Skript Mikrobenphysiologie-Praktikum 2012

2Versuch 1Wachstum und Physiologie von Escherichia coliunter aeroben und anaeroben BedingungenAufgabenA) Bestimmen Sie den linearen Messbereich für die Absorption einer Methylenblau-Lösung und für die optische Dichte verschiedener Bakteriensuspensionen. ErläuternSie den Unterschied zwischen der photometrischen Absorptionsmessung und derTrübungsmessung (Streuung).B) Ermitteln Sie experimentell für Escherichia coli die maximalen Wachstumsraten (µ max )und die Ertragskoeffizienten für das Wachstum auf Glucose (Y XS ) unter aeroben undanaeroben Bedingungen und vergleichen Sie die erhaltenen Werte mit den theoretischberechneten Wachstumserträgen. Erläutern Sie außerdem den Verlauf der erhaltenenWachstumskurven in Zusammenhang zum gemessenen Substratverbrauch und zur pH-Änderung vergleichend (aerob, anaerob, verschiedene Glucosekonzentrationen,Proteingehalt, Werte aller Gruppen).EinführungBeim chemoorganoheterotrophen Wachstum wird eine organische Verbindung sowohl als Energie- alsauch als Kohlenstoffquelle genutzt. Dabei wird die Energie, die bei der Oxidation des Substrats (imEnergiestoffwechsel/ESW, Katabolismus) frei wird, genutzt, um Zellmasse zu synthetisieren.Außerdem liefert ein Teil des Substrates die Grundbausteine für die Synthese von Zellmasse (imBaustoffwechsel/BSW, Anabolismus).Der Ertragskoeffizient Y XS gibt an, wie viel g Zellmaterial pro mol Substrat synthetisiert werdenkönnen. Dieser Wert hängt vom Energiegehalt des Substrats und dem Anteil dieser Energie ab, derzur ATP-Regeneration bzw. zum Aufbau von Zellsubstanz genutzt werden kann. Der Energie-Ertragskoeffizient Y ATP (g Trockenzellen/mol ATP) gibt die Zellmasse an, die bei Verwertung eines