Murein, auch Peptidoglycan genannt, ist das wichtigste Molekül der bakteriellen Zellwand. Es bildet ein Netzwerk aus Polysacchariden und Peptiden.

Woraus bestehen Flagellen bei Bakterien?

Bakterielle Flagellen bestehen aus dem Protein Flagellin. Sie sind dünn, lang und einfacher aufgebaut als eukaryotische Geißeln.

Wie vermehren sich Bakterien?

Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich durch quere Zweiteilung. Das Chromosom wird repliziert, und die Mesosomen helfen, die beiden Kopien zu trennen.

Aufbau von Bakterienzellen: Plasmamembran, Zellwand, Flagellen und DNA

Zusammenfassung

Der Text beschreibt den Aufbau einer Bakterienzelle, darunter Plasmamembran mit Mesosomen, Zellwand, Kapsel, Flagellen, Pili und Fimbrien sowie das Protoplasma mit dem Erbmaterial. Außerdem wird die Vermehrung durch binäre Spaltung erklärt. Lernende erfahren, welche Funktionen die einzelnen Strukturen haben.

Kernpunkte

Die Plasmamembran ist selektiv permeabel, enthält häufig kein Lecithin und keine Sterole und bildet Mesosomen.
Mesosomen helfen bei der Zellteilung und enthalten an ihrer Innenseite Enzyme der Zellatmung.
Die Zellwand besteht aus Kohlenhydraten und Peptiden; das Hauptmolekül ist Murein (Peptidoglycan).
Die Kapsel besteht im Wesentlichen aus Polysacchariden und schützt vor Austrocknung und Fremdstoffen.
Flagellen bestehen aus dem Protein Flagellin; Fimbrien dienen der Anheftung, Pili sind länger und seltener.
Das Erbmaterial ist ein doppelsträngiges, ringförmiges DNA-Molekül im Nucleoid; Plasmide replizieren unabhängig vom Chromosom.
Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich durch quere Zweiteilung (binäre Spaltung).

Stellen Sie sich auf die Probe

Die Plasmamembran

Die Plasmamembran — die Struktur ist ähnlich der einer einheitlichen Membran eukaryotischer Zellen und etwa 75 Å dick. Die Zusammensetzung variiert leicht gegenüber eukaryotischen Zellen; es fehlt häufig Lecithin und Sterole. In der Zelle werden Membraninvaginationen gebildet, die Mesosomen genannt werden.

Funktionen der Plasmamembran sind unter anderem:

Bildung einer Barriere und selektiver Transport (selektive Permeabilität).
Ort für Enzyme, die an der Synthese bakterieller Zellwandkomponenten beteiligt sind.
Transport von Ionen, z. B. K⁺-Ionen.

Mesosomen sind an folgenden Prozessen beteiligt:

Bildung einer Partition bzw. Struktur zur Aufteilung des Bakteriums während der Zellteilung.
An der Innenseite befinden sich Enzyme, die an der Zellatmung beteiligt sind.

Die Zellwand von Bakterien

Die Zellwand von Bakterien: Ihre Zusammensetzung besteht aus Kohlenhydraten und Peptiden. Aus all diesen Komponenten entsteht das wichtigste Molekül Murein (Peptidoglycan), das ein Netzwerk aus Polysacchariden bildet.

Die wichtigsten Funktionen der Wand sind:

Aufrechterhaltung des inneren Drucks und der Form der Bakterien gegenüber osmotischen Veränderungen.
Funktion als semipermeable Schicht, die die Regulation des Durchtritts von Ionen erleichtert.
Einmal gebildet, kann die Zellwand resistent gegen die Wirkung bestimmter Antibiotika sein.

Kapsel

Kapsel: Die Zusammensetzung ist im Wesentlichen ein Polysaccharid. Mehrere Funktionen werden der Kapsel zugeschrieben:

Schutz vor Austrocknung.
Schutz gegen Fremdstoffe und Teil der Interaktion mit Bakteriophagen.
Weitere Schutzfunktionen und Beteiligung an der Pathogenität.

Flagellen

Flagellen: Einige Bakterien besitzen Geißeln (Flagellen), die Bewegung ermöglichen; sie sind einfacher aufgebaut als eukaryotische Flagellen.

Diese Geißeln sind sehr dünn und lang.
Sie bestehen aus einem Protein namens Flagellin.

Pili und Fimbrien

Pili und Fimbrien: Diese Strukturen sind röhrenförmig und aus Proteinen aufgebaut. Bei Gram-negativen Bakterien erscheinen sie auf der Oberfläche einiger Zellen.

Fimbrien sind kurz, sehr zahlreich und dienen der Fixierung der Bakterien an ein Substrat.
Pili (seltener Geißeln) sind länger und treten oft ein- oder zweimal pro Bakterium auf.

Protoplasma / Hyaloplasma

Protoplasma / Hyaloplasma: Das interne Milieu der Bakterien ist das Protoplasma bzw. Hyaloplasma; es ist ein Kolloid, in dem Ribosomen, Erbmaterial usw. eingebettet sind.

Das Erbmaterial

Das Erbmaterial: Es handelt sich um ein doppelsträngiges, ringförmiges DNA-Molekül. In Bakterien fehlt eine komplexe nukleoproteinartige Organisation; die DNA liegt meist 'nackt' im Nucleoid vor.

Zusätzlich erscheinen in Bakterien kleine ringförmige DNA-Moleküle, Plasmide, die unabhängig vom bakteriellen Chromosom replizieren. Diese Plasmide werden ebenfalls als genetische Elemente des Bakteriums bezeichnet.

Fortpflanzung bei Bakterien

Vermehrung: Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich durch quere Zweiteilung (binäre Spaltung). Das bakterielle Chromosom repliziert, und Mesosomen verankern die beiden Chromosomenkopien an bestimmten Punkten.

Während der Zellteilung wölbt sich die Plasmamembran vor, wobei das Mesosom zur Trennung der beiden Chromosomenkopien beiträgt. Schließlich bildet sich ein Septum, und die Mutterzelle teilt sich in zwei Tochterzellen, von denen jede eine Kopie der DNA trägt.

Allerdings existieren bei Bakterien auch bestimmte genetische Phänomene, genannt parasexuelle Mechanismen oder horizontaler Gentransfer, bei denen genetische Informationen von einem Bakterium auf ein anderes übertragen werden.