Übungsblatt 1

Mikrobiologie - Übungsaufgaben 1

Aufgabe 1: Definieren Sie Nährstoffe, Makronährstoffe und Mikronährstoffe.

Aufgabe 2: Definieren Sie Metabolismus.

Aufgabe 3: Was sind die Hauptbestandteile einer Zelle (chemische Elemente, Moleküle).

Aufgabe 4: Wo findet man Phosphor in biologischen Systemen?

Aufgabe 5: In welchen Biomolekülen ist Stickstoff gebunden?

Aufgabe 6: Geben Sie Beispiele für Biomoleküle, die Schwefel enthalten.

Aufgabe 7: Nennen Sie 5 Spurenelemente und deren Funktion in der Zelle.

Aufgabe 8: Was sind Wachstumsfaktoren? Warum benötigen einige Mikroorganismen sie zum Wachsen?

Aufgabe 9: Wie ist mikrobielles Wachstum mit "Maschinenfunktionen" und "Informationskodierung" in biologischen Systemen miteinander verbunden?

Aufgabe 10: Was sind die 5 Grundvoraussetzungen für Wachstum?

Aufgabe 11: Wie kann ein Bakterium, dass in der Lage ist chemische Energie in anorganischen Elektronendonatoren, wie z.B. reduzierten Eisenionen oder reduzierten Schwefelverbindungen, mit Sauerstoff als Elektronenakzeptor zu nutzen, charakterisiert werden?

Aufgabe 12: Was ist Energiequelle, Kohlenstoffquelle, Elektronendonator, Elektronenakzeptor einer thermophilen, chemoorganoheterotrophen Archaea?

Aufgabe 13: Geben Sie 4 Beispiele für energiereiche Verbindungen in biologischen Systemen. Welche chemischen Bindungen tragen diese Energie?

Aufgabe 14: Skizzieren und erläutern Sie die Assimilation und Dissimilation von Kohlenstoff in einem komplexen Ökosystem.

Aufgabe 15: Nennen Sie die chemische Gleichung für die Photosynthese bzw. den aeroben Abbau von Glucose.

Aufgabe 16: Wodurch ist der Abbau von Biomasse in wässrigen Systemen limitiert? Welche Elektronenakzeptoren werden in der Regel in welcher Reihenfolge in Ökosystemen verbraucht? Wodurch ist der priorisierende Verbrauch der unterschiedlichen Elektronenakzeptoren begründet?

Aufgabe 17: Warum ist Sauerstoff toxisch?

Aufgabe 18: Nennen Sie die Stichworte, die beschreiben, wie unterschiedliche Mikroorganismen auf die Gegenwart von Sauerstoff reagieren.

Aufgabe 19: Welche Enzyme befähigen die Zellen die Konzentrationen reaktiver Sauerstoffspezies zu kontrollieren und damit in Gegenwart von Sauerstoff zu wachsen?

Aufgabe 20: Warum können zum Beispiel in Biofilmen, die mit Sauerstoff in Kontakt kommen, dennoch solche Mikroorganismen leben, die hochsensitiv auf Sauerstoff reagieren?

Aufgabe 21: Jeder Mikroorganismus hat Optima bezüglich Wasserverfügbarkeit, Temperatur, pH-Wert, Druck, Salinität, Nährstoffkonzentration. Extremophile werden Mikroorganismen genannt, die an den Grenzen der jeweiligen Parameter gut wachsen können. Wie werden die Mikroorganismen charakterisiert, die an den Extremwerten der genannten Parameter wachsen?

Aufgabe 22: Welche Anpassungen auf molekularer Ebene befähigen kryophile bzw. thermophile Mikroorganismen zum Wachstum bei geringen bzw. hohen Temperaturen?