mm3

Question 1

4 TIPA
POPULACIJSK
IH MODELA

Question 2

kako bakterijska populacija raste?

Answer 2

eksponencijalno prema jednadžbi
rasta N(t)=N(0)e
rt

Question 3

Eksponencijalna jednadžba izražava dva principa rasta

Answer 3

1. Stopa promjene veličine populacije je direktno proporcionalna njenoj veličini
2. Eksponencijalna stopa rasta (r) izražava porast (ili smanjenje) populacije na
   individualnoj osnovi (razlika stopa reprodukcije i stope ugibanja)

Question 4

Vrijeme udvostručenja

Answer 4

Vrijeme potrebno za udvostručenje populacije (eng. turnover)
* Odnos između stope rasta (r) i vremena udvostručenja (D)
se izvodi iz jednadžbe kontinuiranog eksponencijalnog rasta
D=ln(2)/r

Question 5

Zašto su nam važni rast i proizvodnja bakterioplanktona?

Answer 5

Bakterijski rast regulira protok ugljika i nutrijenata te
uvjetuje protok energije u morskim ekosustavima

Question 6

najveći proizvođači CO2 u oceanima

Answer 6

Heterotrofne bakterije, stvaraju suprotni učinak upijanja CO2 primarnom proizvodnjom

Question 7

Prijenos organskog ugljika u dublje dijelove oceana a time i dugoročno
uklanjanje CO2
iz atmosfere usporeno je čime?

Answer 7

aktivnošću heterotrofnih
bakterija u procesima recikliranja nutrijenata i CO2 u sklopu
mikrobnog kruga

Question 8

kada se postiže redfieldov omjer?

Answer 8

kada je
stopa rasta planktona u blizini
maksimuma i kada nutrijenti ne
ograničavaju (limitiraju) rast

Question 9

omjer mikrobnog planktona

Answer 9

C:N:P

Question 10

Za razumijevanje remineralizacije potrebno
proučavati

Answer 10

Procese koji kontroliraju rast bakterija (transport
tvari u otopini, održavanje stanice, rast i
reprodukcija, gensko upravljanje)
* Kontrolu bakterijske remineralizacije

Question 11

remineralizacija

Answer 11

Respiratorne aktivnosti HB također vraćaju nutrijente u mineralni
oblik – zatvara se ciklus iz anorganske u organsku pa natrag u
anorgansku

Question 12

Na generacijsko vrijeme utječu:

Answer 12

temperatura,
pH, dostupnost O2
, nutrijenti

Question 13

Bakterioplankton i strategije rasta

Answer 13

Kopiotrofi
- rastu brzo pri većim količinama
nutrijenata
- površine organizama, morski snijeg,
ekskreti fitoplanktona
- egzoenzimi, stanice >1µm3
, pokretne,
kemotaksij

Oligotrofi
većina slobodnoživući
- male stanice, spor rast
- manje podložni prilagodbama i
fleksibilnosti regulacijskih sustava
- manji genom, manji broj specifičnih
transportera, manje ovise o
egzoenzimima

Question 14

Prilagodbe rasta bakterija na oligotrofne uvjete

Answer 14

Bakterije prolaze promjene koje su genetski kontrolirane
- Smanjenje veličine stanice (0.3 µm promjer)
- Degradacija ribosoma i proteina (30 do 50 novih inducirano)
- Površina postaje hidrofobna – adhezija na površine
- Vezivanje u biofilmove
- Promjene udjela masnih kiselina u svrhu boljeg upijanja nutrijenata
- Stanična stijenka otpornija na autolizu
- Manji udio ATP-a, protonska pumpa i dalje aktivna
- Usporavanje diobe

Question 15

VNBC stanje bakterija - viable but nonculturable

Answer 15

Većinom Gram (-) bakterije
* Čimbenici poput temperature, pH, osmotskog tlaka i
nedostatka nutrijenata potiču na prelaženje u VBNC
stanje

VBNC stanje se dijelom reducira dodatkom hranjiva
* Velika većina stanica ugiba uslijed stresa i
nemogućnosti detoksifikacije peroksida i ostalih
radikala

Question 16

Bacterial Carbon Demand (BCD) =

Answer 16

Bacterial Production (BP) + Bacterial Respiration (BR)

