Einführung

Nitrifikation und Denitrifikation: Mikroorganismen sind entscheidend für den Stickstoffkreislauf, indem sie Nitrate abbauen und somit die Nährstoffbelastung in Gewässern verringern.

Bioremediation: Mikroben helfen, Schadstoffe wie Mineralöl oder organische Lösungsmittel aus der Umwelt zu entfernen.

Bodenfruchtbarkeit: Durch ihre Aktivität tragen Mikroorganismen zur Umwandlung von organischen Substanzen in für Pflanzen verfügbare Nährstoffe bei .

Photosynthese: Cyanobakterien und Algen sind an der Sauerstoffproduktion und CO₂-Fixierung beteiligt .

Zersetzung von organischem Material: Mikroorganismen bauen organische Substanzen in der Natur ab und tragen so zur Nährstoffrückführung in den Kreislauf bei .

Lag-Phase: Mikroorganismen passen sich an die neuen Umweltbedingungen an und bereiten sich auf das Wachstum vor, ohne sich zu teilen.

Exponentielle (logarithmische) Phase: Die Zellen teilen sich mit maximaler Geschwindigkeit und wachsen exponentiell, solange die Ressourcen ausreichend sind.

Stationäre Phase: Die Wachstumsrate der Mikroorganismen gleicht der Absterberate, und die Zellzahl bleibt konstant.

Absterbephase: Aufgrund von Nahrungsmangel und anderen ungünstigen Bedingungen beginnt die Zellzahl zu sinken, da mehr Zellen absterben als neue gebildet werden

Hellfeldmikroskopie: Das Licht fällt durch das Objekt, was es sichtbar macht. Diese Methode ist besonders geeignet für Objekte mit natürlichen Pigmenten oder nach Färbung .

Dunkelfeldmikroskopie: Bei dieser Technik wird das zentrale Licht blockiert, sodass nur Lichtstrahlen am Rand des Objekts in das Objektiv gelangen. Objekte erscheinen hell vor einem dunklen Hintergrund .

Phasenkontrastmikroskopie: Sie nutzt eine Ringblende, um das Licht zu teilen. Kontrastarme Strukturen erscheinen dunkel, wodurch transparente Strukturen gut sichtbar werden

Die RGT-Regel (Reaktions-Geschwindigkeit-Temperatur-Regel) besagt, dass eine Erhöhung der Temperatur um 10 °C die Geschwindigkeit biologischer Reaktionen etwa verdoppelt. Dies gilt innerhalb des Toleranzbereiches und hat zur Folge, dass sich viele biologische Prozesse bei höheren Temperaturen schneller vollziehen.

Konstante Mutationsrate: Veränderungen im Genom erfolgen mit einer konstanten, kleinen Rate über die Zeit.

Verwandtschaft über genetische Ähnlichkeiten: Organismen, die genetisch eng verwandt sind, teilen gemeinsame Gene und weisen ähnliche physiologische Merkmale auf.

Extrapolation von Verzweigungen: Die Verzweigungen im Stammbaum basieren auf den genetischen Unterschieden zwischen Organismen, auch wenn fossile Belege fehlen .

Synergismus bezeichnet die Wechselwirkung zwischen zwei oder mehreren Mikroorganismen, bei der die gemeinsame Aktivität zu einer stärkeren Wirkung führt als die individuelle Leistung der Organismen. Ein Beispiel ist, wenn ein Bakterium eine Substanz nicht alleine abbauen kann, aber ein anderes Bakterium das Produkt weiterverwertet, was den Abbau des Kontaminanten als Gemeinschaftsarbeit ermöglicht.

**Intoxikation** bezeichnet die Schädigung eines Organismus durch eine chemische Substanz, die entweder klinische oder nicht-klinische Symptome verursacht, die reversibel oder irreversibel sein können.

Die **Infektion** beschreibt das Eindringen und die Vermehrung eines infektösen Erregers in einen Wirtsorganismus, was zu einer Reaktion des Immunsystems führen kann. Eine Infektion kann zu einer Erkrankung führen oder asymptomatisch bleiben.

Eine **Zoonose** ist eine Infektionskrankheit, die von Tieren auf Menschen übertragen wird. Diese Übertragung kann direkt durch Kontakt oder indirekt durch Vektoren (wie Insekten) erfolgen.

Krankheiten beim Menschen brechen aus, wenn Krankheitserreger in den Körper eindringen und sich vermehren, was eine Immunantwort auslöst, die Symptome verursachen kann. Der Verlauf der Erkrankung hängt von der Art des Erregers, der Infektionsmenge und der Immunabwehr des Wirts ab.

• Spezialisierung auf den Menschen: Einige Mikroorganismen haben sich speziell entwickelt, um beim Menschen Krankheiten zu verursachen.

• Gleichgewicht mit dem Wirt: Pathogene streben ein Gleichgewicht mit dem Menschen an, wobei Krankheit nur dann auftritt, wenn dieses Gleichgewicht gestört wird.

• Zufälliger Wirt: Der Mensch wird von Krankheitserregern als Wirt genutzt, die ursprünglich für andere Lebensräume oder Wirte entwickelt wurden.

Screening-Tests und Kläranlagen-Simulationstests werden eingesetzt, um die biologische Abbaubarkeit von Verbindungen und deren Verhalten unter verschiedenen Umweltbedingungen zu testen. Der Unterschied liegt darin, dass Screening-Tests in standardisierten Laborbedingungen durchgeführt werden, während Simulationstests komplexere Umweltszenarien, wie Oberflächengewässer oder Boden, berücksichtigen.

• Ein kurzgeschlossener Nährstoffkreislauf beschreibt den Prozess, bei dem Nährstoffe hauptsächlich in der lebenden Biomasse gespeichert und nach dem Absterben der Biomasse schnell wieder zersetzt und aufgenommen werden, ohne in Senken (Speichern) zu verbleiben.

• Ein gebrochener Nährstoffkreislauf hingegen weist darauf hin, dass abgestorbene Biomasse langsamer abgebaut wird und Nährstoffe in Senken gespeichert werden, was zu einer verzögerten Rückführung in den Kreislauf führt.