2.2. Acquisition of food at the cel

2.2. Acquisition of food at the cellular level: physical constraints
Individual bacterial cell are sized in the order in the order of 1 µm (Madigan and Martinko,2006). This implies that these organisms are in general surrounded by a layer of liquid that hampers the mass transfer of nutrients and waste products (Logan and Hunt, 1988). Calculation of the Reynolds number (Re= a dimensionless parameters that indicates a fluid flow in particular situation will be laminar or turbulent) for bacterial cells, even for free swimming ones, will result in a value far below 2300 which is the upper limit for laminar flow. Indeed, a bacterium of 1.0 µm diameter (L) that is moving in a water column (20 C, viscosity µ=1.002×10-3 N s m-2, density ρ=999.86 gL -1) at a speed of 1000 µm s-1 (Vs) (Mitchell and kogure,2006) results in a Reynolds number of 1.0×10-3. Under such conditions, the viscosity of water dampens fluctuations smaller than the so called viscous length Lv, which is in the order of 1.0-0.6 mm. Below this dimension, the turbulence of the water is not import ant anymore for the substrate flux to a bacterial cell (Schulz and Jorgensen, 2001). In otherwords a laminar regime (also called diffusion sphere or Reynolds envelope), always present around bacteria smaller than 100 µm, interferes with nutrient mass transfer as they move through the water column. This may result in mass transfer limitaions when the rate of substrate consumption exceeds the rate of substrate supply (Simoni et al, 2001)
Organisms are considered to counter the nutrient diffusion problem by growing in amorphous aggregates or microbial flocs, as is the case in BFT. Originally, the mass transfer within flocs has been attributed to molecular diffusion. Models however revealed that individual cells within a dense bacterial flocs could not reach a higher substrate uptake rate by diffusion relative to dispersed planktonic cells(Logan and Hunt, 1988) This means that aggregated cells have a mechanismresulting in nutritious advantage for which they may have to invest energr in order to sustain floc formation (Li and Ganczarczyk,1988) The answer can be found within the highly porous inter nal structure of aggregated microbial communities. The permeability of the flocs allows advective flow to pass through the pores since the water tends to follwthe path of least resistsnce (Chu and Lee,2004a). As a result, the amount of nutrients supplied to the micro-oranisms in the flocs by mixed flow

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2.2 การเข้าซื้อกิจการของอาหารในระดับเซลล์: จำกัด ทางกายภาพ
เซลล์ของแบคทีเรียส่วนบุคคลมีขนาดในการสั่งซื้อในการสั่งซื้อ 1 ไมครอน (ดิแกนและ Martinko 2006) นี่ก็หมายความว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้อยู่ในทั่วไปที่ล้อมรอบด้วยชั้นของของเหลวที่ hampers การถ่ายโอนมวลของสารอาหารและของเสีย (โลแกนและล่า 1988) การคำนวณจำนวน Reynolds (Re = พารามิเตอร์มิติที่บ่งชี้ว่าการไหลของของเหลวในสถานการณ์เฉพาะจะราบเรียบหรือปั่นป่วน) สำหรับเซลล์แบคทีเรียแม้สำหรับคนที่ว่ายน้ำฟรีจะส่งผลให้มูลค่าต่ำกว่า 2,300 ซึ่งเป็นขีด จำกัด บนสำหรับราบเรียบ ไหล อันที่จริงของแบคทีเรีย 1.0 ไมโครเมตรเส้นผ่าศูนย์กลาง (L) ที่มีการเคลื่อนไหวในคอลัมน์น้ำ (20 C ความหนืดμ = 1.002 × 10-3 เมตรไม่มี s-2, ความหนาแน่นρ = 999.86 gL -1) ที่ความเร็ว 1000 ไมโครเมตร s-1 (Vs) (มิตเชลล์และ Kogure 2006) ส่งผลให้จำนวน Reynolds 1.0 × 10-3 ภายใต้เงื่อนไขเช่นความหนืดของน้ำลดความผันผวนที่มีขนาดเล็กกว่าความยาวหนืดที่เรียกว่าเลเวลที่อยู่ในคำสั่งของ 1.0-0.6 มม มิติด้านล่างนี้ความวุ่นวายของน้ำที่ไม่ได้นำเข้ามดอีกต่อไปสำหรับการไหลของสารตั้งต้นที่จะเซลล์ของแบคทีเรีย (ชัลส์และ Jorgensen, 2001) ใน otherwords ระบอบการปกครองแบบราบเรียบ (ที่เรียกว่าทรงกลมการแพร่กระจายหรือซองจดหมายนาดส์), เสมอในปัจจุบันทั่วแบคทีเรียที่มีขนาดเล็กกว่า 100 ไมโครเมตรรบกวนกับการถ่ายโอนมวลสารอาหารที่พวกเขาย้ายผ่านน้ำ ซึ่งอาจส่งผลในการถ่ายโอนมวล limitaions เมื่ออัตราของการบริโภคสารตั้งต้นที่สูงกว่าอัตราการจัดหาสารตั้งต้น (Simoni, et al, 2001)
มีชีวิตมีการพิจารณาที่จะตอบโต้ปัญหาการแพร่กระจายของสารอาหารโดยการเพิ่มขึ้นในมวลสัณฐานหรือจุลินทรีย์กลุ่มแบคทีเรียเป็นกรณีใน BFT . แต่เดิมการถ่ายโอนมวลภายในกลุ่มแบคทีเรียที่ได้รับมาประกอบกับการแพร่กระจายของโมเลกุล รุ่น แต่แสดงให้เห็นว่าแต่ละเซลล์ที่อยู่ในกลุ่มแบคทีเรียแบคทีเรียหนาแน่นไม่สามารถบรรลุอัตราการดูดซึมสารตั้งต้นที่สูงขึ้นโดยญาติแพร่กระจายไปยังเซลล์ planktonic (โลแกนและล่า 1988) ซึ่งหมายความว่าเซลล์รวมมี mechanismresulting ในข้อได้เปรียบที่มีคุณค่าทางโภชนาการที่พวกเขาอาจจะต้อง energr ลงทุนเพื่อรักษา floc ก่อ (Li และ Ganczarczyk, 1988) คำตอบที่สามารถพบได้ในระหว่างที่มีรูพรุนสูง NAL โครงสร้างของชุมชนจุลินทรีย์รวม การซึมผ่านของกลุ่มแบคทีเรียช่วยให้การไหลเวียนของ advective ผ่านรูขุมขนเนื่องจากน้ำมีแนวโน้มที่จะ follwthe เส้นทางของ resistsnce น้อย (ชูลี, 2004a) เป็นผลให้ปริมาณของสารอาหารที่จ่ายให้กับ oranisms ไมโครในกลุ่มแบคทีเรียโดยการไหลผสม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

