Bakterien

Bakterien sind einzellige Mikroben. Ihr Zellaufbau ist einfacher als der anderer Organismen, da es keinen Zellkern und keine membrangebundenen Organellen gibt. Stattdessen ist ihre Schaltzentrale, die die genetische Information enthält, in einer einzigen Schleife der DNA enthalten. Einige Bakterien haben einen zusätzlichen Kreis aus genetischem Material, der als Plasmid bezeichnet wird. Das Plasmid enthält oft Gene, die dem Bakterium einen Vorteil gegenüber anderen Bakterien verschaffen. Zum Beispiel kann es ein Gen enthalten, das das Bakterium gegen ein bestimmtes Antibiotikum resistent macht.

Bakterien werden nach ihrer Grundform in fünf Gruppen eingeteilt: kugelförmig (Kokken), stäbchenförmig (Bazillen), spiralförmig (Spirillen), kommaförmig (Vibrios) oder korkenzieherförmig (Spirochaeten). Sie können als einzelne Zellen, in Paaren, Ketten oder Clustern vorkommen.

Bakterien sind in jedem Lebensraum der Erde zu finden: im Boden, im Gestein, in den Ozeanen und sogar im arktischen Schnee. Einige leben in oder auf anderen Organismen, darunter Pflanzen und Tiere einschließlich des Menschen. Im menschlichen Körper gibt es etwa 10-mal so viele Bakterienzellen wie menschliche Zellen. Viele dieser Bakterienzellen befinden sich im Verdauungstrakt. Einige Bakterien leben im Boden oder auf abgestorbenem Pflanzenmaterial, wo sie eine wichtige Rolle im Kreislauf der Nährstoffe spielen. Einige Arten verursachen Lebensmittelverderb und Ernteschäden, aber andere sind unglaublich nützlich bei der Herstellung von fermentierten Lebensmitteln wie Joghurt und Sojasauce. Relativ wenige Bakterien sind Parasiten oder Krankheitserreger, die bei Tieren und Pflanzen Krankheiten verursachen.

Wie vermehren sich Bakterien?

Bakterien vermehren sich durch Binärspaltung. Bei diesem Prozess teilt sich das Bakterium, das eine einzelne Zelle ist, in zwei identische Tochterzellen. Die binäre Spaltung beginnt, wenn sich die DNA des Bakteriums in zwei Teile teilt (repliziert). Die Bakterienzelle dehnt sich dann aus und teilt sich in zwei Tochterzellen, die jeweils die gleiche DNA wie die Mutterzelle besitzen. Jede Tochterzelle ist ein Klon der Mutterzelle.

Bei günstigen Bedingungen, wie der richtigen Temperatur und dem Vorhandensein von Nährstoffen, können sich manche Bakterien wie Escherichia coli alle 20 Minuten teilen. Das bedeutet, dass ein Bakterium in nur sieben Stunden 2.097.152 Bakterien erzeugen kann. Nach einer weiteren Stunde ist die Zahl der Bakterien auf kolossale 16.777.216 angestiegen. Das ist der Grund, warum wir schnell krank werden können, wenn pathogene Mikroben in unseren Körper eindringen.

Überlebensmechanismus

Einige Bakterien können Endosporen bilden. Das sind ruhende Strukturen, die extrem widerstandsfähig gegen feindliche physikalische und chemische Bedingungen wie Hitze, UV-Strahlung und Desinfektionsmittel sind. Dies macht es sehr schwierig, sie zu zerstören. Viele Endosporen produzierende Bakterien sind fiese Krankheitserreger, zum Beispiel Bacillus anthracis, der Erreger von Milzbrand.

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Bilder

Mikrobiologie heute: Mycobacteria. Science Photo Library.
Bakterielle Brücken bauen. B. Reeksting.
Tuberkulose-Explainer. iStock/Dr_Microbe.
Antimikrobielle Resistenz. digicomphoto/Thinkstock.
Pseudomonas – Freund und Feind. iStock/Dr_Microbe.
Streptomyces – Nature’s Solution to AMR. Thinkstock.
Podcasts. Roger Harris/Science Photo Library.