Bakterien

Bakterien (sing. Bakterium) sind sehr kleine Organismen. Sie sind prokaryotische Mikroorganismen. Bakterienzellen haben keinen Kern, und die meisten haben keine Organellen mit Membranen um sie herum. Die meisten haben eine Zellwand. Sie haben jedoch DNA, und ihre Biochemie ist im Grunde die gleiche wie bei anderen Lebewesen. Sie gehören zu den einfachsten und ältesten Organismen. Sie funktionieren als unabhängige Organismen.

Fast alle Bakterien sind so winzig, dass sie nur durch ein Mikroskop gesehen werden können. Da Bakterien aus einer Zelle bestehen, sind sie eine Art Einzeller. Sie gehören zu den einfachsten Einzellern auf der Erde und waren eine der frühesten Lebensformen. Zu ihnen gehört eine Reihe von Extremophilen, die in extremen Lebensräumen leben.

Es gibt wahrscheinlich mehr einzelne Bakterien als jede andere Art von Organismen auf dem Planeten. Die meisten Bakterien leben im Boden oder im Wasser, aber viele leben im Inneren oder auf der Haut anderer Organismen, einschließlich des Menschen. Es gibt etwa 1:1 Bakterienzellen als menschliche Zellen in jedem unserer Körper. Einige Bakterien können Krankheiten verursachen, aber andere helfen uns bei alltäglichen Aktivitäten wie der Verdauung von Nahrung (Darmflora). Einige arbeiten sogar in Fabriken für uns und stellen Käse und Joghurt her.

Der Begründer der Bakteriologie war ein deutscher Biologe namens Ferdinand Cohn (1828-1898). Er veröffentlichte die erste biologische Klassifizierung von Bakterien auf der Grundlage ihres Aussehens.

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Fortpflanzung und Gentransfer

Ein Bakterium vermehrt sich (schafft mehr Bakterien), indem es sich in zwei Hälften teilt und zwei "Tochter"-Zellen erzeugt. Jede Tochter ist in der Form identisch mit dem Elternteil, ist aber kleiner.

Bakterien haben kein Geschlecht, aber sie übertragen DNA durch verschiedene Arten des horizontalen Gentransfers. Auf diese Weise teilen sie Resistenzen gegen Antibiotika von einem Stamm zum anderen. Die vollständige DNA-Sequenz ist für viele Bakterienstämme bekannt.

Bakterien haben ein bakterielles Chromosom.

Form

Bakterien variieren stark in Größe und Form, aber im Allgemeinen sind sie mindestens zehnmal größer als Viren. Ein typisches Bakterium hat einen Durchmesser von etwa 1 µm (ein Mikrometer), so dass tausend aneinandergereihte Bakterien einen Millimeter lang wären. Es gibt etwa fünf Nichtmillionen (5×1030) Bakterien auf der Erde.

Bakterien werden anhand ihrer Form identifiziert und gruppiert. Bazillen sind stäbchenförmig, Kokken sind kugelförmig, Spirillen sind spiralförmig und Vibrio sind wie ein Komma oder ein Bumerang geformt.

Verschiedene Formen von Bakterien
Verschiedene Formen von Bakterien

Krankheitserreger

Pathogene Bakterien, die schädliche Art, gelangen über die Luft, das Wasser oder die Nahrung in den menschlichen Körper. Sobald diese Bakterien im Körper sind, heften sie sich an bestimmte Zellen in unserem Atmungssystem, im Verdauungstrakt oder in einer offenen Wunde an oder dringen in diese ein. Dort beginnen sie, sich zu vermehren und auszubreiten, während sie die Nahrung und Nährstoffe Ihres Körpers nutzen, um ihnen Energie zu geben, die ihnen bei der Fortpflanzung hilft.

Extremophile

Einige Bakterien sind extremophil. Einige Mikroben gedeihen in Felsen bis zu 580 Meter unter dem Meeresboden unter 2,6 Kilometer Ozean vor dem Pazifik nordwestlich der Vereinigten Staaten. Einem der Forscher zufolge "findet man Mikroben überall - sie sind extrem anpassungsfähig an die Bedingungen und überleben, wo immer sie sind".

Geschichte ihrer Klassifizierung

Alle modernen Ideen beginnen mit der Sequenzanalyse von DNA und RNA. 1987 teilte Carl Woese, der Vorläufer der Revolution in der molekularen Phylogenie, Bakterien auf der Grundlage von 16S ribosomalen RNA-Sequenzen (SSU) in 11 Abteilungen ein:

  • Proteobakterien: Purpurbakterien und ihre Verwandten
  • Alpha-Unterteilung (violette Nichtschwefelbakterien, Rhizobakterien, Agrobacterium, Bartonella, Rickettsiae, Nitrobacter)
  • Beta-Unterteilung (Rhodocyclus, (einige) Thiobacillus, Alcaligenes, Spirillum, Nitrosovibrio)
  • Gamma-Unterteilung (Enterik, fluoreszierende Pseudomonaden, Purpurschwefelbakterien, Legionellen, (einige) Beggiatoa)
  • Delta-Unterteilung (Schwefel- und Sulfatreduzierer (Desulfovibrio), Myxobakterien, Bdellovibrio)
  • Gram-positive Eubakterien
  • Arten mit hohem G+C-Gehalt - Actinobakterien (Actinomyces, Streptomyces, Arthrobacter, Micrococcus, Bifidobacterium)
  • G+C-arme Arten - Firmicutes (Clostridium, Peptococcus, Bacillus, Mycoplasma)
  • Photosynthetische Arten (Heliobacterium)
  • Arten mit gram-negativen Wänden (Megasphaera, Sporomusa)
  • Cyanobakterien und Chloroplasten (Aphanocapsa, Oscillatoria, Nostoc, Synechococcus, Gleoebacter, Prochloron)
  • Spirochaeten und Verwandte
  • Spirochäten (Spirochaeta, Treponema, Borrelia)
  • Leptospiren (Leptospira, Leptonema)
  • Grüne Schwefelbakterien (Chlorobium, Chloroherpeton)
  • Bacteroides, Flavobakterien und Verwandte
  • Bacteroides (Bakteroides, Fusobacterium)
  • Flavobacterium-Gruppe (Flavobacterium, Cytophaga, Saprospira, Flexibacter)
  • Planktomyceten und Verwandte
  • Gruppe Planctomyces (Planctomyces, Pasteurien)
  • Thermophile (Isocystis pallida)
  • Chlamydien (Chlamydia psittaci, Chlamydia trachomatis)
  • Radioresistente Mikrokokken und Verwandte
  • Deinococcus-Gruppe (Deinococcus radiodurans)
  • Thermophile (Thermus aquaticus)
  • Grüne Nichtschwefelbakterien und ihre Verwandten
  • Chloroflexus-Gruppe (Chloroflexus, Herpetosiphon)
  • Thermomikrobium-Gruppe (Thermomicrobium roseum)
  • Thermotogae
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