ÇEVRE MİKROBİYOLOJİSİ ÖRNEK SORULARI (Prof. Dr. Yaşar Nuhoğlu) S.1 Karbondioksit ölçüm yöntemi ile bir ekosistemin ilk kademe verimini belirlemek için yapılan bitki odası deneyleri sonucunda 150 m 2 lik bir ekosistemde kurulan bitki odasına, içerisinde 400 ppm karbondioksit bulunan havadan 5 m 3 /saat hava verilmiştir. Bitki odası çıkışındaki havada 335 ppm karbondioksit ölçüldüğüne göre; 14 gün süren araştırma esnasında bitkilerin ürettiği yaş organik madde miktarını bulunuz (10 P). Deney süresince tüketilen (kullanılan) 400-335= 65 ppm tüketilmiştir. Bu hacimce ppm dir. ppm i mg/m 3 e dönüştürürsek, 3 Mol ağ x ppm olarak kons mg / m = Mol hacmi ( 22.4 ) 3 44 x 65 / m ( 22.4 mg = mg/m 3 = 127. 628 mg/m 3 CO 2 ) Deney süresince kullanılan miktar = 127.628 mg/m 3 x 5 m 3 /saat x 24 saat/1 gün x 14 gün = = 214415. 04 mg = 214. 415 gr CO 2 fotosentezde deney süresince kullanıldı, Fotosentez formulünde 6 CO 2 + 6H 2O C 6H 12O 6 + 6 O 2 denkliğinde 264 gr karbondioksit kullanılırken 180 gr yaş organik madde üretilmektedir. 214.415gr CO 2 tüketilince X= 146.192 gr yaş organik madde üretilir. S.2 Bir aquatik ekosistemde çözünmüş oksijen konsantrasyonu (ÇO 1=kontrol) 6.7 mg/lt olarak ölçülmüştür. Bu ortamdan alınan örnekler solunum ve fotosentez işlemlerine tabii tutulmuş ve 1 günlük deney süresi sonunda ışık geçiren şişedeki çözünmüş oksijen konsantrasyonu (ÇO 2) 9.6 mg/lt, ışık geçirmeyen şişedeki çözünmüş oksijen konsantrasyonu (ÇO 3) 4.5 mg/lt olarak ölçülmüştür. Bu ekosistemin 1000 m 3 lük bir kısmında oluşan net organik madde miktarını (yaş ağırlık olarak) bulunuz (10 P). (6O 2=192gr, C 6H 12O 6=180 gr, 1gr=1000 mg). Çözüm: Net ürün, N.Ü= Ç.O 2 - Ç.O 1 = 9.6 mg/l 6.7 mg/l = 2.9 mg/l 1000 m 3 =1000 000 litre kısımda 1000000 L x 2.9 mg/l = 2900000 mg (= 2900 g ) oksijen tüketilir. Yukarıdaki fotosentez formülünde 192 g oksijen üretilince 180 gr organik madde (C 6H 12O 6) üretilirse 2900 gr oksijen üretilince X= 2718 gr yaş organik madde üretilir. S.3 Bir atıksu numunesinden alınan örnekler 1/10, 1/100, 1/1000, 1/10000 oranlarında seyreltilerek standart plate count agar ve Violet Red Bile Agar besiyerlerine ekilerek inkubasyona konulmuştur. Standart plate count agar besiyerine 1/10000 oranında, Violet Red Bile Agar besiyerine1/1000 oranında seyreltme yapılan numunelerde yapılan sayımlarda petri kutusunun çapı üzerinde köşegenleri yer alan 1cm 2 lik alanların tümünde yapılan ölçümlerde standart plate count agar besiyerinde 27 ve VRB agar besiyerinde 33 adet koloni 1
sayılmıştır. Bu atıksuyun 1ml sinde bulunan total bakteri ve koliform bakterisi sayısını bulunuz. (Standart plate count agar total bakteri, VRB agar total koliform sayımında kullanılır) (10 P) Petri kutusunun çapı R= 9 cm, yarıçapı r = 4.5 cm dir. Petri kutusunun çapı üzerinde köşegenleri yer alan 1cm 2 lik alanların tümünün alanını bulmak için 1 cm 2 lik alanın Petri kutusunun çapı üzerinde kaç cm yaptığını bulmak gerekir; Bunun için 1 cm 2 lik alanın bir tanesini iki üçgene ayıran ve bir üçgenin hipotenüsü olan uzaklık bulunur. Şekilde görüldüğü gibi bu uzaklık (hipotenüs) 1 cm 2 lik alana denktir. c = 9 / 2 = 6.36 tane yani (6.36 cm 2 ) alan vardır. Petri kutusunun tüm alanı A= π. r 2 = π.