Ukupna količina ugljika potrebnog za održavanje rasta uključuje
ugljik koji je iskorišten za sintezu biomase i ugljik koji je
metaboliziran

Question 17

Bacterial growth efficiency (BGE)

Answer 17

BGE = BP/BCD

Količina nove
bakterijske biomase (ili ATP-a) proizvedene po jedinici
asimiliranog organskog C

Question 18

BGE ili efikasnost rasta

Answer 18

jedan od važnih čimbenika koji određuje brzinu rasta bakterijske
populacije
Efikasnost kojom bakterije konzumiranu organsku tvar
ugrađuju u vlastitu biomasu, odnosno u populacijski rast

Question 19

Metode mjerenja BGE

Answer 19

bakterijski unos i respiracija “modeliranih” DOM supstrata
(
14C-označeni DOC)
* procjena povećanja bakterijske biomase u odnosu na
relativno iskorištavanje dostupnog DOC-a
* mjerenje bakterijske proizvodnje zajedno s respiracijom
(promjene koncentracije O2
i/ili CO2
tijekom vremena)

Question 20

Efikasnost rasta i protok ugljika

Answer 20

Niska efikasnost rasta - veći dio ugljika
se respirira nego ubacuje u biomasu
Visoka efikasnost rasta - više ugljika se
ugrađuje u biomasu u odnosu na ukupni
protok

Question 21

Čimbenici koji utječu na efikasnost rasta

Answer 21

Primarna proizvodnja
* Sastav DOM-a (vrsta i stehiometrijski odnos organske
tvari)
* Temperatura (10°C – generacijsko vrijeme 7-9h, 25°C generacijsko
vrijeme 0.7-1.5h)
* Stopa rasta (µ)?? – nekoliko istraživanja sugerira da se
stopa rasta povećava na štetu efikasnosti rasta

Question 22

Planktonske bakterije radije koriste

Answer 22

ugljik za održavanje
energetskih potreba (respiracija održavanja) nego na povećanje
biomase. Posljedica toga je manji BGE u oligotrofnim okolišima

Question 23

METODE ZA ODREĐIVANJE BAKTERIJSKE PROIZVODNJE

Answer 23

Metoda FDC – frekvencija stanica u fazi dijeljenja
- Metoda asimilacije (35S)-SO4
- Metoda ugradnje 3H-adenina u DNK i RNK
- Metoda ugradnje 3H-Timidina u DNK
- Metoda procjene proizvodnje iz porasta broja stanica
- Metoda procjene porasta biomase temeljem mjerenja potrošnje DOC-a
- Metoda mjerenja sinteze proteina (3H-Leucin)
- Metoda mjerenja sinteze fosfolipida (H3
32PO4
)

Question 24

Metoda ugradnje 3H-Timidina u DNK

Answer 24

Sinteza DNK je kod bakterija direktno proporcionalna sa stopom rasta bakterija
* Samo bakterije mogu koristiti timidin u niskim koncentracijama (timidin kinaza)
* Zbog aktivnog transportnog sustava, bakterije efikasnije i brže uzimaju organske
molekule u odnosu na druge skupine
* Radioaktivno se označava metilna skupina (-CH3
)
na Timidinu
* Timidin se brzo troši pa treba mjeriti ugradnju u
kratkom vremenskom rasponu
* Bakterije nisu jedini organizmi koji koriste
timidin u ovom obliku, ali su jedini koji to rade
efikasno u tijekom krakog eksperimentalnog
razdoblja!
* Anaerobne bakterije ga teže apsorbiraju uslijed
reduciranog transporta kroz membranu

Question 25

BP se određuje na

Answer 25

scintilacijskom brojaču

Question 26

Jesu li bakterije u morskom okolišu:
a) Žive,
b) Mrtve,
c) U fazi mirovanja?

Answer 26

c)

Question 27

PROIZVODNJA BAKTERIJA

Answer 27

• Funkcija je specifične stope rasta i abundancije bakterija
• BP je stopa kojom se proizvodi BB
• Neto kretanje organske tvari iz anorganskog otopljenog
  oblika ka organskoj tvari (BB)
• Specifična stopa rasta ovisi o omjeru BP i BB