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BIOL 239
Christine Dupont

Define: Chemotrophy  Organisms that conserve energy from chemicals  Remember: Chemical­Eaters 2 What’s the difference between a Chemoorganotroph and a Chemolithotroph? Chemoorganotrophs consume organic compounds Chemoliothrophs consume inorganic compounds 3 Define: Phototrophy  Organism that convert light energy into chemical energy 4 What’s the difference between heterotrophy and autotrophy?  Heterotrophs require organic compounds as their carbon source Autotrophs use CO2 as carbon source 5 Electron acceptors for aerobic respiration is/are Oxygen(O2) 6 Electron acceptors for anaerobic respiration is/are S0, NO3(­) SO4(2­) And some Organic E acceptors for chemoorganotrophs 7 An organism that uses glucose as carbon and energy source is a  ____________ and a ____________ chemoorganotroph and a heterotroph 8 An organism that uses hydrogen as an energy source is a  _______, what is its carbon source? chemolithotroph, its carbon source is CO2 9 What is/are the difference between photoheterotrophs and photoautotrophs?  Photoheterotrophs require an organic carbon source Photoautotrophs use CO2 as their carbon source  BOTH convert light energy into chemical energy! 10 What are some objectives of microbial ecology? (2)  (1) explore microbial biodiversity (2) measure microbial activities 11 Define: Primary Production Typically what kind of organisms carry this out?  The initial production of organic compounds; carried out by phototrophic and chemolithotrophic  organisms 12 Define:  Decomposition  Typically what kind of organisms carry this out?  The breakdown of organic compounds; carried out by chemoorganotrophic and heterotrophic  organisms 13 Define:  Biogeochemical cycling  The processes in which elements such as C, N, P, S, Fe get cycled around 14 What are some Physiochemical conditions that affect an organism’s environment?  Temperature ­ Oxygen availability ­ Light            pH ­ Osmotic conditions ­ Water potential  TOL POW 15 Why does microbial life in the lab often different from microbial life in nature? (3)  (i) Entry of nutrients into ecosystem is intermittent →  Feast or Famine →  Accumulate reserves (ii) Distribution of nutrients isn’t uniform (iii) Competition for resources is likely 16 EPS stands for: a) Extra Polysaccharide Substance b) Extracellular Polymeric Substances  c) Extra Polymeric Soup  d) Extracellular Protein Substances  b) Extracellular Polymeric Substances 17 What are the stages of biofilm formation?  (1) Attachment  (2) Colonization  (3) Development 18 What are some advantages and disadvantages to an organism living in a biofilm?  Advantages:  Protection from toxicants, predators, immune system cells Remain in favourable niche(s), cooperative interactions, nutrient trappings  Disadvantages:  Highly competitive Localized biomass can be preyed upon Easily infected by viruses 19 What are some problems with biofilms?  Pipe Clogging Accelerated corrosion High MO# in potable water Increased drag on ships periodontal disease 20 What are some ways biofilms are exploited?  ­ Slow sand water filtration ­ Microbial Leaching of low grade ores ­ Vinegar production 21 Define:  Biomat Can you think of an example?  Specialized microbial communities composed mainly of photosynthetic or chemolithotrophic  bacteria example: cyanobacterial mats →  ecosystem of primary producers and consumers 22 What are the negative effects for interacting populations? Competition: Outcome depends on innate capabilities of nutrient uptake, metabolic rates • “competitive exclusion” is one possible outcome Antagonism: Specific inhibitor or metabolic product may impede growth/metabolism of others • antibiotic or bacteriocin release, lactic acid production 23 What are the positive effects for interacting populations  Cooperative interactions:  •Syntrophy: microorganisms together carry out transformation neither can conduct alone • Microbes can carry out complementary metabolic interactions ­ Nitrification: NH3 →  NO2­; NO2 →  NO3 Symbioses: relationships between two or more organisms that share a particular ecosystem mutualism ­ both species benefit 24 What are different types of viruses? (and their subtypes?)  