(4.5) 2 = 63.61 cm 2 dir. Oranlama yaparsak; 6.36 cm 2 lik alanda SPCA besiyerinde 27 adet koloni sayılmışsa; 6.36 cm 2 lik alanda VRB agar besiyerinde 33 adet koloni sayılmışsa; 63.6 cm 2 lik alanda (tüm petri kutusunda); 270 koloni (= toplam bakteri), 330 koloni koliform bakterisi üremiştir. SPCA besiyeri 1/10000, VRB Agar besiyeri 1/1000 oranında seyreltildiğine göre; seyreltme faktörü ile çarparsak: atıksu numunesinin 1 cm 3 ünde 2.700.000 (=2.7x10 6 ) toplam bakteri, 330.000 adet koliform bakterisi üremiştir(vardır). S.4 Bir mikroorganizma kültüründe mikroskobik yöntemle yapılan sayımda Thoma lamı kullanılmış ve aşağıda şekli görülen alanlarda belirlenen mikroorganizma sayıları sırayla verilmiştir. Buna göre bu mikroorganizma kültürünün 1 cm 3 ünde bulunan mikroorganizma sayısını bulunuz. Bu mikroorganizmaların ne tip (canlı, ölü veya toplam) mikroorganizma olduğunu yorumlayınız. Thoma lamının bir adet küçük bölmesi (0.05 mm x 0.05 mm x 0.1 mm) ebatlarındadır ( 10 P). Taralı alanlarda sayılan Mikroorganizma sayıları 24 27 28 26-29 - 32 24 27 27 28 36 33 26 21 42 25 26 16 24 28 Bir karedeki ortalama mikr. sayısı x = 27.45 adet dir. Thoma lamında bir karenin hacmi = 0.05 mm x 0.05mm x 0.1mm = 2.5 x 10-4 mm 3 dür. 1 cm 3 = (10x10x10)mm 3 =10 3 mm 3 dür. Lamda sayılan 2.5 x 10-4 mm 3 lük hacme denk gelen alanda 27.45 adet mikroorganizma varsa; 1 cm 3 =10 3 mm 3 lük alanda x = [27.45 x (10 3 )] / (2.5 x 10-4 ) =109.800.000 (1.09 x 10 8 ) adet mikroorganizma vardır. Bu mikroorganizmalar toplam = (canlı+ölü) mikroorganizmadır. 2
S.6 Atmosferde bulunan mikroorganizmaları saymak için şekilde görülen* düzenekte içerisinde 1000 ml sıvı besiyeri bulunan balon jojeden 2.7 m 3 /saat debi ile hava geçirilmiş ve 3 saat süren deney işlemleri sonucunda besiyeri 1/10, 1/100, 1/1000, 1/10000 oranlarında seyreltilerek standart plate count agar ve peptone dextrose agar besiyerlerine ekilerek inkubasyona konulmuştur. Standart plate count agar besiyerine 1/1000 oranında, peptone dextrose agar besiyerine1/100 oranında seyreltme yapılan numunelerde yapılan sayımlarda petri kutusunun çapı üzerinde köşegenleri yer alan 1cm 2 lik alanların tümünde yapılan ölçümlerde (SPCA) besiyerinde 12 ve PDA agar besiyerinde 16 adet koloni sayılmıştır. Havanın 1 m 3 ünde inde bulunan total bakteri ve mantar sayısını bulunuz (Peptone dextrose agar besiyeri mantar sayımında kullanılır). (*Şekil derste çizilmiştir, çözümü yapılmıştır). S.19. (10 P). Mikroskopta yapılan basit sayım yöntemi ile bir lam üzerine 0.1 ml atıksu örneği damlatılarak aşağıda görüldüğü şekilde hazırlanan preparatta mikroskop görüş sahası değişik yönlerde oynatılarak sayımlar yapılmıştır. Mikroskop görüş sahasında yapılan sayımlar çizelgede verilmiştir. Tüm preparat alanının çapı 0.90 cm, mikroskop görüş sahasının çapı 180 mikron(µ) olarak ölçülmüştür. 1 cm 2 = 10 8 µm 2 olduğuna göre bu atıksuyun 1 ml sindeki mikroorganizma sayısını bulunuz. Mikroskop görüş sahasında sayılan Mikroorganizma sayıları 29 27 28 46-21 91 37-28 34-33 x= 374/10 = 37.4 Çözüm: Tüm preparat alanı: A= π. r 2 =π. (0.45) 2 = 0.6361 cm 2 = 63 610 000 µm 2 Mikroskop görüş sahasının alanı A= π. r 2 =π. (90) 2 = 25 446.90 µm 2 25 446.9 µm 2 lik alanda 37.4 mikr. Sayıldıysa 63 610 000 µm 2 alanda x= 93 489, 34 adet mikroorganizma 0.1 ml de vardır. 1 ml de 93 489, 34 x 10 = 934 893,44 adet mikr. vardır. Başarılar. Prof. Dr. Yaşar NUHOĞLU 3
Değişik lam tipleri 1- Howard lamı 2- Thoma lamı 3-4- 5-6- 7-8- 9-4
10- Neubauer lamı Gridlere(karelere) ayrılmış petri kutusu 5
Filtre kağıdında sayım 6