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Mikroorganismen

Bakterien / Prokaryonten

Abb.1
Einteilung der Lebewesen

Einzeller kann man in erster Linie in Zellen mit und Zellen ohne Zellkern unterteilen. Zellen mit Zellkern werden Eukaryonten genannt, sie bilden die Grundlage aller höheren Lebewesen, auch der Säugetiere. Die Zellen ohne Zellkern werden als Prokaryonten bezeichnet, sie unterteilen sich in die so genannten Eubakterien und die Archaea. In diese drei "Domänen" genannten Bereiche - die Eukaryonten, Eubakterien und Archaea - lassen sich alle zellulären Lebensformen einordnen.

Hinweis
Der gebräuchliche Begriff Bakterien bezieht sich in der Regel auf Eubakterien. Die Archaea werden auch gelegentlich als "Urbakterien" oder "Archaebakterien" bezeichnet. Diese Benennung ist jedoch falsch, da es sich um keine Bakterien sondern um ein eigenständiges Reich der Lebenformen handelt.

Prokaryonten

Prokaryonten besitzen nicht nur keinen Zellkern, sie haben auch keine Organellen, die von einer eigenen Membran umgeben sind. Trotzdem sind die Erbsubstanz DNA1), die Eiweiß-produzierenden Ribosomen und Einstülpungen der Außenmembran vorhanden, die die Funktion einiger Zellorganellen übernehmen.

Abb.2
Aufbau eines Prokaryonten
Mariana Ruiz Villarreal , deutscher Text von NEUROtiker (Bild ist gemeinfrei)

Das Innere eines Prokaryonten ist durch eine Membran bzw. eine aufgelagerte Zellwand von der Umwelt getrennt. Die Erbinformation ist auf großen und manchmal auch kleinen DNA-Ringen (Plasmiden) gespeichert. Weiterhin sind blau dargestellte Ribosomen vorhanden, an denen die Proteine gebildet werden. Zur Fortbewegung der zellkernlosen Zelle dienen Geißeln, das sind die kleineren Pili oder größere Flagellen.

Kurzer Überblick über die Organellen einer (eukaryontischen) Zelle

Eubakterien

Eubakterien kommen überall in der Umwelt vor. Einige bevorzugen spezielle Lebensräume, wie z.B. das Bakterium Escherichia coli (E. coli), das man im Darm des Menschen und vieler Tiere findet, oder die Streptomyceten, die im Erdboden leben. Die meisten Bakterien sind für den Menschen ungefährlich, einige dienen der Lebensmittelherstellung, z.B. Joghurtbakterien, andere leben mit dem Menschen in einer Nutzgemeinschaft, einer Symbiose. Einige wenige Arten können jedoch gefährliche Krankheiten auslösen, wenn sie den Körper befallen, z.B. Keuchhusten, Lungenentzündung, Cholera und die Pest. Bakterielle Infektionen werden mit Antibiotika behandelt, von denen viele aus Pilzen stammen, die sich mit diesen Stoffen gegen Bakterien verteidigen.

Die Einteilung in unterschiedliche Klassen, Ordnungen, Familien, Gattungen und Arten wird aufgrund von Merkmalen getroffen, die ihren Aufbau betreffen. Im Mikroskop - teils im Lichtmikroskop, immer im Elektronenmikroskop - kann man die verschieden Formen von Bakterien unterscheiden:

Abb.3
Kokken
Abb.4
Stäbchen (teilweise mit Geißeln)
Abb.5
Bakterium mit Kapsel
Abb.6
Bakteriensporen
Abb.7
Vibrio mit polarer Geißel
Abb.8
Spirochäte

Zur Klassifizierung der Bakterien werden aber auch Eigenschaften herangezogen, die ihren Stoffwechsel betreffen. So unterscheidet man z.B. Bakterien, die zum Wachstum Sauerstoff benötigen (Aerobier, von altgriechisch aer "Luft") und solche, die keinen Sauerstoff benötigen (Anaerobier).

Bakterien pflanzen sich durch Zweiteilung fort. Einige Bakterien sind in der Lage, bei ungünstigen Vermehrungsbedingungen Sporen zu bilden. Die Sporen sind widerstandfähige Dauerformen mit einem sehr begrenzten Stoffwechsel, so dass ihre Überlebenswahrscheinlichkeit höher ist als die der Bakterien. Sporen besitzen eine sehr undurchlässige Zellwand, so dass sie z.B. nicht durch giftige Chemikalien getötet werden. Sobald die Lebensbedingungen wieder günstiger sind, wird die harte Sporenrinde abgebaut, die Spore nimmt Wasser auf und wird wieder zu einer teilungsfähigen Zelle.

Weiterführende Informationen

Detaillierte Informationen für Fortgeschrittene zur Behandlung bakterieller Infektionen finden Sie in der Lerneinheit Antibiotika.

Eine Beschreibung der Raster-Elektronenmikroskopie finden sie in der Lerneinheit Mikroskopische Methoden.

1)DNA: Desoxyribonucleinsäure
2)ATP: Adenosin-triphosphat
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