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Bakterien

Veröffentlicht von: Dr. rer. nat. Geraldine Nagel (23. August 2012)

© Jupiterimages/iStockphoto

Bakterien sind sehr kleine, einzellige Lebewesen und zählen zu den sogenannten Mikroorganismen. Sie sind im Durchschnitt zwischen 0,3 und 5,0 Mikrometer (µm) groß und vermehren sich in der Regel durch einfache Zweiteilung.

Bakterielle Zellen besitzen keinen Zellkern. Das Erbgut (DNA) der Bakterien liegt daher sozusagen "nackt" in der Zelle vor. Die DNA liegt jedoch nicht unorganisiert im Zellplasma (Zytoplasma), sondern ist normalerweise an ein oder mehreren Stellen an der Zytoplasma-Membran der Zelle fixiert. Bei Bakterien spricht man deshalb auch von einem Kernäquivalent . Wegen dieser besonderen Eigenschaft zählt man die Bakterien zu den sogenannten Prokaryoten. Das Wort leitet sich von den griechischen Begriffen pro (= anstatt) und karyon (= Kern) ab und bedeutet demnach so viel wie Kernersatz.

Im Unterschied zu den Prokaryoten liegt die DNA in pflanzlichen, tierischen und menschlichen Zellen geschützt in einem Zellkern. Man zählt diese deshalb zu den Eukaryoten (griech. eu = gut, karyon = Kern).

Neisseria-gonorrhoeae-Bakterien auf der Oberfläche einer Zelle. © Jupiterimages/Hemera

Bakterien der Art Neisseria gonorrhoeae zählt man zu den Diplokokken.

Morphologie: Bakterien können eine unterschiedliche Form und Struktur (Morphologie) haben, die sich in drei Grundformen einteilen lässt:

  • Kokken: Der Begriff Kokken kommt aus dem Griechischen und bedeutet Kugeln oder Beeren. Bei Kokken handelt es sich entsprechend um runde bis ovale Bakterien. Ihr Durchmesser beträgt im Allgemeinen circa 1,0 Mikrometer, das entspricht 0,001 Millimeter. Kokken treten einzeln auf oder lagern sich zusammen als
    • brötchenähnliche Paare (Diplokokken) ,
    • Vierergruppen (Tetraden),
    • Achtergruppen (Sarcinen),
    • größere, traubenartige Haufen (Staphylokokken, z.B. Staphylococcus aureus) oder
    • Ketten (Streptokokken, z.B. Streptococcus pyogenes).
  • Stäbchen: Stäbchenförmige Bakterien können plump (kokkoid) oder schlank aussehen. Die Enden der Stäbchen sind entweder spitz, abgerundet oder beinah rechteckig.
  • schraubenförmige Bakterien: Manche Bakterien sind schraubenförmig gewunden. Unter dem Lichtmikroskop lassen sich die Windungen zum Teil gut erkennen. Nach der Art ihrer Windungen unterscheidet man bei den Bakterien:

Gram-Färbung: Außerdem können Bakterien durch Färbemethoden unterschieden werden. So unterscheidet zum Beispiel die sogenannte Gram-Färbung (benannt nach dem dänischen Forscher H. C. Gram), ob Bakterien

  • gram-positiv oder
  • gram-negativ sind

und gibt damit Auskunft über die Zusammensetzung der Zellwand.

Übertragung: Bakterien können über Luft, Wasser, Boden und Körpersubstanzen wie Blut, Stuhl, Urin und andere Körpersekrete übertragen werden.

Sporen: Manche Bakterienarten (z.B. Bacillus anthracis oder Clostridium botulinum) können Sporen bilden, das heißt sehr resistente Dauerformen, die auch widrigsten Umweltbedingungen zum Teil über Jahrzehnte trotzen können. Bei starken Minustemperaturen geht man sogar davon aus, dass Sporen sich unbegrenzt halten können – etwa in Flüssigstickstoff (ca. -200 °C).

Sind die Lebensumstände ungünstig (z.B. Nahrungsknappheit) wandeln sich einige Bakterienarten in Sporen um (sog. Sporenbildner) und erhöhen so ihre Überlebenschance auch bei extremen Umweltbedingungen. Bei Sporen findet kaum noch ein Stoffwechsel statt, alles ist auf das Notwendigste heruntergefahren und auch die Zellwand wird stärker. Auf diese Weise überstehen sporenbildende Bakterien zum Beispiel:

  • Trockenheit
  • Hitze (auch langes Kochen)
  • Chemikalien
  • Strahlung (UV-Strahlung allerdings nur bedingt)

Verbessern sich die Umweltbedingungen, können sich Sporen wieder in "aktive" Bakterien umwandeln und dann auch wieder vermehren.


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