Wir erforschen den Boden/Phosphatbestimmung nach der Molybdat-Vanadat-Methode und Wir erforschen den Boden/Kleine Bakterienkunde: Unterschied zwischen den Seiten

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In saurer Lösung bilden Molybdate und Vanadate unter Wasserabspaltung Polymolybdate und Polyvanadate, die aus verknüpften Oktaedern aufgebaut sind. Wird in diese Polyanionen ein Fremdion, z.B. das Phosphation, eingebaut, so entstehen intensiver gefärbte Heteropolymolybdate oder Heteropolyvanadate. Die Menge der gebildeten Heteropolyverbindungen ist proportional zur Konzentration des Fremdions. Man kann daher durch photometrische Bestimmung der Farbintensität der Vanadate-Molybdate die Phosphatkonzentration in der Lösung bestimmen. Ein ausgeprägtes Extinktionsmaximum liegt nicht vor; Messungen bei 406 nm führten zu guten Ergebnissen.
Bodenbakterien sind überwiegend heterotroph lebende Organismen, d. h. sie gewinnen Energie und körpereigene Substanz auf dem Wege des Abbaues vorhandener organischer Substanz.


'''Summenformel'''


PO<sub>4</sub><sup>3-</sup> + 2 VO<sub>3</sub><sup>-</sup> + 10 MoO<sub>4</sub><sup>2-</sup> + 10 H<sub>2</sub>O -----> [PV<sub>2</sub>Mo<sub>10</sub>O<sub>40</sub>]<sup>5-</sup> + 20 OH<sup>-</sup>


'''Untersuchungsmaterialien'''
<gallery>
Image:Clostridium_difficile_01.jpg| [[Clostridum ssp.]]
Image:Clostridium botulinum.jpg|[[Clostridium botulinun]]
Image:Spirillen.jpg|[[Spirillen]]
</gallery>


* Reagenzgläser mit Ständer
* Erlenmeyerkolben (100 ml/250 ml)
* Pipetten (5/10 ml) mit Peleusball
* Fotometer
* Spatel


'''Reagenzien'''


* Konzentrierte Salpetersäure
'''Einteilung der Bakterien nach physiologisch-ökologischen Gesichtspunkten (Auswahl)'''
* Ammoniumvanadat
* Amoniummolybdat


* 1. {{wpde|Cellulase|'''Zellulosezersetzer'''}}


'''Das Ansetzen der sauren Molybdat-Vanadat-Lösung'''
* 2. {{wpde|Pektinasen|'''Pektinzersetzer}}


* 0,625 g Ammoniumvanadat werden in Wasser gelöst; man setzt 2 ml konzentrierte Salpetersäure hinzu und füllt auf 100 ml auf.
* 3. {{wpde|Proteasen|'''Proteinzersetzer'''}}


* 12,5 g Ammoniummolybdat werden in in Wasser gelöst; die Lösung wird auf&nbsp;100 ml &nbsp;aufgefüllt.
* 4. {{wpde|Ureasen|'''Harnstoffzersetzer'''}}


* Zum Ansäuern dient konzentrierte Salpetersäure (65%ig).
* 5. {{wpde|Nirosomonas|'''Ammoniakoxidierer'''}}


* Gleiche Volumina der Lösungen a/b/c werden gemischt.
Bakterien wandeln im Boden organische Stickstoffverbindungen zum mineralischem Endprodukt Ammonium um. Etwa 1 - 3 % des organisch gebundenen Stickstoffs im Boden wird jährlich umgesetzt, welcher von Pflanzen teilweise genutzt werden kann. Nitrifizierende Bakterien (Nitrosomonas und Nitrobakter) wandeln Ammoniumstickstoff zu Nitrit- und Nitratstickstoff um.


Art und Umfang des Bakterienlebens im Boden hängen stark von den Umweltbedingungen im Boden ab. Mit steigender Temperatur steigt auch die Umsetzungsaktivität und damit die Kohlenstoffdioxid-Produktion. Gleiches gilt für die Bodendurchlüftung und die Bodendurchfeuchtung. Allgemein bevorzugen Bakterien für ein optimales Gedeihen eine schwach saure bis schwach alkalische Reaktion (pH 6 — pH 8) . Da Bakterien überwiegend heterotroph leben, hängt ihre Aktivität nicht zuletzt von der Menge der vorhandenen organischen Substanz im Boden ab.


'''Bodenextraktion, Reaktion und Auswertung'''
Als arm an Bakterien bezeichnet man Böden mit einem Gehalt bis zu 500 Millionen Bakterien je Gramm Boden. Mittlere Gehalte betragen 500 - 1 000 Millionen und bakterienreiche Böden enthalten eine Keimzahl von über einer Milliarde je Gramm Boden.


