Bakterienformen

Kugel Coccus

Stäbchen Bacillus

Gekrümmtes VibrioStäbchen

Korkenzieher Spirillum

Zellgröße: 0,1 – 5 µm

Bakterienformen

Das größte Bakterium:Thiomargarita namibiensis (750 µm)

Das kleinste Bakterium mit Zellwand: Nanoarchaeus equitans (0,35 µm)

0,1 µm

1,0 µm

Die kleinsten Bakterien ohne Zellwand:Mycoplasmen (0,1 µm)

Prokaryont – kein Zellkern

Nimmt gelöste Nahrung auf,osmotroph.

Scheidet Verdauungsenzyme aus.

Alge mit Zellkern und Chloroplasten

Nimmt gelöste Nahrung auf,osmotroph.

Scheidet keine Verdauungsenzyme aus.

Flagellat mit Zellkern, Mitochondrien undNahrungsvakuole

Nimmt Nahrungspartikel auf, phagotroph.

Stoffwechsel in die wässrige Umwelt gerichtet.

Prokaryonten: Die wässrige Umwelt ist sinngemäß ihr Zytoplasma.

Prokaryonten: Keine makroskopisch wahrnehmbare Gestalt - Prozeßgestalt

Prokaryonten und Mikroalgen:

Prokaryonten haben eine Prozeßgestalt

Abbau von: Zuckern, PolysaccharidenAminosäuren, ProteinenFettsäuren, Fetten

Bildung von: CO2, Säuren, Alkoholen

Atmung (Sauerstoffatmung, Nitratatmung, Sulfatatmung)Gärung

Oxidation von: Fe2+, Mn2+, NH4+, H2S

Wachstum mit/ohne Licht und bei kalten/ heissen Temperaturen

• Kein Zellkern, Nukleoidregion• Genom ringförmig, dsDNA, z.T. Plasmide (ringförmig oder linear)• Keine Zellkompartimentierung durch intrazelluläre Membransysteme,

z.T. Membranstapel für Stoffwechselprozesse (Photosynthese, Atmung)• Ribosomen (Proteinsyntheseapparat)• Einschlüsse (Speicherstoffe, Stärke, Phosphate)

• Zellmembran• Zellwand (Sacchulus)

• Geißel, Kapsel, Pili

Prokaryonten

Phylogenie

Phylogenie

Aufbau der Zellwand von Bakterien

Glycerol- TeichonsäurenRibitol- Teichonsäurenn = 8-50

Peptidoglycan: ca. 40 Mureinschichten

Zellwand eines Gram-positiven Bakteriums

Peptidoglycan: 1-5 Mureinschichten

Zellwand eines Gram-negativen Bakteriums

Peptidoglykan

Bausteine des Peptidoglykans (Murein) der Bakterienzellwand

Zellwände von Archaea

Pseudomurein (Polymer aus N-Acetyl-Glucosamin und N-Acetyl-Talosaminuronsäure,

ß-1,3 verknüpft)

Proteinhülle, Kalkauflagerungen, Silikatschalen, etc.

Proteinhülle, etc.Proteinhülle, etc.…oder aus anderen Komponenten aufgebaut sein

jajajakann auch fehlen…

Glucose (Cellulose)bzw.

Glucosamin (Chitin)

N-Acetyl-Glucosamin und N-

Acetyl-Muraminsäure

N-Acetyl-Glucosamin und N-

Acetyl-Talosaminuronsäure

Polymer aus:

Cellulose (Pflanzen)Chitin (Pilze)

i.d.R. Peptidoglykan(Mureinsacculus)

i.d.R. Pseudomureintypisch

EukaryontenEubakterienArchaea

Zellwand von............

Taxis – negativ oder positiv

ChemotaxisPhototaxisAerotaxisGeotaxis

Bewegung von Prokaryonten

Spirochaeten:geißelartige Proteine unter der Zellwand

Geißelapparat

Gleiten auf Schleimen

Bewegung von Prokaryonten

Wachstum ZweiteilungBiomassezunahme höchstens um den Faktor 2

Exponentielles Wachstum

N = N0 e-µt

Wachstum und Stoffwechsel

Wachstum: Energieversorgung + Biomassebildung + AusscheidungC, N, P, S (Exkretion)

Prokaryonten: Extrem große Stoffwechselvielfalt

Pflanzen und Tiere: Formenvielfalt - Stoffwechseleinfalt

Anabolismus - Metabolismus - KatabolismusStoffaufbau Stoffwechsel Stoffabbau

StoffwechseltypenStoffwechseltypen

C-Quelle: CO2 organische Verbindungen autotroph heterotroph

Photolithoautotrophe Pflanzen, BakterienChemolithoautotrophe ProkaryontenChemoorganoheterotrophe Tiere, ProkaryontenPhotoorganoheterotrophe Prokaryonten

Energiequelle: Licht chemisch gebundene EnergieCH4, H2S, NH4

+, organ. Verb.phototroph chemotroph

Reduktionsäquivalente: anorganische organische(H-Donator) Verbindungen Verbindungen

CH4, H2S, NH4+ Glukose, Aminosäuren

lithotroph organotroph

N2-Fix, SauerstoffBakterien können Luftstickstoff fixieren(nur unter Sauerstoff-freien Verhältnissen)

Sauerstoffatmung: Aerobier, obligat, fakultativ

Leben ohne Sauerstoff: Anaerobier, obligat, fakultativ(Gärung, anaerobe Atmung)

FazitFazit

• Prokaryonten haben einfache Formen

• Prokaryonten haben eine extrem hohe Stoffwechselvielfalt

• Bakterien und Archaen unterscheiden sich im Aufbau der Zellwand