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Bakterien


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Bakterien

Systematik
Klassifikation : Lebewesen
Domäne : Bakterien (Bacteria)
Abteilungen (Auswahl)

Die Bakterien (Bacteria) bilden eine der drei grundlegenden Domänen in die heute alle Lebewesen eingeteilt Traditionell wird der Begriff in der Mikrobiologie für alle mikroskopisch kleinen meistens einzelligen Organismen gebraucht die keinen echten Zellkern besitzen und deshalb zu den Prokaryonten gehören. Bei Bakterien ist die DNA in einem vom Cytoplasma durch eine Doppelmembran Zellkern enthalten wie bei Eukaryonten sondern bei ihnen liegt die DNA frei im Cytoplasma. Heute dagegen werden Archaebakterien (Archaea) einer separaten Domäne zugeordnet. Zur von dieser Gruppe spricht man auch manchmal Eigentlichen Bakterien oder Echten Bakterien . Früher wurden sie zur Unterscheidung von dann Archaebacteria genannten Archaebakterien mit wissenschaftlichem Namen Eubacteria genannt.

Bakterien wurden erstmalig 1676 von Antoni van Leeuwenhoek mithilfe eines Mikroskops in Gewässern und dem menschlichen Speichel beobachtet und beschrieben.

Das größte bislang ( 1999 ) entdeckte Bakterium - Thiomargarita namibiensis die Schwefelperle von Namibia ein Schwefelbakterium - ist bereits mit bloßem Auge und gilt somit als Blauwal unter den Bakterien.

Inhaltsverzeichnis

Aufbau der Bakterien

Bau eines Bakteriums am Beispiel von Escherichia

Bakterien besitzen zumeist eine Zellwand Cytoplasma und Ribosomen . Die DNA liegt als in sich geschlossenes Molekül so genanntes Bakterienchromosom frei im Plasma vor. Weitere DNA häufig in Form von ebenfalls in sich Molekülen Plasmiden die unabhängig vom Bakterienchromosom vervielfältigt und der Fortpflanzung weitergegeben werden oder von einem auf ein anderes übertragen werden können. Das Genom des Darmbakteriums Escherichia coli besteht aus 4 7 Millionen Basenpaaren vollständig sequenziert wurden. Es ist etwa 1 lang aber nur 2 nm breit und rund 1700 Gene . Trotz seiner Länge von mehr als Tausendfachen des Zelldurchmessers ist es auf einen von etwa der Hälfte des Zelldurchmessers (vermutlich zusammengeknäult. Neben dem Genom von E. coli sind etliche weitere Bakteriengenome vollständig bekannt Sequenzierte Organismen ).

Lebensweise der Bakterien

Lebensweise und Stoffwechsel der Bakterien können sehr unterschiedlich sein. gibt es Bakterien die Sauerstoff benötigen ( aerobe Bakterien oder Aerobier) Bakterien für die Gift ist (obligat anaerobe Bakterien oder obligate und Bakterien die sowohl Sauerstoff als auch aushalten (fakultative Anaerobier). Einige Bakterien sind zur Photosynthese fähig also phototroph zum Beispiel die auch Blaualgen genannten Cyanobakterien die meisten sind dagegen chemotroph. Von Chemotrophen sind die meisten heterotroph einige jedoch chemoautotroph und zwar lithoautotroph. Bakterien bilden Dauerstadien ( Sporen ) die extreme Umweltbedingungen aushalten. Bakterien die extremen Umweltbedingungen angepasst haben nennt man Extremophile .

Die Vermehrung der Bakterien erfolgt meistens durch Zellteilung bei einigen durch Knospung. Bakterien können Sex haben ( Konjugation ) und so ihr Erbgut austauschen. Dazu produzieren sie so genannte Sexualpili ( Proteinröhren ) durch die DNA von einer Zelle anderen übertragen werden kann. Die DNA-Übertragung kann auch ohne diese Pili erfolgen wenn sich Bakterienzellen eng aneinander legen.

Endosymbiontentheorie

Man nimmt heute an das die Organellen die in den Zellen vieler Eukaryonten vorkommen ursprünglich eigenständige Bakterien waren ( Endosymbiontenhypothese ); dies betrifft die Chloroplasten und die Mitochondrien . Diese Organelle zeichnen sich durch eine Hüllmembran aus.

Ökologische Bedeutung der Bakterien


Unverzichtbar für bedeutende geochemische Stoffkreisläufe sind Bodenbakterien die als Destruenten wirken bzw. Nährsalze für die Pflanzen verfügbar machen.