'''''Bodenextraktion'''''
Wenn die durchschnittliche Mikrobenmenge sich im Jahr nur zehnmal vermehren würde, dann bedeutete das je Hektar eine Menge von 700 dt Bakterien. Das ist die doppelte Gewichtsmenge, die eine gute Zuckerrübenernte an Ertrag pro Hektar bringt.'''


Der Boden wird ebenso wie bei der '''[[#Doppellaktatmethode|Doppellaktatmethode]]''' extrahiert.


'''''Reaktion'''''


25 ml des Extrakts werden mit 1 ml konzentrierter Salpetersäure angesäuert und damit entfärbt. Dann setzt man 5 ml der Molybdat-Vanadat-Lösung hinzu, schüttelt und misst bei 406 nm gegen eine Blindlösung. Die Blindlösung wird hergestellt, indem anstelle des phosphathaltigen Extrakts 25 ml Laktatgebrauchsiösung eingesetzt werden.


'''''Auswertung'''''
{{Kasten_rot|'''Vorsichtsmaßnahmen'''}}


Die Auswertung erfolgt nach dem Muster der '''[[#Doppellaktatmethode|Doppellaktatmethode]]'''. Auch die Konzentrationen der Eichlösungen sollten im gleichen Bereich liegen.
Auch wenn es sich bei den Bodenmikroben überwiegend um nicht-pathogene Formen handelt, sind Vorsichtsmaßnahmen für den Umgang mit den potentiell infektiösen Material&nbsp; angeraten:


'''steriles Arbeiten'''


'''Störionen'''
* a) Während der Arbeit soll ein vorne geschlossener Laborkittel getragen werden.


* b) Einfache Bakterien- und Schimmelpilzkulturen mit unbekanntem Material zur Demonstration von Vorkommen und Wachstum von Bakterien und Pilzen nach Bebrütung geschlossen halten, nicht eintrocknen lassen und nach Gebrauch vernichten.


* c) Ausgediente Mikroorganismenkulturen durch Dampfdruckverfahren entsorgen.


[[Bild:close-up of mole.jpg|120px]]
* d) Sämtliche mikrobiologischen Arbeitsgeräte (mit Ausnahme von Einweggerätschaften) nach Gebrauch sterilisieren.


[http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=53785 '''Störionen bei der Molybdat-Vanadat-Methode''']
* e)  Mikrobenhaltige Flüssigkeit keinesfalls mit dem Mund einpipettieren, sondern Pipettierhilfen (pi-Pump) verwenden.


'''Umgang mit Alkohol und Äther'''


[[Bild:close-up of mole.jpg|120px]]
* Dämpfe können sich sehr leicht an der Bunsenbrennerflamme oder an einer heißen Heizplatte entzünden (Explosionsgefahr!).


[http://images.google.de/imgres? '''Eigenschaften Ammoniummolybdat''']
* Nur geringe Mengen am Verbrauchsort lagern!'''
 
'''Glasbruch'''
 
* Beim Umgang mit Mikroorganismen werden zahlreiche Glasgefäße und Glasgerätschaften verwendet. Vorsicht!
 
* Beim Eindrehen von dichtschließenden Watte- oder Zellstoffpfropfen in die Öffnung von Glasgefäßen oder beim Einführen von Glasrohren in Gummistopfen Hände durch ein Tuch schützen
 
* Das Glasrohr soll kurz über dem Stopfen angefasst werden und darf nicht so gehalten werden, dass es sich in die Hände bohren kann.'''
 
 
 
'''UV-Lampen'''
 
In speziellen Mikroben-Untersuchungsräumen wird für die Sterilisation UV-Strahlung verwendet. Schutzbrille tragen!'''
 
'''Physikalische Methoden der Sterilisation'''
 
* Heißluftsterilisation dient zum Entkeimen von Metall- und Glasgeräten. Temperaturen von 170 - 180 °C töten innerhalb von 24 Stunden alle Keime ab.
 
* Glasgegenstände sollen nur in getrocknetem Zustand in einen elektrisch beheizten Heißluftsterilisation gelegt werden.
 
* Glasgegenstände langsam abkühlen lassen!
 
'''Da das Verfahren der Dampfsterilisation für den Schulbereich keine Bedeutung hat, sei an dieser Stelle auf die Angaben der Fachliteratur verwiesen .'''
 
 
[[Bild:Inside_Orbis_DC-10_10.JPG|thumb|200px|left|'''Sterilisatoren in der Medizin''']]
 
 
[[Bild:close-up of mole.jpg|120px|zum Link]]
[http://hypersoil.uni-muenster.de/index.html'''HyperSoil - Entwicklung einer hypermedialen Lern- und Arbeitsumgebung zum Themenfeld "Boden" im (Sach-)Unterricht''']


{{Boden}}
{{Boden}}

Version vom 24. Februar 2019, 08:55 Uhr

Bodenbakterien sind überwiegend heterotroph lebende Organismen, d. h. sie gewinnen Energie und körpereigene Substanz auf dem Wege des Abbaues vorhandener organischer Substanz.



