Bakterien: Aufbau und Struktur
Verfasst von Dr. rer. nat. Geraldine Nagel • Medizinredakteurin
Bakterien haben einen anderen Aufbau als menschliche Zellen. Einer der Hauptunterschiede ist, dass menschliche Zellen einen echten Zellkern besitzen, in dem sich das Erbgut der Zelle befindet. Der Zellkern ist durch eine Membran vom Rest der Zelle abgegrenzt. Bei Bakterien dagegen ist das Erbgut in einem sogenannten Kernäquivalent (Nukleoid) organisiert, das ohne Membranbegrenzungen im Cytoplasma liegt.
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Menschliche Zellen besitzen außerdem weitere Zellorganellen, die ebenfalls durch Membranen begrenzt sind, wie zum Beispiel Mitochondrien. Das bakterielle Kernäquivalent und Strukturen wie Ribosomen zählen dagegen höchstens im weiteren Sinn als Organellen.
Im Unterschied zu menschlichen Zellen besitzen Bakterien außerdem keine Zellmembran, sondern eine Zellwand. Die Bestandteile der bakteriellen Zellhülle können im menschlichen Körper Reaktionen wie zum Beispiel Fieber auslösen und eine spezifische Antikörper-Bildung durch das Immunsystem bewirken. Die äußere Struktur dient auch zur Klassifikation der Bakterien.
Von innen nach außen unterscheidet man beim Aufbau von Bakterien:
Außerdem kann die bakterielle Zelle von einer äußeren Membran oder einer Kapsel umgeben sein.
Bakterien zählen zu den Prokaryoten, also Lebewesen, die keinen Zellkern besitzen. Zu den Eukaroyten zählen dagegen alle Lebewesen, in deren Zellen ein echter Zellkern vorkommt, also auch der Mensch.
Die nachfolgende Tabelle veranschaulicht die Unterschiede im Aufbau der Zelle:
Tabelle: Unterschiede zwischen Prokaryoten und Eukaryoten
| Prokaryoten | Eukaryoten | |
|---|---|---|
| Organismen | Bakterien | Pilze, Pflanzen, Tiere, Mensch |
| Zellorganisation | einzellig | ein- oder mehrzellig |
| Zellbegrenzung | Zellwand | Zellmembran |
| Organellen | Cytoskelett, Zellteilungsapparat fehlt | vorhanden |
| DNA | kleines Genom, ringförmiges Bakterienchromosom, liegt ohne Membran im Cytoplasma, keine Introns in den Genen, Plasmide | großes Genom, liegt im Zellkern, viele Introns in den Genen |
| RNA-Synthese und RNA-Reifung | einfach, im Cytoplasma | kompliziert, im Zellkern |
| Protein-Synthese und Protein-Reifung | einfach, an RNA-Synthese gekoppelt | kompliziert, im Cytoplasma und im rauen endoplasmatischen Retikulum (ER) |
| Stoffwechsel | funktioniert je nach Art mit Sauerstoff (aerob) oder unter Ausschluss von Sauerstoff (anaerob), große Anpassungsfähigkeit | hauptsächlich aerob, in Kompartimenten (z.B. Mitochondrien, endoplasmatisches Retikulum) |
| Endo- und Exocytose | nein | verschiedene Formen |