DNA: ssDNA, dsDNA RNA: ssRNA, dsRNA  RNA ←  →  DNA: ssRNA (Retro Virus), dsDNA(Hepadnaviruses) 25 True or False Viruses don’t have an extracellular state False 26 What does a virus consist of? (3)  (1) nucleic acid  (2) Capsid: composed of capsomers  (3) Envelope (Sometimes) 27 How can viruses/phages interact with microorganisms? How do they influence microbial life?  (1) Potential controller of microbial life  (2) Can affect phenotypes of a population  (3) Interaction can be exploited in the lab 28 Describe the stages of the lytic cycle. (5)  Attachment (absorption)  Penetration (injection)  Synthesis of NA  Assembly and Packaging  Release (lysis) 29 True or False  Assembly of new phages/viruses occurs in the host bacterial cell.  True 30 Describe how the stages lysogenic cycle differ from the lytic cycle. (3) Integration of viral DNA  (4a) replication of host to daughter cells  (4b) Lytic cycle induced by radiation/chemicals etc.. 31 Define:  Lysogen  Bacterial cell carrying phage DNA 32 Define:  Generalized Transduction  When a host bacterial gene is accidentally packaged into a lytic phage and transferred to a new  host bacterial cell 33 Define: Specialized Transduction  When a specific bacterial gene adjacent to the site where a lysogenic phage integrates into the  host genome is accidentally packaged and transferred to a new host bacterial cell 34 What are some ways microenvironments can differ in soil?  Water availability →  affects oxygen  Nutrient status →  Limited by N,C,P 35 Define:  (1) Rhizosphere (2) Rhizoplane (3) Phyllosphere  (1) Soil that surrounds plant roots (2) Actual root surface, source of root exudates (3) Surface of plant leaf 36 True or False The Biosphere extents 5km underground  True, it extends 10km underground! 37 The epilimnion and the hypolimnion are separated by the ________  What occurs at that spot?  Thermocline  More rapid exchange of temperature 38 In a lake, oxygenic photosynthesis occurs in the ________  epilimnion 39 In a lake, anoxygenic photosynthesis occurs in the ______ hypolimnion 40 In a lake, aerobic heterotrophic activity occurs in the _______ epilimnion 41 In a lake, anaerobic heterotrophic activity occurs in the________ hypolimnion 42 Where does anaerobic decomposition occur in a lake?  Sediment 43 Define: BOD5 Biochemical Oxygen Demand (BOD5): Change in dissolved oxygen after 5 days at 20o C →  Used to measure amount of organic matter in water that can be utilized by microorganisms 44 Due to pressure and temperature microorganisms in the deep sea are likely  _______ or _______ and  ______ or ________ psychrotolerant or psychrophilic and piezotolerant or piezophilic 45 Hydrothermal vent communities are driven by _____ Geothermal energy 46 What kind of MO are tube worms packed with?  Sulfur oxidizing chemolithotrophs 47 Describe CO2 fixation  Is it oxygenic or anoxygenic?  Primary production  CO2 + H2O →  (CH2O)n + O2 (plants, algae, cyanobacteria) CO2 + H2S →  (CH2O)n + S (Purple green sulphur bacteria) 48 Describe respiration  (CH2O)n + electron acceptor →  CO2 + H2O Decomposition of organic matter 49 Methanotrophs specialize in the decomposition of _____ 1­C compounds 50 49) Methanotrophs are  a) aerobes  b) anaerobes  c) microaerophilic  d) “gradient organisms”  c) + d) methanotrophs live where the gradients of available oxygen and available methane overlap  sufficiently, i.e., at the oxic­anoxic interface 51 True or False  for anoxic decomposition and successful microbial community function to occur, the community  members must act independently False 52 True or False  for anoxic decomposition and successful microbial community function to occur, the community  members must act cooperatively True 53 Put in order the overall process of anoxic decomposition: (?) primary fermentations (?) hydrolysis of polymers (?) H2 consumption by methanoge
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