2.2 . การได้มาของอาหารในระดับเซลล์ : ข้อจำกัดทางกายภาพแต่ละเซลล์แบคทีเรีย
ขนาดในการสั่งซื้อในลำดับ 1 M ( และµ Madigan martinko , 2006 ) นี้หมายความว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้โดยทั่วไปล้อมรอบด้วยชั้นของของเหลวที่ hampers การถ่ายเทมวลของสารอาหารและของเสีย ( โลแกน และล่า , 1988 )จากการคำนวณของตัวเลขเรย์โนลด์ ( Re = ไร้พารามิเตอร์ที่บ่งชี้การไหลของของไหลในสถานการณ์ที่เฉพาะเจาะจงจะราบเรียบหรือป่วน ) สำหรับเซลล์แบคทีเรีย แม้แต่ว่ายน้ำคนฟรี จะส่งผลให้มูลค่าต่ำกว่า 2 , 300 ซึ่งเป็นจำนวนสูงสุดสำหรับการไหลแบบราบเรียบ . แน่นอน ซึ่งสำหรับµเมตร ( L ) ที่ถูกย้ายในคอลัมน์น้ำ ( ความหนืดµ = 1.002 × 10-3 N S ด้วย 20 C ,ความหนาแน่นρ = 999.86 GL - 1 ) ที่ความเร็ว 1000 m µที่สุด ( VS ) ( มิเชล และ kogure , 2006 ) ผลลัพธ์ใน Reynolds Number สำหรับ× 10-3 . ภายใต้เงื่อนไขเช่น ความหนืดของน้ำ dampens ความผันผวนเล็กกว่าจึงเรียกว่าหนืดยาว LV ซึ่งอยู่ในลำดับของ 1.0-0.6 มิลลิเมตร ด้านล่าง ขนาดนี้การไหลของน้ำจะไม่นำเข้ามดอีกแล้วสำหรับพื้นผิวฟลักซ์ในเซลล์แบคทีเรีย ( ชูลซ์ และ จอร์เกนเซ่น , 2001 ) ในการปกครอง ( อายุมากเป็นแบบที่เรียกว่าการแพร่ ทรงกลม หรือ เรโนลด์ ซอง ) , เสมอ ปัจจุบัน รอบ ๆแบคทีเรียขนาดเล็กกว่า 100 µ M รบกวนการถ่ายโอนมวลธาตุอาหารตามที่พวกเขาย้ายผ่านน้ำ .ซึ่งอาจส่งผลในการถ่ายโอนมวล limitaions เมื่ออัตราการบริโภคสารอาหารเกินอัตรา ( อุปทาน ( simoni et al , 2001 )
สิ่งมีชีวิตถือว่าเคาน์เตอร์ปัญหาการแพร่กระจายสารอาหารโดยการเติบโตในกลุ่มอสัณฐานหรือ จุลินทรีย์เม็ด เป็นกรณีรับ . แต่เดิม การถ่ายเทมวลภายในเม็ดที่ได้รับมาประกอบกับการแพร่ .โมเดลอย่างไรก็ตามพบว่า เซลล์แต่ละเซลล์ในแบคทีเรียหนาแน่นสูงไม่สามารถเข้าถึงสูงกว่าอัตราการใช้สารอาหารจากการแพร่กระจายสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากในน้ำเซลล์ ( โลแกน และล่า , 1988 ) ซึ่งหมายความว่าการรวมเซลล์มี mechanismresulting ในลดประโยชน์ที่พวกเขาอาจจะต้องลงทุน energr เพื่อรักษารูปแบบฟล็อค ( หลี่ ganczarczyk และ ,1988 ) คำตอบที่สามารถพบได้ภายในรูพรุนสูงระหว่างนาล โครงสร้างของชุมชนรวมของจุลินทรีย์ การซึมผ่านของเม็ดช่วยให้ไหล advective ผ่านรูตั้งแต่น้ำมีแนวโน้มที่จะ follwthe เส้นทางอย่างน้อย resistsnce ( ชู และ ลี 2004a ) เป็นผลให้ปริมาณของสารอาหารที่ป้อนให้กับ oranisms ไมโครในสูง โดย
ไหลผสม