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Mibi (Fach) / Wachstum von MOs (Lektion)
- Nährstoffansprüche Makroelemente: C, O, H, N, S, P, K, Na, Ca, Mg, Fe Mikro- oder Spurenelemente: Mn, Co (Cobalt), Ni, Cu, Zn, Mo (Molybden), V (Vanadium), W (Wolfram), Se (Selen)--> Bedeutung: meist Bestandteile von Enzymen oder katalytische Funktion
- Ernährungstypen KohlenstoffquelleAutotrophie --> fixieren COS, benötigen keine organische C-QuelleHeterotrophie --> nutzen organische C-Quelle zum Aufbau der Zellsubstanz EnergiequelleChemotrophie --> Gewinnung von Energie aus chemischen Stoffumsetzungen Phototrophie --> Nutzung von Licht Elektronendonor (Reduktionsmittel)organotroph = Umsetzung von organischen Stoffen (Glucose)lithotroph = Umsetzung von anorganischen Stoffen (H2, NH4+, H2S, Fe(II), etc.)
- Biofilme (überarbeiten!!) typische Organisationsform vieler MOs - Fixierung auf (nährstoffreicher) Oberfläche- Zellen in extrazelluläre polymere Substanzen eingebettet Bildung: 1. Anheftung/ Adhäsion (einige Zellen an eine geeignete feste Oberfläche)2. Besiedelung (interzelluläre Kommunikation, Wachstum und Polysaccharidbildung)3. Entwicklung (weiteres Wachstum und Polysaccharide)
- Temperatur Spanne: -15°C - 115°C - psychrophil: Optimum: 4°C (zB Polaromonas vacuolata)- Mesophil: 39°C (zB Escherichia coli)- Thermophil: 60°C (zB Bacillus stearotherphilus)Hyperthermophyil: 88°C (zB Thermococcus celer)/ Hyperthermophil: 106°C: Pyrolobus fumarii Temperatureffekte:- Minimum: Membran erstarrt (Transportproteine so stark verlangsamt, dass kein Wachstum mehr möglich ist)- steigende Temperatur (wachsende Geschwindigkeit enzymatischer Reaktionen)- Optimum: maximale Geschwindigkeit enzymatischer Reaktionen- Maximum: Denaturierung der Proteine, Zusammenbruch der Membranstruktur, thermisch bedingte Lyse
- pH meisten Bakterien wachsen bei pH 6,5- 7,5 - Schimmelpilze und Hefen: 5- 6 - Säuren hemmen das Wachstum vieler Bakterien (--> Nahrungsmittelkonservierung), auch säuretolerant, zB Milchsäurebakterien- acidophil: säureliebend --> pH-Optimum: < 4 - alkaliphil: alkaliliebend --> pH- Optimum: > 8 (Soda-Seen, Böden mit hohem Carbonatgehalt)
- Sauerstoff aerobe Bakterien (Organismen) müssen die toxischen O-Formen abbauen, die beim Stoffwechsel entstehen --> durch SchutzenzymeBeseitigung von H2O2- Katalase: (H2O2 + H2O -> 2 H2O + O2)- Peroxidase (H2O2 + zB NADH -> 2 H2O + NAD+ Beseitigung von Superoxid-Radikalen (O2-)- Superoxid-Dismutase (2 O2- + 2H+ -> H2O2 + O2 HO- entsteht nur, wenn sowohl H2O2 als auch O2- da sind --> werden schnell von den anderen Enzymen abgebaut, sodass die Reaktion nicht stattfinden kann
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