rfahre, was Prokaryoten von Eukaryoten unterscheidet und was sie sind. Tauche ein in ihre Welt ohne echten Zellkern und entdecke die vielfältigen Lebensweisen und die Bedeutung dieser Mikroorganismen. Interessiert? Hier findest du alle wichtigen Informationen zu Prokaryoten!
Lebewesen lassen sich unter anderem in Prokaryoten und Eukaryoten unterteilen. Im Folgenden soll es um die Fragen gehen, was Prokaryoten sind und was sie von den Eukaryoten unterscheidet.
Prokaryoten – Definition
Prokaryoten sind Lebewesen ohne echten Zellkern. Zu ihnen gehören Bakterien und Archaeen.
Vergleich von Prokaryoten und Eukaryoten
In der folgenden Tabelle sind die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Prokaryoten und Eukaryoten aufgeführt.
Prokaryoten
Eukaryoten
Zellwand
vorhanden, aus Peptidoglycanen
vorhanden bei Pflanzenzellen und Pilzen, aus anderen Bestandteilen
Zellorganellen
keine membranbegrenzten Zellorganellen
vorhanden
Ribosomen
klein, 70-S-Ribosomen
groß, 80-S-Ribosomen
Erbgut
ringförmiges Chromosom, Plasmide
längliche Chromosomen im Zellkern
Zellkern
nicht vorhanden
vorhanden
Vertreter
Bakterien, Archaeen
Tiere, Pflanzen, Pilze
Wusstest du schon?
Der Begriff „Prokaryot“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „vor dem Kern“. Prokaryoten haben keinen Zellkern, im Gegensatz zu Eukaryoten, die ihre DNA in einem Zellkern aufbewahren.
Prokaryoten – Bau
In der Abbildung siehst du den Aufbau einer prokaryotischen Zelle.
Die Zellen sind umgeben von einer Zellwand und der darunterliegenden Zellmembran. Im Inneren der Zelle – im Zytoplasma – befinden sich die Ribosomen. Das Erbgut liegt in Form von chromosomaler DNA und in Form von Plasmiden frei im Zytoplasma vor. Plasmide sind kleine DNA-Ringe, die zusätzliche Erbinformationen enthalten und sich unabhängig vom Bakterienchromosom teilen können. Durch die Plasmide gelingt es Bakterien beispielsweise, Resistenzen gegen Antibiotika zu entwickeln. Außerdem können die Plasmide über Zytoplasmabrücken (F-Pili) von einem Bakterium auf ein anderes übertragen werden (Konjugation).
Prokaryoten – Lebensweise
Prokaryoten können auf Pflanzen, im Boden oder in und auf Tieren wachsen. Ihre Lebensweise ist also sehr unterschiedlich. Je nach der Form der Energiegewinnung werden drei Arten von Prokaryoten unterschieden.
Chemoorganotrophe Prokaryoten gewinnen ihre Energie aus Kohlenstoffverbindungen (z. B. Glucose, Lactose, Stärke).
Chemolithotrophe Prokaryoten gewinnen ihre Energie aus anorganischem Material (z. B. Wasserstoff, Sulfat, Schwefelwasserstoff).
Phototrophe Prokaryoten gewinnen ihre Energie aus Licht.
Kennst du das?
Vielleicht hast du schon einmal ein abgelaufenes Joghurt-Glas aufgemacht und einen unangenehmen Geruch bemerkt. Dieser Geruch wird durch Bakterien verursacht, die in dem Joghurt leben. Diese Bakterien gehören zu den Prokaryoten, einfache Zellen ohne Zellkern. Sie sind überall um uns herum und spielen eine große Rolle in unserem Alltag, von der Nahrungskonservierung bis hin zur Verdauung in deinem Körper.
Beispiele für Prokaryoten
Cyanobakterien, früher auch Blaualgen genannt, gehören zu den phototrophen Prokaryoten und leben in Süßgewässern. Sie bilden lange Ketten und vermehren sich bei hohen Temperaturen sprunghaft. Dadurch kommt es zu einer Trübung des Wassers.
Archaeen sind häufig an extreme Standorte angepasst, zum Beispiel Orte mit einer sehr hohen Temperatur oder einem hohen Salzgehalt. Manche Archaeen können ohne Sauerstoff leben. In der Biologie bezeichnet man diese Form des Stoffwechsels als anaerob. Es gibt aber auch aerob (mit Sauerstoff) lebende Archaeen.
