Einer der ersten Organismen, die sich auf der Erde entwickelten, war ein einzelliger Organismus, ähnlich den heutigen Bakterien. Das Leben entwickelte sich dann über Jahrtausende zu vielen verschiedenen Lebensformen. Wir führen unsere Abstammung jedoch auf einen einzelligen Organismus zurück.
LERNZIELE
Am Ende dieser Lektion sollten Sie in der Lage sein:
- Beschreiben Sie, was Bakterien sind
- Erklären Sie den Aufbau von Bakterien
- Erklären Sie die Einteilung der Bakterien
- Erklären Sie die Vermehrung in Bakterien
- Erklären Sie den Schaden und Nutzen von Bakterien
Bakterien bezieht sich auf einzellige Organismen, die zur Gruppe der Prokaryoten gehören. Organismen dieser Gruppe (prokaryotisch) haben keinen echten Zellkern und ihnen fehlen einige Organellen.
Die meisten Bakterien sind für den Menschen schädlich. Einige Bakterien haben jedoch eine gegenseitige Beziehung zum Menschen und sind für unser Überleben wichtig. Betrachten wir zunächst die Struktur von Bakterien.
Das folgende Diagramm zeigt Bakterien. Es zeigt seine Struktur mit verschiedenen Teilen.
Die Struktur von Bakterien ist ein einfaches Körperdesign. Bakterien sind Mikroorganismen, die einzellig und ohne Zellkern und andere Zellorganellen sind. Organismen wie diese werden Prokaryoten genannt. Eine Bakterienzelle umfasst:
- Kapsel. Dies ist eine Schicht in einigen Bakterien, die sich auf der Außenseite einer Zellwand befindet.
- Zellenwand. Dies ist eine Schicht aus Peptidoglycan-Polymer. Es gibt Bakterien ihre Form. Es befindet sich außerhalb der Plasmamembran. Grampositive Bakterien haben eine dickere Zellwand.
- Plasma Membran. Dieses befindet sich in der Zellwand. Es erzeugt Energie und transportiert Chemikalien. Substanzen können diese Membran passieren, da sie durchlässig ist.
- Zytoplasma. Dies ist die Substanz, die sich in der Plasmamembran befindet. Es enthält genetisches Material und Ribosomen.
- DNS. Dies ist der Träger genetischer Anweisungen, die für die Funktion und Entwicklung des Bakteriums verwendet werden. Es befindet sich im Zytoplasma.
- Ribosomen. Dies ist der Ort, an dem Proteine hergestellt werden. Dies sind komplexe Partikel, die aus RNA-reichen Körnern bestehen.
- Geißel. Bakterien bewegen sich mit Hilfe von Flagellen. Sie werden verwendet, um einige Bakterien anzutreiben. Einige Bakterien haben mehr als ein Flagellum.
- Pili. Dies sind haarähnliche Anhängsel, die sich an der Außenseite der Zelle befinden. Sie ermöglichen es dem Bakterium, an Oberflächen zu haften und genetisches Material auf andere Zellen zu übertragen. Dies trägt zur Ausbreitung von Krankheiten beim Menschen bei.
Bakterien haben die Fähigkeit, unter extrem harten Bedingungen zu überleben.
Ein weiteres einzigartiges Merkmal von Bakterien ist ihre Zellwand. Es besteht aus einem Protein, das als Peptidoglykan bekannt ist und zum Schutz verwendet wird. Dieses Protein kommt nur in den Zellwänden von Bakterien vor. Einigen Bakterien fehlt diese Zellwand jedoch, und einige haben eine dritte Schutzschicht, die als Kapsel bekannt ist. An der äußeren Bakterienschicht sind eine oder mehrere Flagellen befestigt. Flagellen dienen der Fortbewegung. Einige Bakterien haben Pili anstelle von Flagellen. Pili helfen einigen Bakterien, während sie sich an die Zellen des Wirts anheften. Bakterien haben abgesehen von Ribosomen nicht viele Zellorganellen wie Pflanzen- oder Tierzellen.
Ribosomen sind die Stellen, an denen Proteine synthetisiert werden. Abgesehen von dieser DNA haben Ribosomen eine zusätzliche ringförmige DNA, die als Plasmid bekannt ist. Plasmide helfen einigen Bakterienstämmen, gegen Antibiotika resistent zu werden.
KLASSIFIZIERUNG VON BAKTERIEN
Bakterien lassen sich anhand ihrer Eigenschaften und Merkmale in verschiedene Kategorien einteilen. Die Hauptgrundlage der Klassifizierung von Bakterien sind:
- Form
- Art der Ernährung
- Zusammensetzung der Zellwand
- Art der Atmung
- Umfeld
KLASSIFIZIERUNG VON BAKTERIEN AUF DER GRUNDLAGE DER FORM
- Stabförmig. Sie werden Bacillus genannt. Escherichia coli (E. coli) ist ein Beispiel für diese Art von Bakterien.
- Spiral. Sie werden Spirill genannt. Spirillum volutans ist ein Beispiel für diese Art von Bakterien.
- Sphärisch. Sie werden Coccus genannt. Streptococcus pneumoniae ist ein Beispiel für diese Art von Bakterien.
- Kommaförmig. Sie werden Vibrionen genannt. Vibrio cholerae ist ein Beispiel für diese Art von Bakterien.
KLASSIFIZIERUNG VON BAKTERIEN AUF DIE ART DER ERNÄHRUNG
- Autotrophe Bakterien. Diese Bakterien stellen ihre eigene Nahrung her. Sie können dies durch Photosynthese (unter Verwendung von Kohlendioxid, Sonnenlicht und Wasser) oder Chemosynthese (unter Verwendung von Wasser, Kohlendioxid und Chemikalien wie Schwefel, Stickstoff und Ammoniak) tun. Ein Beispiel für diese Art von Bakterien sind Cyanobakterien.
