Mikrobiologie der Umwelt
Umweltbiotechnologie ZHAW
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Kartei Details
| Karten | 19 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Biologie |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 17.11.2016 / 13.01.2024 |
| Weblink |
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Sie können den Begriff «Gärung» definieren.
Sie können den Begriff "Fermentation" erklären.
Definition Gärung: Mikrobieller Abbau organischer Stoffe zum Zweck der Energiegewinnung ohne Einbeziehung externer Elektronenakzeptoren wie beispielsweise Sauerstoff.
= Substratkettenphosphorylierung
Definition Fermentation:Umwandlung von Stoffen durch Enzyme (früher «Ferment» genannt) und deren Organismen (meist anaerob).
Sie können die Begriffe anaerob und anoxisch unterscheiden.
anoxisch = Milieu ohne Sauerstoff
anaerob = ohne Luft ernährend
Sie kennen natürliche Standorte für anaerobe Organismen.
- Mülldeponien
- Sümpfe / Feuchtgebiete
- Meeresboden
- Reisfelder
- Wiederkäuer-Verdauungstrakt
- Termiten
Der Zusammenhang des anaeroben C-Abbaus mit dem Klima ist Ihnen klar.
Die CH4 Emissionen sind klimarelevant!
Dass Methanogene keine echten Bakterien sind, können Sie an drei Merkmalen erkennen.
- betreiben eine spezielle Form der anaeroben Atmung (zeigt Merkmale der Gärung als auch der Respiration)
- Benötigen Syntrophie: Assoziation eines produzierenden mit einem verbauchenden Organismus. Methanogene benötigen einen Inter-Species Hydrogen (H2) Transport.
- Methanogene brauchen jedoch eine minimale H2 -Konzentration um arbeiten zu können.
Sie können die anaerobe Abbaukaskade von org. Substanz auf einem Blatt Papier skizzieren.
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Sie erkennen thermodynamische Flaschenhälse beim anaeroben Abbau.
In der Atmosphäre: Oxidation von CH4 photochemisch durch OH. Radikale über Formaldehyd (HCHO) als Zwischenprodukt. Halbwertszeit von atmosphärischem CH4 ca. 14 Jahre.
Sie können erklären, weshalb Methanogene in der Natur selten alleine vorkommen.
Augrund der Syntrophie.
Sie kennen die Endprodukte des anaeroben C-Abbaus.
CO2 + H2O
Was ist anaerobe Respiration?
Mikrobieller Stoffumsatz zum Zweck der Energiegewinnung unter Einbeziehung externer Elektronenakzeptoren (Nitrat, Sulfat, Eisen)
= Elektronentransportphosphorylierung
Welche Mikroorganismen spielen beim anaeroben Abbau einer Rolle?
Anaerobe Bakterien (Clostridium)
Anaerobe Eukaryonten (Pilz: Neocallimastics)
Anaerobe Archaeen = methanogene
Woher kommt der Name Archaea?
altgriechisch "uralt"
Uralter Zweig von Mikroorganismen der sich von anderen unterscheidet.
Wie liegt Biomasse in der natur vor? woraus ist sie aufgebaut?
Lignin
Hemicellulosen
Cellulose
Hydrolyse ist für Sie kein Fremdwort; woher stammt der Begriff?
Kondensation = verbinden unter Abspaltung von H2O
Die Hydrolyse (von hydor = Wasser, lysis = auflösen) von Cellulose, Hemicellulose, Fetten etc. ist exergonisch. Deshalb läuft sie ohne Energiezufuhr biologisch mit Hilfe von ExoEnzymen (exo = aussen) ab.
Die Hydrolyse von Lignin ist endergonisch und findet nach dem derzeitigen Stand der Wissenschaft nur aerob unter Verbrauch von O2 statt
Wie funktioniert die Syntrophie?
Siehe Bild
Wie und durch wen wird methan in der Natur gebildet?
Im Boden: Oxidation von CH4 durch methanotrophe Bakterien
Im Wasser: Oxidation von CH4 durch methanotrophe Bakterien
In der Atmosphäre: Oxidation von CH4 photochemisch durch OH. Radikale über Formaldehyd (HCHO) als Zwischenprodukt.
Was sind die Hauptbestandteile von Biogas?
CH4, CO2, H2O, NH3, H2S, N2
Welcher pflanzlicher Stoff kann anaerob nicht abgebaut werden?
Lignin
Was passiert, wenn der anaerobe Abbau nicht richtig funktioniert?
Das. org. Material bleibt weitgehend liegen, es bildet sich z.B. Torf -> Kohle.
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