6.10D: Sauerstoff

Okt 13, 2021

admin

Schlüsselbegriffe

anaerob: Ohne Sauerstoff; besonders in einer Umgebung oder einem Organismus.
Aerobe Atmung: Stoffwechselreaktionen und Prozesse, die in den Zellen von Organismen stattfinden und Sauerstoff benötigen, um biochemische Energie aus Nährstoffen in Adenosintriphosphat (ATP) umzuwandeln.
Aerob: Ein Organismus, der keinen Sauerstoff benötigt, um seine Stoffwechselprozesse aufrechtzuerhalten, aber in der Lage ist, in Gegenwart von Sauerstoff zu überleben

Ein aerober Organismus oder eine Aerobe ist ein Organismus, der in einer sauerstoffreichen Umgebung überleben und wachsen kann. Es gibt verschiedene Arten von Aerobiern. Obligate Aerobier benötigen Sauerstoff für die aerobe Zellatmung. In einem Prozess, der als Zellatmung bekannt ist, verwenden diese Organismen Sauerstoff zur Oxidation von Substraten (z. B. Zucker und Fette), um Energie zu gewinnen. Fakultativ anaerobe Organismen können Sauerstoff nutzen, verfügen aber auch über anaerobe (d. h. nicht sauerstoffbedürftige) Methoden der Energiegewinnung. Mikroaerophile sind Organismen, die Sauerstoff nutzen können, aber nur in geringen Konzentrationen. Aerotolerante Organismen können in Gegenwart von Sauerstoff überleben, aber sie sind anaerob, weil sie ihn nicht als terminalen Elektronenakzeptor verwenden.

Abbildung: Unterscheidung von aeroben und anaeroben Bakterien: Aerobe Bakterien verhalten sich unterschiedlich, wenn sie in Flüssigkultur gezüchtet werden: 1) Obligate aerobe Bakterien sammeln sich am oberen Rand des Reagenzglases, um die maximale Menge an Sauerstoff aufzunehmen. 2) Obligat anaerobe Bakterien sammeln sich am Boden, um Sauerstoff zu vermeiden. 3) Fakultative Bakterien sammeln sich vor allem oben, da die aerobe Atmung vorteilhaft (d. h. energetisch günstig) ist; da ihnen aber Sauerstoffmangel nichts anhaben kann, sind sie überall im Reagenzglas zu finden. 4) Mikroaerophile versammeln sich im oberen Teil des Reagenzglases, aber nicht im oberen Teil. Sie benötigen Sauerstoff, allerdings in einer geringeren Konzentration. 5) Aerotolerante Bakterien werden von Sauerstoff überhaupt nicht beeinträchtigt und sind gleichmäßig über das Reagenzglas verteilt.

Ein anaerober Organismus oder eine Anaerobie ist ein Organismus, der keinen Sauerstoff zum Wachstum benötigt. Er könnte möglicherweise negativ reagieren und sogar sterben, wenn Sauerstoff vorhanden ist. In der Praxis werden drei Kategorien unterschieden: obligate Anaerobier, die keinen Sauerstoff für ihr Wachstum nutzen können und sogar von ihm geschädigt werden. Aerotolerante Organismen, die Sauerstoff nicht für ihr Wachstum nutzen können, aber dessen Anwesenheit tolerieren. Und schließlich fakultative Anaerobier, die ohne Sauerstoff wachsen, aber Sauerstoff nutzen können, wenn er vorhanden ist.

Da die normale Kultivierung von Mikroorganismen in atmosphärischer Luft erfolgt, die eine aerobe Umgebung darstellt, stellt die Kultivierung von Anaerobiern ein Problem dar. Daher wenden Mikrobiologen bei der Kultivierung von anaeroben Organismen eine Reihe von Techniken an, zum Beispiel die Handhabung der Bakterien in einer mit Stickstoff gefüllten Glovebox oder die Verwendung anderer speziell abgedichteter Behälter.

Abbildung: Glovebox: Terra Universal 100 Glovebox

Das GasPak System ist ein isolierter Behälter, der eine anaerobe Umgebung durch die Reaktion von Wasser mit Natriumborhydrid und Natriumbicarbonat-Tabletten zur Erzeugung von Wasserstoffgas und Kohlendioxid erreicht. Der Wasserstoff reagiert dann mit Sauerstoffgas an einem Palladiumkatalysator, um mehr Wasser zu erzeugen, wodurch das Sauerstoffgas entfernt wird.

LIZENZEN UND BESCHREIBUNGEN

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Diazotroph. Bereitgestellt von: Wikipedia. Zu finden unter: de.Wikipedia.org/wiki/Diazotroph. Lizenz: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
Kohlenstofffixierung. Bereitgestellt von: Wikipedia. Zu finden unter: de.Wikipedia.org/wiki/Carbon_fixation. Lizenz: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
Stickstofffixierung. Bereitgestellt von: Wikipedia. Zu finden unter: de.Wikipedia.org/wiki/Stickstofffixierung. Lizenz: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
Zellkultur. Bereitgestellt von: Wikipedia. Zu finden unter: de.Wikipedia.org/wiki/Cell_culture. Lizenz: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
Capnophile. Bereitgestellt von: Wikipedia. Zu finden unter: de.Wikipedia.org/wiki/Capnophiles. Lizenz: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
capnophile. Bereitgestellt von: Wiktionary. Zu finden unter: de.wiktionary.org/wiki/capnophile. Lizenz: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
diazotroph. Bereitgestellt von: Wiktionary. Zu finden unter: de.wiktionary.org/wiki/diazotroph. Lizenz: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
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Osmotisch. Bereitgestellt von: Wikipedia. Zu finden unter: de.Wikipedia.org/wiki/Osmotic. Lizenz: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
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hypotonisch. Bereitgestellt von: Wiktionary. Zu finden unter: de.wiktionary.org/wiki/hypotonisch. Lizenz: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
Osmose. Bereitgestellt von: Wiktionary. Zu finden unter: de.wiktionary.org/wiki/osmosis. Lizenz: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
hypertonisch. Bereitgestellt von: Wiktionary. Zu finden unter: de.wiktionary.org/wiki/hypertonisch. Lizenz: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
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Osmotischer Druck auf Blutzellen Diagramm. Bereitgestellt von: Wikipedia. Zu finden unter: de.Wikipedia.org/wiki/File:O…ls_diagram.svg. Lizenz: Public Domain: Kein bekanntes Copyright
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Terra Universal 100 Glovebox. Bereitgestellt von: Wikipedia. Zu finden unter: de.Wikipedia.org/wiki/File:T…0_Glovebox.jpg. Lizenz: Public Domain: No Known Copyright
Anaerobic. Bereitgestellt von: Wikipedia. Zu finden unter: de.Wikipedia.org/wiki/File:Anaerobic.png. Lizenz: Public Domain: Kein bekanntes Copyright

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