- Heterotrophe Bakterien. Diese Bakterien gewinnen ihre Energie durch den Verbrauch von organischem Kohlenstoff. Alle krankheitserregenden Bakterien fallen in diese Kategorie.
KLASSIFIZIERUNG VON BAKTERIEN NACH DER ZUSAMMENSETZUNG DER ZELLWAND
- Peptidoglykan-Zellwand. Das sind Bakterien, deren Zellwände aus dem Protein Peptidoglykan bestehen. Grampositive Bakterien fallen in diese Kategorie.
- Lipopolysaccharid-Zellwand. Dies sind Bakterien, deren Zellwand aus Lipopolysaccharid besteht. Gramnegative Bakterien fallen in diese Kategorie.
KLASSIFIZIERUNG VON BAKTERIEN AUF DER GRUNDLAGE DER ATMUNGSART
- Aerobe Bakterien. Dies sind Bakterien, die aerob atmen (sie benötigen Sauerstoff). Ein Beispiel ist Mykobakterium.
- Anaerobe Bakterien. Das sind Bakterien, die anaerob (ohne Sauerstoff) atmen. Ein Beispiel sind Actinomyces.
KLASSIFIZIERUNG VON BAKTERIEN AUF DER GRUNDLAGE DER UMWELT
- Thermophile. Dies sind Bakterien, die bei extrem hohen Temperaturen überleben.
- Acidophile. Bakterien, die unter extrem sauren Bedingungen überleben.
- Alkaliphile. Bakterien, die unter extrem alkalischen Bedingungen überleben.
- Halophile. Bakterien in salzhaltiger Umgebung.
- Psychrophile. Bakterien, die bei kalten Temperaturen wie in Gletschern vorkommen.
- Extremophile. Bakterien, die extrem harten Bedingungen standhalten können.
REPRODUKTION IN BAKTERIEN
Die Art der Vermehrung von Bakterien ist asexuell. Es ist als binäre Spaltung bekannt. Ein Bakterium teilt sich in zwei Zellen, die Tochterzellen genannt werden. Diese Zellen sind sowohl untereinander als auch mit der Elternzelle identisch. Die DNA-Replikation im Elternbakterium markiert den Beginn der Spaltung. Schließlich verlängert sich die Zelle und teilt sich, um zwei Tochterzellen zu bilden.
Der Zeitpunkt und die Reproduktionsrate hängen von Bedingungen wie Temperaturen und der Verfügbarkeit von Nährstoffen ab. Unter günstigen Bedingungen produziert E. coli alle sieben Stunden etwa 2 Millionen Bakterien.
Die Vermehrung von Bakterien ist streng asexuell, aber in einigen seltenen Fällen ist sie sexuell. Die genetische Kombination in Bakterien kann durch Transduktion, Transformation oder Konjugation erfolgen. In solchen Fällen ist es möglich, dass Bakterien gegen Antibiotika resistent werden. Dies wird durch die Variation des genetischen Materials ermöglicht, im Gegensatz zur asexuellen Fortpflanzung, bei der das gleiche genetische Material über Generationen erhalten bleibt.
NÜTZLICHE BAKTERIEN
Obwohl die meisten Bakterien schädlich sind, sind einige Bakterien auf unterschiedliche Weise für den Menschen von Vorteil. Zu den Vorteilen von Bakterien gehören:
- Lebensmittel fermentieren. Bakterien werden bei der Fermentation von Lebensmitteln wie bei der Herstellung von Joghurt verwendet. Zur Fermentation werden Bacillus- und Streptococcus-Bakterien verwendet.
- Hilft bei der Verdauung und verbessert das Immunsystem des Körpers. Zu diesen Bakterien gehören Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes und Firmicutes.
- Herstellung von Antibiotika zur Behandlung und Vorbeugung anderer bakterieller Infektionen. Zum Beispiel Bodenbakterien.
- Stickstofffixierung in Pflanzen. Stickstoff gehört zu den essentiellen Pflanzennährstoffen. Rhizobium-Bakterien helfen dabei, Stickstoff im Boden zu fixieren, der von Pflanzen genutzt werden kann.
SCHÄDLICHE BAKTERIEN
Die meisten Bakterien sind schädlich und können Krankheiten verursachen. Sie sind für viele Infektionskrankheiten wie Lungenentzündung, Syphilis, Tuberkulose, Karies und Diphtherie verantwortlich. Ihre Auswirkungen können durch die Einnahme von Antibiotika oder verschriebenen Medikamenten behandelt werden. Wirksamer ist jedoch die Vorbeugung. Die meisten dieser Bakterien können durch Desinfizieren von Oberflächen oder Sterilisieren von Werkzeugen beseitigt werden. Dies kann durch verschiedene Methoden wie die Anwendung von Wärme, UV-Strahlung, Desinfektionsmittel und Pasteurisierung erreicht werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Das haben wir gelernt;
- Bakterien bezieht sich auf einzellige Organismen, die zur Gruppe der Prokaryoten gehören.
- Die meisten Bakterien sind für den Menschen schädlich, andere haben eine gegenseitige Beziehung zum Menschen.
- Bakterien sind Mikroorganismen, die einzellig und ohne Zellkern und andere Zellorganellen sind.
- Bakterien haben die Fähigkeit, unter extrem harten Bedingungen zu überleben.
- Bakterien können auf der Grundlage von Form, Ernährungsmodus, Atmungsmodus, Zellwandzusammensetzung und Umgebung klassifiziert werden.
