Bakterien
Definition
Morphologie
- Einzellige, prokaryontische Lebewesen, die zu den Schizophyta zählen.
- Sie weisen keinen echten Zellkern mit Kernmembran, sondern ein
Kernäquivalent, das sogenannte Nukleoid,
auf.
- Die Bakterienzelle ist von einer Zellwand umgeben, das Zytoplasma
enthält DNA und RNA.
- Durchmesser meist unter 1 µm aber auch bis ca. 5 µm (größte Dicke
Milzbrandbazillus 2 µm Tuberkelbakterium 1,5 µm).
- Kugeln, Stäbchen und Schrauben mit Zellmembran, Zytoplasma,
Zytoplasmamembran und Kernäquivalenten, z.T. mit Geißeln und Kapseln.
- Autotropher oder heterotropher, aerober oder anaerober Stoffwechsel
- Vielfältige Enzymsysteme, daher auf künstlichen unbelebten Nährböden
züchtbar.
- Fortpflanzung durch Querteilung nach Längenwachstum, z.T. Sporenbildung.
Einteilung
- Das Reich der Procaryotae wird seit 1984 in vier Divisiones eingeteilt:
- Gracilicutes
- Firmicutes
- Tenericutes
- Zellwandlose bakterienähnliche Einzeller, z.B. Mycoplasma- und
Ureaplasma-Arten
- Mendosicutes
- Thermophile Bakterien mit atypischem Zellwandaufbau, z.B.
Archaeobacteria
- Nach ihrem Verhalten bei der Gram-Färbung
unterscheidet man:
- Grampositive Bakterien
- Grampositive Bakterien werden bei der Gram-Färbung
blau-violett gefärbt.
- Der Farbstoff haftet in den auf die Zellmembran aufgelagerten
Murein-Schichten.
- Grampositive Bakterien besitzen bis zu 40 Mureinschichten auf
ihrer Außenseite, was einer Dicke von 20 - 80 nm entspricht.
- Die Zusammensetzung der Aminosäuren im Mureingerüst
unterscheidet sich zwischen verschiedenen Bakterienfamilien.
- Durch die große Mureinmenge sinkt der relative Lipidgehalt der
Zellwand auf 1 - 4 %.
- Gramnegative Bakterien
- Gramnegative Bakterien werden bei der Gram-Färbung
rein rot gefärbt, da der blaue Farbstoff nicht in einem
außenliegenden Mureingerüst festgehalten wird.
- Dennoch besitzen auch gramnegative Bakterien einen Mureinsacculus.
- Diese ist jedoch mit gerade einmal 2 - 3 nm dick, besteht nur aus
1 bis 2 Mureinschichten.
- Die Zusammensetzung der Aminosäuren im Mureingerüst ist bei
allen Bakterienfamilien gleich.
- Aufgrund des relativ geringen Mureinanteils an der Zellwand
beträgt der Lipidanteil, trotz Mureins, noch 22 %.
- Nach ihren bevorzugten Umgebungstemperaturen unterscheidet man:
- Psychophile Bakterien
- Kälteliebende Bakterien, die einen Temperaturbereich von etwa 0
°C bis ca. 30 °C bevorzugen. Ihre optimale Umgebungstemperatur
beträgt ca. 15 °C.
- Mesophile Bakterien
- Mesophile Bakterien bevorzugen mittlere Temperaturen. Die Angaben,
was unter "mittleren Temperaturen" zu verstehen ist,
schwanken von 2 °C bis 50 °C. Die optimale Umgebungstemperatur der
meisten Keime liegt im Bereich der Körpertemperatur von
Säugetieren. Keime die auf der Hautoberfläche des Menschen leben
bevorzugen meist auch die dort herrschenden 28 °C, Keime, die den
Darm besiedeln bevorzugen hingegen 37 °C.
- Thermophile Bakterien
- Hitzeliebende Bakterien, deren Temperaturoptimum oberhalb von 55
°C liegt. Thermophile Bakterien können in Temperaturbereichen von
> 100 °C überleben (bei entsprechendem Außendruck, z.B. in der
Tiefsee).
- Nach ihrem Verhalten gegenüber Luftsauerstoff unterscheidet man:
- Obligat aerobe Bakterien
- Fakultativ aerobe Bakterien
- Obligat anaerobe Bakterien
Vorkommen
- einzeln od. in fadenförmigen, flächigen, würfelförmigen Kolonien.
