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Was ist Populationswachstum und wie wächst Hefe?

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Nele Depenbrock

17.4.2021

Biologie

Populationswachstum

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Populationsbiologie

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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.

...

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^rtrt

Dabei ist:

  • N: Individuenzahl nach der betrachteten Zeit
  • N₀: Ausgangszahl der Individuen
  • e: Eulersche Zahl ≈2,718≈ 2,718
  • r: Wachstumsrate der Population r=b−dr = 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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Biologie

•

1.492

•

17. Apr. 2021

•

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Was ist Populationswachstum und wie wächst Hefe?

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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
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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^rtrt

Dabei ist:

  • N: Individuenzahl nach der betrachteten Zeit
  • N₀: Ausgangszahl der Individuen
  • e: Eulersche Zahl ≈2,718≈ 2,718
  • r: Wachstumsrate der Population r=b−dr = 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.

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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 Umweltkapazita¨tUmweltkapazität.
  5. Absterbephase: Die Ressourcen sind erschöpft, die Population stirbt ab.

Definition: Die Umweltkapazität KK 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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Timo S

iOS user

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Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

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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