Aufgaben von Prokaryoten
Prokaryoten können aus unserer Sicht sowohl Nutzen als auch Schaden anrichten. Sie helfen beispielsweise Wiederkäuern, Zellulose zu verdauen, und sind essenziell für die Herstellung von Käse aus Milch. Doch es gibt auch krankheitserregende Prokaryoten, zum Beispiel enterohämorrhagische Escherichia coli, kurz EHEC.
Wusstest du schon?
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben herausgefunden, dass manche Bakterien Kunststoffe innerhalb von Monaten zersetzen können! Diese Bakterien könnten in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Lösung unserer Plastikmüllprobleme spielen.
Ausblick – das lernst du nach Prokaryoten – Bau und Lebensweise
Prokaryoten sind einzellige Lebewesen ohne Zellkern, zu denen Bakterien und Archaeen gehören, und unterscheiden sich von Eukaryoten, die einen Zellkern und membranbegrenzte Organellen besitzen.
Prokaryotische Zellen haben eine Zellwand aus Peptidoglycanen, keine membranbegrenzten Organellen, kleinere Ribosomen (70-S), und ihr Erbgut liegt in Form von ringförmigen Chromosomen und Plasmiden im Zytoplasma frei vor.
Prokaryoten können je nach Energiequelle in chemoorganotrophe, chemolithotrophe und phototrophe Typen unterteilt werden, wobei sie Energie aus organischen Verbindungen, anorganischen Stoffen oder Licht gewinnen.
Beispiele für Prokaryoten sind Cyanobakterien, die als phototrophe Organismen in Süßgewässern leben, und Archaeen, die oft extreme Bedingungen wie hohe Temperaturen oder salzhaltige Umgebungen bevorzugen und teils anaerob leben.
Prokaryoten spielen sowohl nützliche Rollen, wie in der Verdauung und der Käseherstellung, als auch schädliche, etwa als Krankheitserreger wie EHEC. Manche Bakterien können sogar Kunststoffe zersetzen.
Prokaryoten sind aufgrund ihrer einfachen Zellstruktur und ihrer vielfältigen Lebensweisen überall in unserer Umwelt präsent und haben sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf andere Lebewesen und die Umwelt.
Hallo. Ich bin Julia und in diesem Film geht es um Prokaryoten und Viren. Du solltest den Grundaufbau der Zelle bereits kennen. Prokaryoten sind alle Lebewesen, die keinen echten Zellkern besitzen. Dazu gehören Bakterien und Archaeen. Archaeen sind Bakterien sehr ähnlich und lassen sich nur durch ihre Ribosomen von Bakterien unterscheiden. Alle anderen Lebewesen - also alle Pflanzen, Tiere und Pilze - haben einen echten Zellkern. Sie sind Eukaryoten.
Weitere Eigenschaften von prokaryotischen und eukaryotischen Zellen im Vergleich: Die meisten Prokaryoten haben eine Zellwand aus Peptidoglycanen. Auch Pflanzenzellen haben Zellwände, sie sind allerdings anders aufgebaut. Prokaryoten haben im Gegensatz zu Eukaryoten keine Zellorganellen. Sowohl Prokaryoten als auch Eukaryoten besitzen Ribosomen, die allerdings unterschiedlich groß sind. Das Erbgut von Prokaryoten liegt als ringförmiges Chromosom vor. Die DNA von Eukaryoten ist in länglichen Chromosomen im Zellkern organisiert. Prokaryoten können Plasmide besitzen.
Hier noch einmal die Bestandteile einer prokaryotischen Zelle im Bild. Zellwand, chromosomale DNA, Ribosom, Zellmembran, Cytoplasma, Plasmid.
Plasmide sind kleine DNA-Ringe, die sich unabhängig vom Bakterienchromosom teilen können und häufig wichtige zusätzliche Erbinformationen enthalten. Mit ihrer Hilfe können die Bakterien zum Beispiel Resistenzen gegen Antibiotika entwickeln. Die Plasmide können von einem Bakterium auf ein anderes übertragen werden. Dazu legen sich die Bakterien aneinander und es bildet sich eine Zytoplasmabrücke. Diese Verbindung bezeichnet man als F-Pili oder Sex-Pili. Durch die Pili werden ein Plasmid oder mehrere auf das andere Bakterium übertragen. Diesen Vorgang bezeichnet man als Konjugation.
