Prokaryotische Zellen – Bakterien

Inhaltsverzeichnis zum Thema

• Die Prokaryoten
• Aufbau einer Bakterienzelle
• Bakterien in unserer Umwelt

Die Prokaryoten

Alles Leben auf der Erde wird grob in drei Domänen eingeteilt: in die Eukaryoten, die Bakterien und die Archaeen. Bakterien und Archaeen sind einzellige Lebewesen und werden auch unter dem Begriff Prokaryoten zusammengefasst. Diese Benennung bezieht sich auf die Bauweise ihrer Zellen, die sich stark von den Eukaryoten unterscheidet.

Die Zellen der Bakterien und der Archaeen sind sich dagegen sehr ähnlich. Dass es sich um zwei Gruppen handelt, fand man erst durch Untersuchungen am Erbgut der beiden Lebensformen heraus. Bei Archaeen kann man aber beobachten, dass sie häufiger in extremen Lebensräumen vorkommen als die Bakterien. Dafür findet man unter den Archaeen keine Krankheitserreger. Sie leben insgesamt nicht so eng mit uns Menschen zusammen wie die Bakterien.

Wie sehen die Phasen der Vermehrung von Bakterien aus? Die Vermehrung der Prokaryoten geschieht durch die Teilung der Zellen, es gibt also keine sexuelle Fortpflanzung. Dafür tauschen Prokaryoten untereinander rege genetisches Material aus. Diesen Vorgang nennt man auch horizontaler Gentransfer.

Aufbau einer Bakterienzelle

Wie schon erwähnt ähnelt sich der Aufbau beider Prokaryoten stark. Im Gegensatz zu den Eukaryoten besitzen sie keinen Zellkern und auch sonst keine weiteren Zellorganellen. Die Erbinformation der Bakterien ist in einem ringförmigen Chromosom gespeichert, das frei im Inneren der Zelle liegt. Daneben gibt es noch weitere kleine Chromosomen, welche Plasmide genannt werden. Die Stoffwechselreaktionen der Bakterien finden hauptsächlich im Cytoplasma statt. Es gibt nur kleine Speicher- und Transportvesikel. Ähnlich wie die Pflanzenzellen besitzen Bakterien eine Zellwand. Diese besteht aber im Gegensatz zur pflanzlichen Zellwand aus Peptidoglykan und nicht aus Cellulose. Die Zellwand ist bei den Bakterien von beiden Seiten mit einer Zellmembran umgeben.

Bakterien in unserer Umwelt

Bakterien findet man überall und in jedem Lebensraum. Da es so viele verschiedene Bakterien gibt, konnten sie sich an all diese verschiedenen Bedingungen anpassen. So kommen sie auch in unserer direkten Umwelt vor. Manche von ihnen haben sich sogar an das Zusammenleben angepasst.

Aber wie sieht das Zusammenleben von Bakterien und Menschen aus? Bakterien kommen überall an und in unserem Körper vor. Manche von ihnen sind für uns schädlich, wie die krankheitserregenden Bakterien, zum Beispiel die Salmonellen, die unter anderem eine schwere Erkrankung des Magen-Darm-Trakts auslösen. Andere Bakterien sind für Menschen aber auch nützlich. In unserem Darm und auf unserer Haut leben Millionen verschiedene Bakterien, die uns bei der Abwehr von Krankheiten und der Verdauung unterstützen. Es gibt sogar Bakterien, die beiden sein können: krankheitserregend und hilfreich. Ein Beispiel dafür ist das Darmbakterium Escherichia coli.

Des Weiteren nutzen wir Bakterien auch ganz bewusst. Sie werden sogar in der Industrie eingesetzt. Sie helfen uns bei der Herstellung von Lebensmitteln, wie zum Beispiel Joghurt. Dazu werden Milchsäurebakterien, wie zum Beispiel Lactobacillus bulgaricus, eingesetzt. Denn ihr Stoffwechsel stellt aus dem Zucker in der Milch Milchsäure her. Die Milchsäure gibt dem Joghurt nicht nur seinen typischen Geschmack, sondern sorgt auch dafür, dass die Milch dick wird. Käse wird übrigens ganz ähnlich hergestellt, nur mit anderen Milchsäurebakterien. Eine weitere Anwendung finden Bakterien in der Biotechnologie. Mithilfe einer Technik, bei der fremdes Erbgut in eine Bakterienzelle eingebracht wird, können wir Bakterien dazu nutzen, für uns interessante Proteine herzustellen. Auf diese Weise wird heutzutage menschliches Insulin hergestellt, mit dem man die Krankheit Diabetes behandeln kann.