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Was ist Populationswachstum und wie wächst Hefe?

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Nele Depenbrock

17.4.2021

Biologie

Populationswachstum

Was ist Populationswachstum und wie wächst Hefe?

Logistisches Wachstum und Populationsdynamik bei Hefezellen

Das logistische Wachstum beschreibt die Entwicklung von Populationen unter begrenzten Ressourcen. Am Beispiel von Hefezellen in einer Zuckerlösung werden die verschiedenen Phasen des Wachstums veranschaulicht:

  • Anlaufphase: Enzyme für Zuckerabbau werden synthetisiert
  • Vermehrungsphase: Exponentielles Wachstum der Population
  • Verzögerungsphase: Verlangsamung des Wachstums
  • Stationäre Phase: Erreichen der Umweltkapazität
  • Absterbephase: Ressourcen erschöpft, Population stirbt

Wichtige Faktoren sind Temperatur, Nährstoffverfügbarkeit und Stoffwechselprodukte wie Ethanol. Das Modell zeigt, wie Populationen in begrenzten Lebensräumen wachsen und deren Ressourcen aufbrauchen.

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17.4.2021

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Populationswachstum:
logistisches Wachstum
Bsp. Hefezellen
-zuckerhaltige Nährlösung
wird mit Hefezellen beimpft
und bei 30° inkubiert
I. An

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Exponentielles Wachstum im Vergleich

Das exponentielle Wachstum ist ein weiteres wichtiges Modell in der Populationsökologie, das sich vom logistischen Wachstum unterscheidet. Es beschreibt die theoretische Entwicklung einer Population unter idealen Bedingungen ohne Ressourcenbeschränkungen.

Die mathematische Formel für exponentielles Wachstum lautet:

N = N₀ · e^(rt)

Dabei ist:

  • N: Individuenzahl nach der betrachteten Zeit
  • N₀: Ausgangszahl der Individuen
  • e: Eulersche Zahl (≈ 2,718)
  • r: Wachstumsrate der Population (r = b - d)
  • b: Geburtenrate
  • d: Sterberate
  • t: Zeit

Example: Je größer die Anzahl der Geburten im Verhältnis zu den sterbenden Individuen ist, desto steiler steigt die Wachstumskurve an.

Das exponentielle Wachstumsmodell ermöglicht Vorhersagen zur Entwicklung einer Population, wenn Geburten- und Sterberate bekannt sind. Es bildet jedoch nur einen Teilaspekt der natürlichen Vorgänge ab und lässt viele Faktoren unberücksichtigt.

Highlight: Im Gegensatz zum logistischen Wachstum berücksichtigt das exponentielle Modell keine Begrenzung durch Umweltfaktoren oder Ressourcen.

Beim Vergleich der beiden Modelle wird deutlich, dass das logistische Wachstum realistischer ist, da es die Begrenzungen des Lebensraums einbezieht. Es zeigt, wie sich die Verhältnisse von Geburten- und Sterberaten in den verschiedenen Phasen des Populationswachstums verändern.

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Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

 

Biologie

1.492

17. Apr. 2021

2 Seiten

Was ist Populationswachstum und wie wächst Hefe?

N

Nele Depenbrock

@neledepenbrock_gmeh

Logistisches Wachstum und Populationsdynamik bei Hefezellen

Das logistische Wachstum beschreibt die Entwicklung von Populationen unter begrenzten Ressourcen. Am Beispiel von Hefezellen in einer Zuckerlösung werden die verschiedenen Phasen des Wachstums veranschaulicht:

  • Anlaufphase: Enzyme für Zuckerabbau werden synthetisiert
  • Vermehrungsphase: Exponentielles Wachstum... Mehr anzeigen
Populationswachstum:
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Exponentielles Wachstum im Vergleich

Das exponentielle Wachstum ist ein weiteres wichtiges Modell in der Populationsökologie, das sich vom logistischen Wachstum unterscheidet. Es beschreibt die theoretische Entwicklung einer Population unter idealen Bedingungen ohne Ressourcenbeschränkungen.

Die mathematische Formel für exponentielles Wachstum lautet:

N = N₀ · e^(rt)

Dabei ist:

  • N: Individuenzahl nach der betrachteten Zeit
  • N₀: Ausgangszahl der Individuen
  • e: Eulersche Zahl (≈ 2,718)
  • r: Wachstumsrate der Population (r = b - d)
  • b: Geburtenrate
  • d: Sterberate
  • t: Zeit

Example: Je größer die Anzahl der Geburten im Verhältnis zu den sterbenden Individuen ist, desto steiler steigt die Wachstumskurve an.

Das exponentielle Wachstumsmodell ermöglicht Vorhersagen zur Entwicklung einer Population, wenn Geburten- und Sterberate bekannt sind. Es bildet jedoch nur einen Teilaspekt der natürlichen Vorgänge ab und lässt viele Faktoren unberücksichtigt.

Highlight: Im Gegensatz zum logistischen Wachstum berücksichtigt das exponentielle Modell keine Begrenzung durch Umweltfaktoren oder Ressourcen.

Beim Vergleich der beiden Modelle wird deutlich, dass das logistische Wachstum realistischer ist, da es die Begrenzungen des Lebensraums einbezieht. Es zeigt, wie sich die Verhältnisse von Geburten- und Sterberaten in den verschiedenen Phasen des Populationswachstums verändern.

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Logistisches Wachstum bei Hefezellen

Das logistische Wachstum ist ein wichtiges Modell in der Populationsökologie, das am Beispiel von Hefezellen gut veranschaulicht werden kann. Hefezellen sind einzellige Pilze, die in der Natur auf reifem Obst vorkommen und bei der Brotherstellung eine wichtige Rolle spielen.

Vocabulary: Hefezellen sind einzellige Pilze, die Kohlenhydrate in Kohlenstoffdioxid und Ethanol umsetzen.

Bei der Beobachtung des Wachstums einer Hefepopulation in einer zuckerhaltigen Nährlösung lassen sich verschiedene Phasen erkennen:

  1. Anlaufphase: Die Hefezellen produzieren zunächst Enzyme für den Zuckerabbau, ohne sich zu vermehren.
  2. Vermehrungsphase: Die Population wächst exponentiell, die Suspension trübt sich zunehmend.
  3. Verzögerungsphase: Das Wachstum verlangsamt sich aufgrund abnehmender Ressourcen und zunehmender Stoffwechselprodukte.
  4. Stationäre Phase: Die Population erreicht ihre maximale Größe (Umweltkapazität).
  5. Absterbephase: Die Ressourcen sind erschöpft, die Population stirbt ab.

Definition: Die Umweltkapazität (K) ist die maximale Anzahl von Individuen, die ein Lebensraum mit seinen Ressourcen dauerhaft tragen kann.

Dieses Modell zeigt, wie Populationen in begrenzten Lebensräumen wachsen und deren Ressourcen aufbrauchen. Es ist typisch für Organismen, die neue Habitate erschließen.

Highlight: In der freien Natur verhalten sich Populationen oft weniger vorhersagbar als im Modell, da Faktoren wie Ressourcennachschub oder Abwanderung eine Rolle spielen können.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Marcus B

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Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Timo S

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Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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Marcus B

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