Eine große Gruppe von Bakterien bilden so genannten Cyanobakterien die früher etwas irreführend auch als bezeichnet wurden. Da sie Prokaryonten sind gehören nicht zu den Algen. Sie betreiben Photosynthese sind entsprechend unabhängig von organischer Nahrung brauchen Licht zur Energieversorgung. Gemeinsam mit den Grünalgen (Chlorophyta) und anderen Algengruppen bilden sie Phytoplankton der Meere und Süßgewässer und so die Nahrungsgrundlage Ökosysteme .

Spezielle Bakterien kommen als Symbionten im Darm oder in anderen Organen vieler Lebewesen und helfen bei der Verdauung und weiteren physiologischen Vorgängen. Escherichia coli und Enterococcen sind die bekanntesten Vertreter Gruppe. Aber auch anaerobe Bifidobakterien gehören dazu.

Unter die Bakterien fallen auch viele Krankheitserreger .

Die Fähigkeit einer großen Anzahl von für den Menschen wichtige Stoffe wie Antibiotika etc. zu produzieren wird in der Biotechnologie Neben klassischen Verfahren in der Nahrungsmittelproduktion gehört die Nutzung ihrer Fähigkeiten zur Beseitigung problematischer sowie zur Produktion von Medikamenten hierher. Häufig zu diesem Zweck nützliche Teile des Genoms Bakterien in das Genom einfach zu haltender weitgehend ungefährlicher Bakterien wie Escherischia coli eingepflanzt ( Gentechnik ).

Klassifikation der Bakterien

Eine phylogenetische Klassifikation anhand morphologischer Merkmale ist bei Bakterien in der Regel nicht möglich sie aus der Kenntnis der Genetik und Molekularbiologie dieser Organismen heraus erfolgen. Aus praktischen werden Bakterien dennoch nach ihrer Form und Organisation unterteilt. Dabei werden kugelige Bakterien als Kokken längliche zylindrische Bakterien als Stäbchen und Formen als Spirillen bezeichnet. Diese Grundformen können auftreten oder sich zu typischen Formen zusammnfinden Kettenkokken Doppelkokken). Desweiteren bilden vor allem Stäbchenbakterien eine oder mehrere Geißeln so genannte Flagellen aus mit deren sie sich fortbewegen können. Anzahl und Anordnung Geißeln sind Unterscheidungsmerkmale. Einige Bakterien bilden Schleimhüllen aus. Weiterhin wichtig für die Klassifikation ist Lebensweise besonders der Stoffwechseltyp sowie die Möglichkeit Bakterien auf bestimmte Weise zu färben. Die genannte Gramfärbung (eingeführt vom dänischen Bakteriologen Gram) läßt auf die Zusammensetzung und Struktur der Zellwand zu; die so genannten grampositiven Bakterien wahrscheinlich sogar eine phylogenisch anerkannte Gruppe.

Taxonomie

In der folgenden Übersicht werden die relevanten Bakterien und ihre taxonomische Zuordnung dargestellt:

Bakterien mit dünner Zellwand (meist gramnegativ)

  • Spirochaetales - Spirochäten
    • Spirochaetaceae
    • Leptospiraceae
      • Leptospira
  • Andere spiralige Bakterien
  • Aerobe Stäbchen und Kokken
  • Fakultativ anaerobe Stäbchen
  • Anaerobe Stäbchen
    • Bacteroidaceae
      • Bacteroides
      • Fusobacterium
      • Leptotrichia
  • Anaerobe Kokken
    • Veillonellaceae
      • Veillonella
    • Peptococcaceae
      • Peptococcus
      • Peptostreptococcus
  • Ricketsiales
    • Ricketsiaceae
      • Coxiella
      • Ricketsia
      • Rochalimeae
    • Bartonellaceae
      • Bartonella
  • Chlamydiales

Bakterien mit Kapsel (meist grampositiv)

  • Aerobe und fakultativ anaerobe Kokken
  • Endosporenbildende Stäbchen und Kokken
  • Aerobe Stäbchenbakterien
  • Unregelmäßig geformte Stäbchen
      • Corynobacterium
      • Eubacterium
      • Propionibacterium
  • Bakterien mit Neigung zu Verzweigungen bzw. (Actinomycetales)
    • Actinomycetaceae
    • Micrococcaceae
    • Dermatophilaceae
      • Dermatophilus
      • Kytococcus
    • Mycobacteriaceae
      • Mycobacterium
    • Nocardiaceae
      • Nocardia
      • Pseudonocardia
    • Streptomycetaceae
      • Streptomyces

Bakterien ohne feste Zellwand

  • Mycoplasmatales
    • Mycoplasmataceae
      • Mycoplasma
      • Ureaplasma
    • Acholeplasmataceae
      • Acholeplasma

Siehe auch: Sporenbildner Virus Rickettsien Borrelien Antibakterielle Socken Kahmhaut Portal Lebewesen

Weblinks



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