- Meist farblos u. unsichtbar. Zahlreiche Arten durch Geißelbildung
zeitweise aktiv beweglich.
Fortpflanzung
- ungeschlechtlich durch Zweiteilung (Spaltung).
- Häufig Bildung äußerst widerstandsfähiger Dauersporen (Endosporen).
Teils Aerobier, teils fakultative od. obligatorische Anaerobier.
- Einige stickstoffbindend. Die meisten B. heterotroph (saprophytisch od.
parasitisch), einige durch chemosynthetische Prozesse autotroph.
- Viele beeinflussen durch Enzyme das Substrat.
- Je nach Zellwandstärke (ein- od. mehrreihige Mureinschicht) lassen sich
Bakterien nach Gram unterschiedlich anfärben.
- Einteilung nach der physiologischen Wirkung:
- Chromogene (farbstoffbildende) Bakterien
- Saprogene (Fäulnis-) Bakterien
- Zymogene Bakterien (Gärungserreger)
- Pathogene Bakterien (Krankheitserreger)
- Photogene (lichterzeugende) Bakterien
- Nitrogene (stickstoffbindende, nitrat- u. nitritbildende) Bakterien
- Eisenbakterien (scheiden Eisenhydroxid ab)
- Schwefelbakterien (oxidieren durch Fäulnis entstandenen
Schwefelwasserstoff zu Schwefel, den sie in Körnchen speichern).
- Nach der Gestalt unterscheidet man:
- Kugelbakterien (Kokken)
- Stäbchenbakterien ohne Sporen (Bakterien im engeren Sinne)
- Stäbchenbakterien mit Sporen (Bazillen)
- Vibrionen (gekrümmte Stäbchen mit Geißeln)
- Spirillen (starre schraubenförmige Bakterien mit polaren Geißeln)
- Spirochäten (spiralförmige, bewegliche Bakterien ohne Geißeln).
- 5 Ordnungen (nach Bergey's Manual of Determinative Bacteriology):
- Eubacteriales
- unverzweigt; die meisten Krankheitserreger.
- Gattungen
- Neisseria (gramnegative unbewegliche Mikrokokken), z.B. Neisseria
gonorrhoeae, Neisseria meningitidis
- Streptococcus (grampositive unbewegliche Kettenkokken), z.B.
Streptococcus pyogenes, syn. scarlatinae, erysipelatos,
puerperalis, Streptococcus acidi lactici
- Corynebacterium (grampositive unbewegliche Stäbchen), z.B.
Corynebacterium diphtheriae
- Nitrosomonas
- Nitrobacter
- Azotobacter
- Azotomonas (gramnegative Stickstoffbakterien)
- Pseudomonas
- Escherichia (gramnegative bewegliche Stäbchen, z.B. Escherichia
coli)
- Proteus
- Salmonella (gramnegative, bewegliche Stäbchen, z.B.
Salmonella typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella enteritidis,
Gärtnerbakterium
- Brucella
- Vibrio
- Spirillum
- Bazillen (grampositive aerobe Sporenbildner, z.B. Bacillus
anthracis, Milzbrandbazillus, Bacillus subtilis, Heubazillus)
und Clostridium (grampositive anaerobe Sporenbildner, z.B.
Clostridium botulinum, Botulinusbazillen, Clostridium tetani,
Starrkrampfbazillen, Clostridium perfringens, Gasbrandbazillen).
- Actinomycetales
- meist lange, sich verzweigende Fäden, unbeweglich, grampositiv.
- Gattungen:
- Actinomyces (anaerob), z.B. Actinomyces bovis, Strahlenpilz
- Mycobacterium (ihre besondere Kennzeichnung ist ihre
Säurefestigkeit, bedingt durch einen wachsartigen Überzug),
z.B. Mycobacterium tuberculosis var. hominis u. var. bovis,
Mycobacterium leprae; Streptomyces (nicht säurefest, aerob),
z.B. Streptomyces aurefaciens,
Streptomyces fradii, Streptomyces griseus, Streptomyces rimosus
- Nocardia.
- Chlamydobacteriales
- in Wasser lebende Fadenbakterien.
- Myxobacteriales
- Spirochaetales
- gramnegativ, spiralförmig, beweglich, ohne Geißeln.
- Gattung:
- Treponema
(Treponema pallidum, Spirochaeta pallida,
Syphilis-Erreger)
- Borrelia
- Leptospira
- Rickettsien, die Erreger der verschiedenen Fleckfieberarten, stehen
zwischen Bakterien und Viren
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