Bakterien: Allgemeine Eigenschaften, Zellwand und Zytoplasma einfach erklärt
Allgemeine Eigenschaften von Bakterien
Bakterien sind prokaryotische zelluläre Organismen. Ihre Struktur ist sehr einfach und ohne Zellkern (Nukleus).
Die meisten Bakterien, mit Ausnahme der Mykoplasmen, besitzen eine Zellwand, die mehr oder weniger starr ist. Diese unterscheidet sich in Struktur und chemischer Zusammensetzung stark von der pflanzlicher Zellen.
Klassifizierung nach Zellform
- Kokken: Kleine, kugelförmige Zellen. Sie können sich wie folgt gruppieren:
- Diplokokken: In Paaren.
- Staphylokokken: In unregelmäßigen Gruppen (Clustern).
- Streptokokken: In Ketten.
- Sarcina: In Paketen (Würfeln).
- Bazillen: Kurz, stäbchenförmige, zylindrische Zellen, die paarweise oder in Ketten auftreten können.
- Vibrionen: Kommaförmige Zellen.
- Spirillen: Starre, spiralförmige Zellen.
- Spirochäten: Lang und dünn, modularer als Spirillen.
Die Zellwand und bakterielle Kapsel
Die Zellwand
Die Zellwand ist eine starre Struktur, die durch eine Schicht aus Murein (ein Peptidoglykan) gebildet wird, welche die bakterielle Zelle formt. Es gibt zwei Haupttypen von Wänden:
Gram-positive Wände
- Behalten während der Kristallviolett-Färbung die Farbe (violett-blau) bei, aufgrund der großen Dicke der Peptidoglycanschicht (über 90% Peptidoglycan + Teichonsäuren).
Gram-negative Wände
- Verblassen während der Kristallviolett-Färbung (daher wird der rote Farbstoff Safranin hinzugefügt und sie erscheinen rot), aufgrund eines geringeren Anteils an Peptidoglycan (ca. 20% Peptidoglycan + Lipopolysaccharide).
Funktionen der Zellwand
- Mechanischer Schutz und osmotischer Schutz.
- Präsentation von Signalen zur Zellerkennung.
- In einigen Fällen Träger enzymatischer Prozesse, die am Zellstoffwechsel beteiligt sind.
Die bakterielle Kapsel
Die bakterielle Kapsel erfüllt mehrere wichtige Funktionen:
- Schutz vor Antikörpern und Medikamenten.
- Schutz vor Austrocknung des Mediums.
- Fixierung der Bakterien an verschiedenen Substraten.
Das Zytoplasma der Bakterienzelle
Das Zytoplasma hat ein körniges Aussehen, bedingt durch die Ribosomen, und enthält die Haupt-DNA der Bakterien.
Bestandteile des Zytoplasmas
- Plasmide: Ringförmige DNA-Fragmente, die im Zytoplasma verteilt sind. Sie enthalten Gene, die nicht unbedingt lebensnotwendig sind, aber oft einen Vorteil für die Zelle bieten und leicht von einer Zelle zur anderen übertragbar sind.
- Plasmamembran: Reich an Proteinen. Sie bildet Mesosome, die bei der Zellteilung im Zytoplasma eine Rolle spielen.
- Zytoplasmatische Einschlüsse: Dazu gehören kleine Speicherkörper wie Vakuolen, die Gas speichern (Gasvakuolen bei grünen photosynthetischen Bakterien), Glykogenkörner (Kohlenstoff-Energiespeicher) und Polyphosphatgranula. Proteine werden nur in Mykoplasmen gespeichert.