Viren: Was sind Mikroorganismen?

Mikroorganismen – Biologie

Wenn im Herbst das Wetter regnerisch und kalt wird, beginnt umgangssprachlich die „Grippesaison“ – Husten, Schnupfen und Fieber sind dann häufige Krankheitssymptome. Aber warum werden wir krank und warum entzünden sich manchmal offene Wunden? Ursache dafür sind Mikroorganismen. Nicht immer sind sie für uns Menschen schädlich (pathogen). Es gibt auch nützliche Mikroorganismen. Aber was bedeutet Mikroorganismus und was sind Mikroorganismen überhaupt? Auf diese Fragen findest du im Folgenden eine kurze Erklärung.

Mikroorganismen – Definition

Mikroorganismen – Vorkommen

Mikroorganismen begleiten uns ständig im Alltag: Wir tragen sie in uns, beispielsweise als Teil unserer Darmflora, und auf unserer Haut. Mikroorganismen findet man auch überall in der Natur: Sie sind in der Luft, im Wasser und in der Erde. Es gibt sogar Mikroorganismen, die unter extremen Bedingungen überleben, zum Beispiel in heißen Schwefelquellen.

Einteilung von Mikroorganismen

Wie so oft in der Biologie kann man eine Gruppe von Organismen nach verschiedenen Gesichtspunkten einteilen. So unterscheidet man grob zwischen aeroben und anaeroben Mikroorganismen. Aerobe Mikroorganismen benötigen Sauerstoff zum Überleben, anaerobe Mikroorganismen hingegen nicht.
In der Biologie kann man Mikroorganismen aber auch in folgende Gruppen einteilen:

• Einzeller (Protozoen)
• Algen
• Bakterien
• Archaebakterien
• Viren
• Pilze

Mikroorganismen unterscheiden sich deutlich in ihrer Größe. Die Größe von Einzellern kann von wenigen Mikrometern bis hin zu einigen Zentimetern reichen. Bakterien sind im Durchschnitt deutlich kleiner und haben eine Größe von rund einem Mikrometer. Viren sind die kleinsten Vertreter der Mikroorganismen und zwischen 20 und 300 Nanometer groß, also teilweise 50-mal kleiner als Bakterien.

In den folgenden Abschnitten schauen wir uns die einzelnen Gruppen von Mikroorganismen anhand von Beispielen etwas genauer an.

Mikroorganismen – Einzeller

Die Gruppe der Protozoen (Einzeller) umfasst eine Gruppe einzelliger, eukaryotischer Organismen, die jedoch sehr verschieden aussehen können. Im Allgemeinen besitzen sie für Eukaryoten typische Organellen wie Zellkern, Ribosomen, endoplasmatisches Retikulum (ER) und Mitochondrien, die für Stoffwechselprozesse und Energieerzeugung notwendig sind. Einige Protozoen können als Parasiten den Menschen befallen und nur ein Bruchteil von Infektionen mit Protozoen kann auch Krankheiten auslösen. Ein Beispiel hierfür ist die Infektion mit Plasmodien, die Malaria auslösen und durch Stechmücken übertragen werden.

Mikroorganismen – Algen

Hört man das Wort Algen, kommen einem die pflanzenähnlichen Gebilde in Seen und Meeren in den Sinn. Es gibt aber auch mikroskopisch kleine, einzellige Algen (Mikroalgen). Sie sind den Protozoen sehr ähnlich, können jedoch durch den Besitz von Chloroplasten Fotosynthese betreiben. Als Beispiel sind hier die Kieselalgen zu nennen. Die toxischen Blaualgen hingegen gehören zu den Bakterien.

Mikroorganismen – Bakterien

Bakterien sind von einer Zellmembran und einer Zellwand umgeben. Manche bilden zusätzlich eine Kapsel aus. Im Inneren findet man weniger Zellbestandteile als bei den Protozoen und den Mikroalgen. Sie besitzen keinen Zellkern, das Erbgut liegt frei im Zellplasma vor (Prokaryot). Im Zellplasma und an den Ribosomen finden zahlreiche Stoffwechselvorgänge statt. Neben den für uns Menschen gefährlichen (pathogenen) Bakterien wie den Cyanobakterien (früher Blaualgen) gibt es auch viele harmlose und sogar sehr nützliche Bakterien. So leben zum Beispiel in unserem Darm Milchsäurebakterien, die den Milchzucker (Laktose) spalten.

Mikroorganismen – Archaebakterien

Archaebakterien, auch Urbakterien oder Archaeen genannt, ähneln in ihrem Aufbau stark den Bakterien. Allerdings gibt es Unterschiede, unter anderem in der Zusammensetzung der Zellmembran, weswegen sie gegen die meisten Antibiotika resistent sind. Viele Archaebakterien leben unter extremen Bedingungen und werden daher auch als Extremophile bezeichnet. Sie sind teilweise fähig, bei sehr hohen Temperaturen (> 80 °C), sehr niedrigen oder sehr hohen pH‑Werten und hohen Salzkonzentrationen zu leben. Einige Archaebakterien finden sich auch in unserem Darm oder unserer Mundflora. Allerdings sind sie nicht krankheitserregend.

Mikroorganismen – Viren

Viren nehmen unter den Mikroorganismen eine Sonderstellung ein, da sie nicht die Merkmale eines Organismus im biologischen Sinn erfüllen. Sie besitzen keinerlei Zellorganellen und haben keinen eigenen Stoffwechsel. In ihrem Inneren befindet sich nur das Erbgut. Im Gegensatz zu anderen Mikroorganismen brauchen Viren für ihre Vermehrung sogenannte Wirtszellen. Der überwiegende Teil der Viren ist pathogen (krankheitserregend). Von vielen Viren hast du sicherlich schon gehört: Masernviren, HI-Viren, Coronaviren usw. Es gibt allerdings auch Viren, die uns zwar infizieren, aber keine Krankheit auslösen. Diese bezeichnet man als apathogen.

Mikroorganismen – Pilze

Pilze kommen als Ein- oder Mehrzeller vor. Zu ihnen gehört beispielsweise auch die Bäckerhefe. Pilze besitzen neben einer Zellmembran auch eine Zellwand und einen Zellkern, betreiben aber keine Fotosynthese. Mit diesen Merkmalen setzen sie sich sowohl von den Bakterien als auch von den zellwandlosen Protozoen und den Algen ab. In der Natur sind Pilze wichtig für die Zersetzung von organischem Material und die Rückführung von Nährstoffen. Pilze können schwere Erkrankungen oder Allergien hervorrufen, beispielsweise durch das Einatmen von Schimmelpilzsporen. Viele Krankheiten von Pflanzen werden durch Pilze verursacht.

Bedeutung von Mikroorganismen

Sowohl in der Industrie als auch in der Landwirtschaft werden Mikroorganismen bewusst eingesetzt. Sogenannte effektive Mikroorganismen gibt es im Gartenbetrieb oder in der Landwirtschaft. Sie beschreiben eine Mischung verschiedener Mikroorganismen, die die Bodenqualität verbessern sollen. Wissenschaftlich bewiesen ist der Nutzen bisher jedoch nicht. Einige Mikroorganismen, wie die Milchsäurebakterien, kommen in bestimmten Lebensmitteln vor und sind essenziell für deren Herstellung wie beispielsweise für Joghurt, Quark und Käse. Außerdem werden Mikroorganismen zur Herstellung von Medikamenten wie Antibiotika genutzt.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Mikroorganismen