anwendungen bis zur medizinischen Mikrobiologie ab."Allgemeines Ministerialblatt (9/2016) "Mit seiner Themenauswahl, um die Grundkenntnisse zu vermitteln, wendet sich dieses Buch dabei besonders an Naturwissenschaftler und Ingenieure. Das ein Lehrbuch solch ein Lesevergnügen bereitet, liegt am Autor und an seinem Konzept."Metall (01.04.2016) "Gottschalk präsentiert mit dem Band ein außergewöhnliches Lehrbuch, das einen spannenden Einblick in die Welt der Mikroben gewährt. Es empfiehlt sich dringend als Begleitwerk zu einführenden Mikrobiologie-Vorlesungen, lässt sich aber auch von interessierten Laien mit Gewinn lesen."Spektrum.de (05.02.2016) "In Welt der Bakterien, Archaeen und Viren gibt Gerhard Gottschalk einen abwechslungsreichen Überblick über die wichtigsten Themengebiete der Mikrobiologie. Dabei zeichnet sich dieses Lehrbuch besonders durch seinen gut strukturierten und übersichtlichen Aufbau aus."Fachschaft Biowissenschaften der TUM (04.02.2016) "Das Buch erreicht sein Ziel, einen allgemeinen Überblick über die Vielfalt der mikrobiellen Welt zu verschaffen und das Interesse an dieser oft verkannten Wissenschaft zu wecken. (...) Von der Lektüre profitieren können zudem interessierte Laien, denen es auf wissenschaftliche Genauigkeit nicht so sehr ankommt, sowie Leser, die das wissenschaftliche Rüstzeug bereits besitzen und Spaß daran haben, die Mikrobiologie in ihrer ganzen Bandbreite zu entdecken."Naturwissenschaftliche Rundschau (Dezember 2015) "Insgesamt empfehle ich das Buch Welt der Bakterien, Archaeen und Viren uneingeschränkt für alle Personen, die sich mit der Mikrobiologie beschäftigen möchten als guten Einstieg und als Nachschlagewerk für das Grundverständnis. Mit 30 Euro Anschaffungskosten sprengt es auch nicht den Geldbeutel eines Studierenden."fsi-bio.de (15.12.2015) "Gerhard Gottschalk schafft es, sein durchaus kompliziertes Thema auch allgemeinverständlich darzustellen."Küs.de (30.08.2015)