Der Bau einer Bakterienzelle
Bakterien sind die kleinsten Lebewesen mit eigenem Stoffwechsel.
- Einzeller:Jedes Bakterium ist eine einzige Zelle und ein eigenständiges Lebewesen.
- Größe:meist 1 bis 5 µm (1 µm = 1/1000 mm) — nur im Mikroskop zu sehen.
- Zellwand:feste Hülle außen, gibt die Form; darunter liegt die Zellmembran.
- Cytoplasma:enthält Ribosomen, an denen die Zelle ihre Proteine herstellt.
- Bakterienchromosom:ringförmige DNA frei im Cytoplasma — es gibt keinen Zellkern.
- Plasmide:kleine zusätzliche DNA-Ringe, z. B. mit Genen für Resistenzen.
- Geißel, Kapsel:nicht bei allen: Geißeln zum Schwimmen, eine Schleimkapsel als Schutz.
- Formen:Kugeln (Kokken), Stäbchen (z. B. Salmonellen), Schrauben (Spirillen).
Bakterien: Einzeller von meist 1 bis 5 µm Größe, ohne Zellkern.
Bau: Zellwand außen, darunter die Zellmembran; im Cytoplasma Ribosomen und das ringförmige Bakterienchromosom frei im Cytoplasma. Plasmide sind zusätzliche kleine DNA-Ringe.
Formen: Kugeln (Kokken), Stäbchen und Schrauben (Spirillen).
Vermehrung durch Zweiteilung
Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich — aus einer Zelle werden zwei.
- Zweiteilung:Die DNA wird verdoppelt, dann schnürt sich die Zelle in zwei gleiche Tochterzellen durch.
- Generationszeit:Zeit von einer Teilung zur nächsten — unter besten Bedingungen nur etwa 20 min.
- Bedingungen:Wärme, Feuchtigkeit und Nährstoffe beschleunigen; Kälte bremst, Hitze tötet ab.
- Nutzen:Die meisten Bakterien sind harmlos oder nützlich: Darmflora, Joghurt, Zersetzung im Boden.
- Schaden:Wenige sind Krankheitserreger, z. B. Salmonellen (Durchfall) oder Streptokokken (Mandelentzündung).
Zu Beginn sind N0 Bakterien da.
Jede Zelle teilt sich einmal — die Zahl verdoppelt sich.
Jede Tochterzelle teilt sich wieder.
Nach n Teilungen ist die Zahl n-mal verdoppelt.
Zweiteilung: Die DNA wird verdoppelt, dann teilt sich die Zelle in zwei gleiche Tochterzellen (ungeschlechtliche Vermehrung). Die Zeit von einer Teilung zur nächsten heißt Generationszeit, unter besten Bedingungen etwa 20 min.
\(N = N_0 \cdot 2^{\,n}\) mit \(N_0\) Anfangszahl, \(n\) Anzahl der Teilungen
Bedingungen: Wärme, Feuchtigkeit und Nährstoffe beschleunigen die Vermehrung, Kälte bremst sie, Hitze tötet ab. Die meisten Bakterien sind harmlos oder nützlich.
Zehn Salmonellen geraten in einen Kartoffelsalat. Wähle, wo die Schüssel steht, und starte die Uhr mit ▶. Mit „+20 min“ gehst du schrittweise vor. Das Diagramm hat eine Zehnerskala: Jede Linie bedeutet zehnmal so viele Bakterien.
Halte fest: Bei jeder Teilung verdoppelt sich die Zahl der Bakterien — je wärmer, desto kürzer die Generationszeit. Kühlen bremst die Vermehrung, tötet die Bakterien aber nicht.
Allgemeine Hinweise
Kein Kern, aber DNA
Bakterien haben DNA — nur liegt sie frei im Cytoplasma und nicht in einem Zellkern.
Nicht alle sind Erreger
Nur wenige Bakterienarten machen krank. In deinem Darm leben mehr Bakterien, als dein Körper Zellen hat.
Kälte tötet nicht
Im Kühlschrank vermehren sich Bakterien kaum — sie überleben aber. Erst Erhitzen tötet sie ab.