Einführung

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

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

Bodenfruchtbarkeit: Umwandlung von organischen Substanzen, in für Pflanzen verfügbare Nährstoffe.

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: Das zentrale Licht wird 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/transparente Strukturen erscheinen dunkel und gut sichtbar.

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.

Wechselwirkung zwischen Mikroorganismen, bei der die gemeinsame Aktivität zu einer stärkeren Wirkung führt als die individuelle Leistung.

• Wenn ein Bakterium eine Substanz nicht alleine abbauen kann, kann ein anderes Bakterium das Produkt weiterverwertet, was den Abbau als Gemeinschaftsarbeit ermöglicht.

Schädigung des betrachteten Organismus durch eine chemische Substanz

• klinische oder nicht klinische Symptome

• reversibel oder irrevresibel

Eindringen und Vermehren eines infektiösen Erregers in einen Wirtsorganismus, und Reaktion des Immunsystems des Wirtes.

Infektionskrankheit, die von Tieren auf Menschen übertragen wird.

• Diese Übertragung kann direkt durch Kontakt oder indirekt durch Vektoren (wie Insekten) erfolgen.

Krankheitserreger dringen in den Körper ein und vermehren sich, 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.

Werden eingesetzt, um die biologische Abbaubarkeit von Verbindungen und deren Verhalten unter verschiedenen Umweltbedingungen zu testen.

• Screening-Tests in werden standardisierten Laborbedingungen durchgeführt

• Simulationstests berücksichtigen komplexere Umweltszenarien, wie Oberflächengewässer oder Boden

Kurzgeschlossener Nährstoffkreislauf:

• beschreibt den Prozess, bei dem Nährstoffe zu einem großen Großteil in der lebenden Biomasse und nicht im Boden gespeichert wird.

• Tote Biomasse wird sofort zersetzt und zu 80% wieder aufgenommen, 20% gehen verloren.

• Keine Senken (Speicher)

Gebrochener Nährstoffkreislauf:

• abgestorbene Biomasse wird deutlich langsamer abgebaut.

• Nährstoffe speichern sich in Senken im System.

• Metabolismus

• Wachstum

• Evolution

• Kommunikation

• Mobilität

• Differenzierung

• Genetischer Austausch

• Abwasserreinigung (Abwasserbehandlung, Kläranlage)

• Sanierung von Gewässern (Gewässermikrobiologie, Gewässertherapie)

• Böden (Bioremediation, Bodensanierung)

• Verwertung von Biomüll (Kompostierungsvervahren, Gärverfahren)

• Water-borne: Infektionen, die durch verunreinigtes Wasser übertragen werden.

• Water-washed: Krankheiten aufgrund mangelnder Sanitärversorgung und Hygiene.

• Water-based: Infektionen, die durch einen im Wasser lebenden wirbellosen Organismus übertragen werden.

• Water-related/ vector-borne: Krankheiten, die von Insekten übertragen werden, die für ihre Vermehrung auf Wasser angewiesen sind.