Klausur 2018, Fragen und Antworten PDF

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Rolle von Mikroorganismen

Issam Bachiri

Die Rolle von Mikroorganismen in Natur und Stoffkreisläufen • Worin besteht der Unterschied zwischen Labor- und realen Lebensbedingungen für Mikroorganismen? Unterschied zwischen Laborbedingungen und realen Bedingungen: real: - meistens Knappheit an Nährstoffen (C, aber auch N, P, K, ...), - Knappheit an Energiequellen - Konkurrenz zu anderen Organismen, auch zu pathogenen - wechselnde Lebensbedingungen (oft, nicht immer), z.B. Salze, Temperatur, pH-Wert, Feuchtigkeit, Giftstoffe, UV-Strahlen, Räuber

• Manche Organismen können auch unter schlechten Bedingungen überleben. Wie nennt man einen solchen Zustand und wie funktioniert das?? VBNC-Zustand: • „Viable, but non-culturable“ • Zellen sind heile und metabolisch aktiv, aber sie teilen sich nicht mehr • Hält nicht für lange Zeit und tritt bei Hungerbedingungen ein • Manchmal gelingt eine Revitalisierung im Labor • Wichtig für Betrachtung von Biofilmen in Trinkwasserversorgungs-systemen, weil diese Zellen diagnostisch noch nicht erfasst werden Ähnlich: Dormanz und Persisterzellen • Dormanz: Bakterien, die mit Toxin-Antitoxin-Systemen behandelt wurden, stellen zwischendrin das Wachstum ein und sind dann unempfindlich gegenüber Antibiotika • Persisterzellen: Zellen, die zu einem geringen Teil spontan in das Stadium der Dormanz übergehen und so sehr resistent sind

• Wie entwickelt sich ein Biofilm? Erklären Sie diesen Vorgang an einem Beispiel. • Auf allen Oberflächen (wenn sie nicht zu trocken sind) • Vorteile: Schutz in der Gruppe, Kooperation; wegen der Matrixbildung zwischen den Zellen auch Schutz vor Austrocknung und chemischen Agenzien (z.B. Antibiotika) • Nachteile: Konkurrenz um Nährstoffe und Sauerstoff • Wichtig für Abwasser-, Abluftreinigung, steril Haltung von Kathetern etc. Beispiel:Entwicklung von Zahnbelag:Organische Moleküle aus dem Speichel bereiten den Zahn so vor, dass MO sich anheften können; Verbindung untereinander durch Lectine 1

Rolle von Mikroorganismen

Issam Bachiri

• Mikroorganismen können in einem See in verschiedenen Tiefen Photosynthese betreiben. Welchen Effekt nutzen sie dabei? Spektrale Absorprtionskurven verschiedener Organismen eines Sees: • Oben: Grünalgen und Cyanobakterien • Mitte: Purpurbakterien nutzen mit einem anderen Photosystem das langwelligere Licht, das noch so tief dringt • Unten: phototrophe Bakterien nutzen das verbliebene Restlicht; meist angepasst an höhere Gehalte an H2S •

Mikroorganismen sind auch im Ozean zu finden – was hat Ihnen hier am besten gefallen?!

• Warum haben Mikroorganismen im Boden so lange Generationszeiten? langsamer Umsatz der Biomasse im Boden, daher auch geringe Abbauraten und lange Generationszeiten der Bodenorganismen (lange Wochen bis Monate); Ursache für die stabilen Bodenverhältnisse

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