Die Lebensweise von Prokaryoten ist sehr unterschiedlich. Sie wachsen auf Pflanzen, im Boden, in und auf Tieren. Einige sind besonders hitze- oder salzressistent. Je nachdem, wie sie ihre Energie gewinnen, kann man Prokaryoten in drei Gruppen aufteilen: chemoorganotrophe, chemolitotrophe und phototrophe. Chemoorganotrophe Prokaryoten gewinnen ihre Energie aus Kohlenstoffverbindungen wie Glucose, Laktose oder Stärke. Chemolitotrophe Prokaryoten nutzen anorganische Substanzen zur Energiegewinnung wie zum Beispiel Wasserstoff, Sulfad oder Schwefelwasserstoff. Phototrophe Prokaryoten können wie Pflanzen Lichtenergie nutzen. Zu ihnen gehört auch das Cyanobakterium.
Cyanobakterien leben in Süßgewässern. Man nennt sie auch Blaualgen. Häufig bilden sie lange Ketten und vermehren sich bei hohen Temperaturen sprunghaft, was zu einer Trübung des Gewässers führt. Cyanobakterien gehören zu den wenigen Organismen, die molekularen Stickstoff mit spezialisierten Zellen fixieren können. Der molekulare Stickstoff wird in Ammoniak umgewandelt und ist so auch anderen Lebewesen zugänglich.
Eine weitere, häufig stark spezialisierte Gruppe der Prokaryoten sind die Archaeen. Archaeen leben meist ohne Sauerstoff und sind häufig an einen extremen Standort angepasst. Sie tolerieren hohe Temperaturen oder einen großen Salzgehalt. Keine der bisher erforschten Archaeen ist für den Menschen gesundheitsschädlich. Generell sind viele Prokaryoten nützlich für ihre Umgebung. Sie ermöglichen zum Beispiel Wiederkäuern, Zellulose zu verdauen. Ohne Prokaryoten wäre Gras für Kühe ungenießbar. Auch für die Herstellung von Käse aus Milch wird von Prokaryoten bewerkstelligt. Nur wenige Prokaryoten sind schädlich für den Menschen. Ein Beispiel dafür ist EHEC. Viele Krankheiten werden nicht durch Prokaryoten, sondern durch Viren ausgelöst.
Viren sind auf einen Wirtsorganismus angewiesen. Sie können sich nicht selbstständig vermehren. Deshalb sind Viren auch keine Lebewesen. Viren bestehen nur aus einer Eiweißhülle und Nukleinsäuren - entweder DNA oder RNA. Viren befallen Tiere, Pfanzen, Pilze und Bakterien. Viren, die Bakterien befallen, nennt man Bakteriophagen. Die Viren heften sich an den Wirtsorganismus und dringen in ihn ein. Die befallene Wirtszelle wird dann vom Virus gezwungen, das Erbgut des Virus zu vervielfältigen und abzulesen. Mithilfe der Enzyme und Ribosomen des Wirtsorganismus entstehen die Eiweiße der Virenhülle und ein neues Virus wird abgegeben.
Zusammenfassung: Prokaryoten sind Lebewesen ohne echten Zellkern. Zu den Prokaryoten gehören Bakterien und Archaeen. Prokaryoten besitzen ein ringförmiges Genom. Den Austausch von Plasmiden zwischen zwei Bakterien bezeichnet man als Konjugation. Prokaryoten bevölkern die unterschiedlichsten Lebensräume. Sie können chemoorganotroph, chemolithotroph und phototroph sein. Zu den phototrophen Prokaryoten gehören die Cyanobakterien. Viren sind keine Lebewesen. Sie bestehen nur aus Nukleinsäuren und einer Einweißhülle und können sich nicht außerhalb einer Wirtszelle fortpflanzen.
Das war's. Ich hoffe, euch hat dieser Film gefallen und ihr habt viel dazugelernt.
Habe alles verstanden!
Von Carlos, vor etwa 3 Jahren
gut erklärt habe ich verstanden
Von Samaelshobky, vor mehr als 5 Jahren
cyanobakterien sind auch in salzgewässer
Von Marion190257, vor fast 10 Jahren
Hallo :)
freie Plasmide findet man in Pflanzenzellen nicht. Jedoch besitzen Chloroplasten und Mitochondrien auch DNA-Fragmente die einem Plasmid ähneln.
Von Marcel S., vor mehr als 10 Jahren
Es gibt doch auch plasmide bei pflanzenzellen?!
Von Kimble99, vor mehr als 10 Jahren
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