Einteilung der Bakterien nach physiologisch-ökologischen Gesichtspunkten (Auswahl)


Bakterien wandeln im Boden organische Stickstoffverbindungen zum mineralischem Endprodukt Ammonium um. Etwa 1 - 3 % des organisch gebundenen Stickstoffs im Boden wird jährlich umgesetzt, welcher von Pflanzen teilweise genutzt werden kann. Nitrifizierende Bakterien (Nitrosomonas und Nitrobakter) wandeln Ammoniumstickstoff zu Nitrit- und Nitratstickstoff um.

Art und Umfang des Bakterienlebens im Boden hängen stark von den Umweltbedingungen im Boden ab. Mit steigender Temperatur steigt auch die Umsetzungsaktivität und damit die Kohlenstoffdioxid-Produktion. Gleiches gilt für die Bodendurchlüftung und die Bodendurchfeuchtung. Allgemein bevorzugen Bakterien für ein optimales Gedeihen eine schwach saure bis schwach alkalische Reaktion (pH 6 — pH 8) . Da Bakterien überwiegend heterotroph leben, hängt ihre Aktivität nicht zuletzt von der Menge der vorhandenen organischen Substanz im Boden ab.

Als arm an Bakterien bezeichnet man Böden mit einem Gehalt bis zu 500 Millionen Bakterien je Gramm Boden. Mittlere Gehalte betragen 500 - 1 000 Millionen und bakterienreiche Böden enthalten eine Keimzahl von über einer Milliarde je Gramm Boden.

Wenn die durchschnittliche Mikrobenmenge sich im Jahr nur zehnmal vermehren würde, dann bedeutete das je Hektar eine Menge von 700 dt Bakterien. Das ist die doppelte Gewichtsmenge, die eine gute Zuckerrübenernte an Ertrag pro Hektar bringt.



Vorlage:Kasten rot

Auch wenn es sich bei den Bodenmikroben überwiegend um nicht-pathogene Formen handelt, sind Vorsichtsmaßnahmen für den Umgang mit den potentiell infektiösen Material  angeraten:

steriles Arbeiten

  • a) Während der Arbeit soll ein vorne geschlossener Laborkittel getragen werden.
  • b) Einfache Bakterien- und Schimmelpilzkulturen mit unbekanntem Material zur Demonstration von Vorkommen und Wachstum von Bakterien und Pilzen nach Bebrütung geschlossen halten, nicht eintrocknen lassen und nach Gebrauch vernichten.
  • c) Ausgediente Mikroorganismenkulturen durch Dampfdruckverfahren entsorgen.
  • d) Sämtliche mikrobiologischen Arbeitsgeräte (mit Ausnahme von Einweggerätschaften) nach Gebrauch sterilisieren.
  • e) Mikrobenhaltige Flüssigkeit keinesfalls mit dem Mund einpipettieren, sondern Pipettierhilfen (pi-Pump) verwenden.

Umgang mit Alkohol und Äther

  • Dämpfe können sich sehr leicht an der Bunsenbrennerflamme oder an einer heißen Heizplatte entzünden (Explosionsgefahr!).
  • Nur geringe Mengen am Verbrauchsort lagern!

Glasbruch

  • Beim Umgang mit Mikroorganismen werden zahlreiche Glasgefäße und Glasgerätschaften verwendet. Vorsicht!
  • Beim Eindrehen von dichtschließenden Watte- oder Zellstoffpfropfen in die Öffnung von Glasgefäßen oder beim Einführen von Glasrohren in Gummistopfen Hände durch ein Tuch schützen
  • Das Glasrohr soll kurz über dem Stopfen angefasst werden und darf nicht so gehalten werden, dass es sich in die Hände bohren kann.


UV-Lampen

In speziellen Mikroben-Untersuchungsräumen wird für die Sterilisation UV-Strahlung verwendet. Schutzbrille tragen!

Physikalische Methoden der Sterilisation

  • Heißluftsterilisation dient zum Entkeimen von Metall- und Glasgeräten. Temperaturen von 170 - 180 °C töten innerhalb von 24 Stunden alle Keime ab.
  • Glasgegenstände sollen nur in getrocknetem Zustand in einen elektrisch beheizten Heißluftsterilisation gelegt werden.
  • Glasgegenstände langsam abkühlen lassen!

Da das Verfahren der Dampfsterilisation für den Schulbereich keine Bedeutung hat, sei an dieser Stelle auf die Angaben der Fachliteratur verwiesen .


Sterilisatoren in der Medizin


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Wir erforschen den Boden


Sinn und Zweck

Mineralische Zusammensetzung

Einfache Analyseverfahren

Organische Zusammensetzung

Bodenwasser, -luft, -wärme

Bodenreaktion

Close-up of mole.jpg

Untersuchungsmethoden

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