Diauxie

Qualitative Grafik am Beispiel der Diauxie bei Glucose vs. Lactose

Diauxie (von griechisch di auxano = zwei vermehre, zwei wachse) ist eine Eigenschaft von Mikroorganismen (z. B. Colibakterien), die mehrere Substrate (z. B. Zuckerarten Glucose, Lactose) verwerten können.

Eine Zelle alleine ist meist nicht in der Lage, verschiedene verfügbare Kohlenstoff-Quellen gleichzeitig zu verwerten, deshalb wird zuerst der eine Stoff abgebaut. Dabei bleibt der Metabolismus für den Abbau des zweiten solange ausgeschaltet, bis der erste gänzlich verbraucht ist. Das Phänomen der Diauxie ist vor allem dadurch charakterisiert, dass nach dem Abbau des ersten Nährstoffes eine gewisse Zeit vergeht, bis der Metabolismus des zweiten beginnt. Daraus folgt ein kurzer Wachstumsstillstand, den man Lag-Phase nennt.

Auf physiologischer Ebene unterliegt das Phänomen der Diauxie der Katabolitrepression: dasjenige Substrat, das schnelleres Wachstum ermöglicht, bewirkt eine Repression der Bildung derjenigen Enzyme, die zum Abbau des zweiten Substrats benötigt werden. Die Glucose abbauenden Enzyme bei Colibakterien werden ständig produziert und unterliegen nicht der Substratinduktion. Deshalb erfolgt in den meisten Fällen das Wachstum auf Glucose schneller als auf anderen Zuckern (Glucose-Effekt). Auf genetischer Ebene liegt der Diauxie sowohl eine negative als auch eine positive Kontrolle zugrunde. In diesem Zusammenhang wurde das Lactose-Operon sehr ausführlich beschrieben.

Lactose statt Glucose als Substrat führt bei E. coli in etwa zu einer Verdopplung der Teilungszeit. Das durch Lactose ermöglichte Wachstum ist somit deutlich langsamer.

Die News der letzten Tage

29.09.2022
Physiologie | Bionik, Biotechnologie, Biophysik
Algen als mikroskopische Bioraffinerien
Fossile Rohstoffe sind begrenzt und nicht überall auf der Welt vorhanden oder dem Abbau zugänglich.
29.09.2022
Mikrobiologie | Physiologie
Neue Bakterienart im Darm entdeckt
Ob Pflanze, Tier oder Mensch, lebende Organismen sind von einer Vielzahl an Bakterien besiedelt.
28.09.2022
Genetik | Paläontologie | Evolution | Säugetierkunde
Genom-Zusammensetzung des frühesten gemeinsamen Vorfahren aller Säugetiere rekonstruiert
Das rekonstruierte Vorfahren-Genom kann zum Verständnis der Evolution der Säugetiere und zum Erhalt der heutigen Wildtiere beitragen.
27.09.2022
Genetik | Immunologie | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Thema Ernährungssicherheit: Struktur von Weizen-Immunprotein entschlüsselt
Ein internationales Forschungsteam hat entschlüsselt, wie Weizen sich vor einem tödlichen Krankheitserreger schützt.
26.09.2022
Ethologie
Neues von den gruppenlebenden Tieren: Hilfsbereitschaft und Familienbande
Die Bereitschaft, Artgenossen zu helfen, unterscheidet sich von Tierart zu Tierart – und auch zwischen Männchen und Weibchen.
26.09.2022
Anthropologie | Paläontologie | Klimawandel
Evolution des Menschen: Klimaschwankungen in Ostafrika ein Motor
Interdisziplinäre Forschung in Südäthiopien zeigt, wie Schlüsselphasen des Klimawandels die menschliche Evolution beinflusste.
26.09.2022
Ökologie | Klimawandel | Meeresbiologie
Schritthalten mit dem Klimawandel?
Die für die Nahrungsnetze der Ozeane wichtigen Copepoden können sich genetisch an wärmere und saurere Meere anpassen.
26.09.2022
Anthropologie | Mikrobiologie | Physiologie
Mehr als nur Bauchgefühl
Die Strömungsgeschwindigkeit in unserem Verdauungssystem bestimmt unmittelbar, wie gut die Nährstoffe vom Darm aufgenommen werden und wie viele Bakterien darin leben.
26.09.2022
Biodiversität | Insektenkunde | Land-, Forst- und Viehwirtschaft
Mehrjährige Blühstreifen in Kombination mit Hecken: das gefällt unseren Wildbienen
Landwirtinnen und Landwirte sollten ein Netzwerk aus mehrjährigen Blühstreifen in Kombination mit Hecken schaffen, um Wildbienen ein kontinuierliches Blütenangebot zu bieten.