Der geochemische Sauerstoffzyklus wird mit Hilfe des Isotopieeffektes der Sauerstoffisotopen 16 und 18 im biologischen System untersucht.
Dabei war es erforderlich, eine Anlage zu entwickeln die über längere Zeiträume hinweg stationäre Verhältnisse von biologischen Systemen gewährleistet.
Am Sauerstoffzyklus sind die beiden Prozesse Photosynthese als Sauerstoffquelle und die Respiration als Sauerstoffsenke beteiligt.
Im vorliegenden Falle wird die Respiration herangezogen.
Der überwiegende Anteil, 70% bis 80%, des respiratorisch aufgenommenen Sauerstoffs entfällt auf Mikroorganismen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Grundlagen
- Bakterien: Bau und Kultur
- Bakterien
- Kultur
- Beschreibung des Bakterienwachstums: Parameter und Wachstumsphasen
- Wachstumsparameter
- Wachstumsphasen in statischer Kultur
- Stationäre Kultur
- Turbidostat
- Chemostat
- Grundlagen des Gleichgewichtszustandes
- Voraussetzungen
- Bakteriendichte
- Konzentration der Mangelsubstanz und des Sauerstoffs
- Grundgleichungen
- Voraussetzungen
- Bakterien: Bau und Kultur
- Sauerstoffverhalten: Ableitung und Diskussion
- Ableitung
- Kurvendiskussion
- Nullstellen
- Schnittpunkt mit der Ordinatenachse
- Steigungen
- Extrema
- Wendepunkt
- Spezifische Atmung
- Produktion und Wirkungsgrad
- Produktionsrate
- Ertragskoeffizienten und Wirkungsgrad
- Vergleich zwischen stationärer und statischer Kultur
- Literaturhinweise
- Abbildungen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Arbeit zielt darauf ab, das Verhalten einer stationären Bakterienkultur in einem Chemostaten zu beschreiben und zu analysieren. Dabei wird die theoretische Untersuchung des Sauerstoffverhaltens in einem Chemostaten im Vordergrund stehen. Die Arbeit soll die Grundlagen für die Entwicklung einer Anlage schaffen, die über längere Zeiträume hinweg stationäre Verhältnisse von biologischen Systemen gewährleistet, um den geochemischen Sauerstoffzyklus mit Hilfe des Isotopieeffektes 160/180 in biologischen Systemen zu untersuchen.
- Beschreibung des Bakterienwachstums und der Wachstumsphasen
- Untersuchung der Grundlagen des Gleichgewichtszustandes in einer stationären Kultur
- Ableitung und Diskussion des Sauerstoffverhaltens in einem Chemostaten
- Analyse der Produktionsrate und des Wirkungsgrades in einer stationären Kultur
- Vergleich zwischen stationärer und statischer Kultur
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in die Thematik des geochemischen Sauerstoffzyklus und die Notwendigkeit einer stationären Kultur für die Untersuchung des Isotopieeffektes 160/180 ein. Es werden die beiden Kultureigenarten, statische und stationäre Kultur, gegenübergestellt und die Vorteile der stationären Kultur für die präzise Definition der Versuchsparameter hervorgehoben.
Das Kapitel "Grundlagen" behandelt die grundlegenden Aspekte von Bakterien, ihrer Kultur und dem Wachstumsprozess. Es werden die relevanten Wachstumsparameter und die verschiedenen Wachstumsphasen in statischer Kultur erläutert. Anschließend werden die beiden Arten der stationären Kultur, der Turbidostat und der Chemostat, vorgestellt.
Das Kapitel "Grundlagen des Gleichgewichtszustandes" beschäftigt sich mit den Voraussetzungen für die Aufrechterhaltung eines stabilen Gleichgewichtszustandes in einer stationären Kultur. Es werden die Faktoren Bakteriendichte, Konzentration der Mangelsubstanz und des Sauerstoffs sowie die relevanten Grundgleichungen behandelt.
Das Kapitel "Sauerstoffverhalten: Ableitung und Diskussion" widmet sich der Ableitung und Diskussion des Sauerstoffverhaltens in einem Chemostaten. Es werden die Nullstellen, der Schnittpunkt mit der Ordinatenachse, die Steigungen, die Extrema und der Wendepunkt der Kurve analysiert. Abschließend wird die spezifische Atmung betrachtet.
Das Kapitel "Produktion und Wirkungsgrad" behandelt die Produktionsrate, die Ertragskoeffizienten und den Wirkungsgrad in einer stationären Kultur. Es wird ein Vergleich zwischen stationärer und statischer Kultur gezogen.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen den geochemischen Sauerstoffzyklus, den Isotopieeffekt 160/180, Bakterien, stationäre Kultur, Chemostat, Turbidostat, Wachstumsparameter, Wachstumsphasen, Gleichgewichtszustand, Sauerstoffverhalten, Produktionsrate, Ertragskoeffizienten und Wirkungsgrad.
- Arbeit zitieren
- Friedhelm Thorn (Autor:in), 1973, Beschreibung stationärer Bakterienkulturen unter besonderer Berücksichtigung der Respiration, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/130744
