Zellstrukturen: Eukaryoten vs. Prokaryoten

Eukaryonten und Prokaryonten (CE / CP)

Plasmamembran

Die Plasmamembran ist die Membran der Prokaryoten (CP) und der Eukaryoten (CE). Sie haben große Ähnlichkeit hinsichtlich ihrer grundlegenden Funktion und Struktur. Sie funktioniert als Permeabilitätsbarriere, die das Innere der Zelle von ihrer äußeren Umgebung trennt. Sie wird aus einer Doppelschicht von Phospholipiden und Proteinen gebildet, die auf unterschiedliche Weise organisiert sein können.

Ribosomen

In Prokaryoten sind es kleine Strukturen, die aus Protein und RNA gebildet werden und als Ort der Eiweißsynthese dienen. In Eukaryoten sind Ribosomen größer und dichter. Sie sind entweder mit der Oberfläche des rauen endoplasmatischen Retikulums verbunden oder frei im Zytoplasma der Zelle. Wie in Prokaryoten sind sie der Ort der Proteinsynthese.

Kernregion

Die Kernregion unterscheidet sich erheblich zwischen Eukaryoten (EG) und Prokaryoten (CE). Die CE hat einen nuklearen Bereich, genannt Nucleoid. Eine Bakterienzelle hat ein einzelnes, großes, rundes Doppel-DNA-Molekül: Das Bakterien-Chromosom, das alle notwendigen Informationen für die zelluläre Funktion und Struktur enthält. Das prokaryotische Chromosom ist an die Plasmamembran verbunden, enthält keine Histone und ist nicht von einer Kernmembran umgeben.

In der EG gibt es einen echten Zellkern. Dieser Bereich ist von einer nuklearen Membran, der Kernhülle, umgeben, die das Zytoplasma vom Kern trennt. Der Kern ist im Allgemeinen die auffälligste Zellstruktur, hat eine runde oder ovale Form und enthält DNA-Moleküle mit allen genetischen Informationen, organisiert in Chromosomen. Die Kernmembran ist strukturell ähnlich der Plasmamembran, ist mit dem endoplasmatischen Retikulum verbunden und weist Poren auf, die den Ein- und Austritt von Stoffen ermöglichen.

DNA-Replikation und RNA-Synthese erfolgen im Kern.

Kapsel

Die Kapsel ist eine schleimige Schicht, bestehend aus Mucopolysacchariden. Sie ist nicht bei allen Bakterien vorhanden und bildet ein lockeres, unbegrenztes Netzwerk. Ihre Funktion ist der Schutz und die Verhinderung von Austrocknung.

Zellwand

Bei Prokaryoten ist dies eine starre Struktur, die die Zytoplasmamembran umgibt. Sie ist verantwortlich für die Form der Zelle und ihren Schutz gegen osmotische Lyse.

Viele EG haben Zellwände, wie z.B. Algen und Pflanzen, bei denen sie hauptsächlich aus Cellulose besteht, und Pilze, bei denen die Zellwand aus Cellulose und Chitin besteht.

Die Zellwand wird in Gram (+) oder Gram (-) unterteilt:

• Gram (+): Wird aus Murein, Teichonsäuren und Peptidoglycan gebildet, färbt sich mit Kristallviolett-Farbstoff und bildet eine einheitliche Struktur.
• Gram (-): Besteht aus Murein, Peptidoglycan, Lipoprotein, Lipopolysaccharid und Phospholipiden. Sie hat eine doppelte Membran (die innere enthält Murein/Peptidoglycan; die äußere Lipoprotein und Phospholipide). Sie färbt sich nicht mit Kristallviolett.

Zytoplasma

Enthält 90% Wasser, 10% Mineralsalze, Enzyme, Proteine, Nährstoffe und interne Strukturen der Zelle. Es begünstigt chemische Reaktionen im Inneren.

Genetisches Material

Das Gebiet, wo die DNA liegt, wird als Nucleoid-Zone bezeichnet. Die DNA bei CP liegt in nackter Form als doppelter Ring vor. Dieses einzige Chromosom enthält alle Informationen, die für die Struktur und den Betrieb des Bakteriums notwendig sind.

Plasmid

Extrachromosomale DNA, die in der Regel Gene für Resistenzen enthält.

Geißel (Flagellum)

Besteht aus Mikrotubuli. Ein langer Strang, der den Antrieb des Bakteriums ermöglicht, das ihn besitzt.

Fimbrien/Pili (kurz)

Kurze Fäden rund um die Bakterien. Sie ermöglichen es, sich zu bewegen oder anzuheften.

Pili

Tubuläre Struktur, die dazu dient, Bakterien oder Plasmid-DNA auf andere Bakterien zu übertragen, in einem Prozess namens Konjugation. Wird oft als Prozess der "sexuellen" Reproduktion bezeichnet.

Mesosom

Einstülpung oder Invagination der Membran, die am Prozess der Reproduktion beteiligt ist.