Einzellige Organismen

• Die einfachste Form des Lebens
  Der Grundbaustein aller Organismen, oft aber auch schon der Organismus selbst, ist die Zelle.

Eine Zelle ist ein relativ autonomer Bestandteil eines Organismus.

• Sie ist im Allgemeinen (es gibt Ausnahmen) durch eine Membran allseitig gegen andere Zellen oder Körperhohlräume und Oberflächen abgegrenzt.

Eigenständigkeit von Zellen:

• Beweist sich dadurch, dass man sie in Nährlösungen in Kultur nehmen kann.

• Das Leben der sich geschlechtlich fortpflanzenden Organismen beginnt mit einer einzigen Zelle, der befruchteten Eizelle, die durch Teilung und dann erfolgende Teilung der Tochterzellen schließlich einen hoch strukturierten vielzelligen Organismus entstehen lässt.

Ein erwachsender Mensch besteht beispielsweise aus ungefähr 10^13 (zehntausend Milliarden) Zellen.

Aufbau der Zellen:

• Der unterschiedliche Aufbau der Zellen ermöglicht die erste grundlegende Unterscheidung der Lebewesen in zwei Gruppen.

• Man trennt die Prokaryonten von den Eukaryonten.

Die Prokaryonten umfassen alle Arten der Bakterien, während alle Pilze, Pflanzen und Tiere den Eukaryonten.

• Jede Zelle eines Organismus (es gibt Ausnahmen) enthält als Bauplan das gesamte genetische Material, das er von seinen Eltern geerbt hat.

In den Zellen der Eukaryonten (griechisch eu= wahr, karyon = Kern) ist dieses genetische Material von einer eigenen Hülle umgeben und damit teilweise von übrigen Zellinhalt abgetrennt.

In den Prokaryonten (pro= vor) liegt es dagegen frei in der Zelle vor, wenn es auch nicht gleichmäßig in ihr verteilt ist.

• Aber das ist nur die auffälligste Differenz zwischen den beiden Gruppen. Während die Eukaryonten die Zellatmung an Zellorganellen (spezialisierte Bereiche innerhalb der Zelle ) , die Mitochondrien, die mit einer Doppelmembran umgeben sind, delegieren, kommen solche Organellen in Prokaryonten nicht vor.

Photosynthese

Die Photosynthese der Pflanzen findet in den Chloroplasten, anderen Organellen, statt, die sich ebenfalls in Prokaryonten nicht finden lassen.

Merkmal

• Ein besonders einfach zu beobachtendes Merkmal, dass die Pro- von den Eukaryonten unterscheidet, ist ihre Größe.

• Prokaryonten erreichen im Allgemeinen lediglich einen Durchmesser von 0,5 bis 5 Mikrometer, (Millionstel Meter) , während eukaryontische Zellen ein 1000-10 000-mal größeres Volumen aufweisen.

Geschichte der Prokaryonten:

• Die Geschichte der Prokaryonten geht unverfolgbar weit zurück, von den Eukaryonten glaubt man aber zu wissen, dass sie zuerst im Präkambrium, also etwa vor 200 Millionen Jahren, unsere Erde bevölkerten.

Es ist mit Sicherheit anzunehmen, dass sie sich aus den Prokaryonten entwickelt haben.

Das Reich der Prokaryonten

• Die Bakterien werden weiter unterteilt in die Archae- (=Ursprung) und die Eubakterien.

• Die Archaebakterien stellen eine kleinere Gruppe der Bakterien (etwa 80 Arten) dar, von denen man annimmt, dass sie den ursprünglichen Prokaryonten noch sehr ähnlich sind.

Unterscheidungen:

• sie unterscheiden sich von den Eubakterien durch ihre abweichende genetische Information sowie durch einen andersartigen Zellwandaufbau.

