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Lexikon der Chemie: Monod-Gleichung

Monod-Gleichung, Monod-Kinetik, ein von J. Monod aufgestelltes Geschwindigkeitsmodell zur Beschreibung der Abhängigkeit der spezifischen Wachstumsrate μ (h-1) von der (limitierenden) Substratkonzentration [S] (mol/l):



μmax ist dabei die maximale spezifische Wachstumsrate, die für jeden (Mikro-)Organismus eine vom Substrat, pH-Wert und der Temperatur abhängige Stoffgröße darstellt; KS die Substratsättigungskonstante (mol/l), die als die Substratkonzentration definiert ist, bei der ein Mikroorganismus mit

wächst. Entsprechend der Michaelis-Menten-Gleichung (Enzyme) der Enzymkinetik erhält man bei Auftragung von μ gegen [S] einen hyperbolen Kurvenverlauf mit Sättigungscharakter, d. h. bei geringen Substratkonzentrationen ist μ eine Funktion von [S]. Bei hohen Substratkonzentrationen ist der Einfluß von KS im Quotient

praktisch zu vernachlässigen, d. h. der Mikroorganismus wächst nahezu mit maximaler spezifischer Wachstumsrate. Auch bei einer 10fach höheren [S] als der des KS-Wertes ist jedoch die maximal mögliche Wachstumsrate erst zu ca. 92 % erreicht.

Die M. ergibt sich aus der Betrachtung des mikrobiellen Wachstums als Resultante aller in der Zelle ablaufenden Enzymreaktionen. Analog zur Enzymkinetik kann auch hier eine Auswertung nach Lineweaver-Burk (Lineweaver-Burk-Auftragung) erfolgen. Die Anwendung der M. ist auf einfache Systeme begrenzt.

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