• Ihre Zellwände enthalten kein Murein

-Viele Arten leben unter extremem Bedingungen, wie zum Beispiel in stark salzhaltiger Umgebung oder in heißen und oft schwefelhaltigen Quellen.

• Manche Arten ertragen Temperaturen von über 100°C.

• Es wird vermutet, dass diese Organismen noch an solche Bedingungen angepasst sind, wie sie es zu Anfang der Erdgeschichte geherrscht haben.

Man teilt die Archaebakterien grob in drei Gruppen ein.

• Die Methanbakterien produzieren unter Sauerstoffabschluss, wie ihr Name sagt, Methan. Dem Sauerstoff ausgesetzt sterben sie.

• Die salzbliebenden Archaebakterien wachsen in stark salzhaltigen Wasser, und viele können sogar ohne einen hohen Salzgehalt nicht überleben.

  • Die meisten schwefelabhängigen Archaebakterien sind wärmeliebend und wachsen bei Temperaturen von etwa 60-110°.

• Insgesamt stellen die Archaebakterien eine wissenschaftlich noch wenig untersuchte Gruppe dar.

• Die Gruppe der Eubakterien umfasst etwa 3000 bekannte Arten. Viele dieser Arten sind Krankheitserreger, sehr viele aber unersetzlich im Naturhaushalt, und etliche helfen uns Menschen auch bei der Verdauung.

• Außerdem werden sie bei der Lebensmittelherstellung benötigt.

• Unsere Haut ist ständig von Bakterien besiedelt, allein die Kopfhaut bietet etwa 1,5 Millionen von ihnen einen Lebensraum. Diese Zahl ändert sich auch durch häufiges Waschen nicht nennenswert.

• Diese harmlosen Begleiter, die sich von Hautausscheidungen und abgestorbenen Zellen ernähren, stellen keine Gesundheitsgefahr dar. Sie bieten im Gegenteil einen gewissen Schutz vor gefährlichen und infektiösen Mikroorganismen, die sonst leicht deren Platz einnehmen würden.

• Im Gegensatz zum Formenreichtum der Eukaryonten (oft auch einfach höhere Organismen genannt) ist die Gestaltvielfalt der Bakterien wegen ihrer Einzelligkeit notwendigerweise beschränkt.

Grundformen:

Man unterscheidet lediglich vier Grundformen, die alle von der Kugel oder dem Zylinder abgeleitet sind:

• Alle Kokken haben schlicht Kugelform.

• Die Unterform der Streptokokken bildet lange, perlenkettenförmige Reihen von Zellen, die nach der Zellteilung untereinander verbunden bleiben.
  Sie bilden aber insofern keinen Organismus, als sie funktionell unabhängig voneinander bleiben.
  Alle Zellen sind gleichwertig, und jede Zelle kann, wenn sie aus dem Verband gelöst wird, durch weitere Teilungen wieder eine solche Kette bilden.

• Zu den Streptokokken zählen Bakterien mit ganz unterschiedlichen Eigenschaften. So verursacht Streptococcus pyyogenes Scharlach, während S. thermophilus zu den Mikroorganismen gehört, die bei der Joghurtherstellung Verwendung finden

• Die Unterform der Staphylokokken bleibt nicht zu erkennbar ellhaufen verbunden.

• Die einzigen Vertreter des Diplokokken sind die Pneumokokken, Erreger von Lungenentzündungen. Diese Form von Kokken bildet Paare von Zellen, die von einer gemeinsamen Kapsel umgeben sind.

• Die bazillusförmigen Bakterien bilden stäbchenförmige Zellen statt kugelförmiger. Als einzelne Stäbchen kommen zum Beispiel der Typhuserreger oder der normalerweise harmlose Darmbewohner Escherichia coli vor.

• Andere Arten bilden, ganz ähnlich den Streptokokken, lange Zellketten. Dazu gehören unter anderem der Tollwuterreger Bacillus anthracus und das nützliche, stickstofffixierende Bodenbakterium Azotobacter.