Bakterien

Bakterien sind die einfachsten Lebewesen auf unserer Erde. Bakterien sind meistens runde oder stäbchenförmige, einzellige Organismen, die mikroskopisch klein sind und keinen echten Zellkern besitzen. Daher werden Bakterien auch Prokaryoten genannt. Die durchschnittliche Größe von Bakterien beträgt 0,2 -1 µm.  (0,0002-0,001 mm)

Auch Pflanzenzellen bezeichnet man als prokaryotische Zellen, da auch sie keinen echten Zellkern besitzen.

Bakterien sind einzellige Mikroorganismen, die sich durch einfache Zellteilung fortpflanzen.
Trotz unzähliger entdeckter und beschriebener Arten seit über 300 Jahren, geht man davon aus, dass die Mehrheit (über 95 Prozent) der Bakterienarten unseres Planeten noch nicht bekannt sind.

Der Mensch denkt beim Wort "Bakterien" meistens nur an Krankheiten und mangelnde Hygiene, obwohl der Mensch ohne Bakterien gar nicht leben könnte. Die Bakterien haben für den Menschen sehr wichtige Eigenschaften. So regeln z.B. die Darmbakterien die Darmflora und entfernen schädliche Substanzen im menschlichen Darm.
Man schätzt, dass nur 10 Prozent der uns bekannten Bakterien schädlich für den Menschen sind.








Eigenschaften

Bakterien können in verschiedene Kategorien eingeordnet werden. Bezogen auf die Gestalt besitzen Bakterien die drei für sie typischen Formen:



•  kugelförmige Kokken (z.B. Streptokokken),

• Stäbchenbakterien (wie zum Beispiel das bekannte Darmbakterium Escherichia Coli)

• schraubenförmige Spirillen (Spirochäten).



Außerdem können Bakterien auch in Bezug auf ihr Wachstum bei unterschiedlichen Temperaturen in drei verschiedene Gruppen unterteilt werden.
    
    
• psychrophile Bakterien (Psychrophile) sind kälteliebend und vermehren sich am besten bei einer Temperatur von -5 bis +20 °C

• mesophile Bakterien (Mesophile), diese haben ihr Temperaturoptimum bei 32 bis 42 °C.

• thermophile Bakterien (Thermophile) sind wärmeliebend und bevorzugen hohe Temperaturen von 45 – 80 °C



Im Hinblick auf ihre Ernährungsweise lassen sich die Bakterien in zwei Gruppen unterteilen:
    
    
      
• autotrophe Bakterien: Diese Bakterien beziehen ihre Energie aus dem Sonnenlicht, dass heißt sie können ohne organische Fremdsubstanz existieren. Zum Beispiel die Cyanobakterien (auch Blaualgen)

• heterotrophe Bakterien: Sie ernähren sich ausschließlich von organischer Substanz. Viele Bakterien dieser Art können sogar auch ohne Sauerstoff existieren (anaerobe Bakterien)
      


Eine wichtige Methode zur Unterscheidung von Bakterien ist die Gram-Färbung. Sie wurde von dem dänischen Bakteriologen Hans Christian Gram (1853-1938) entwickelt und färbt 2 große Gruppen von Bakterien unterschiedlich, aufgrund deren Zellmembran Struktur.
Es werden somit gram positive Bakterien (färben sich blau) und gram negative Bakterien (färben sich rot) unterschieden. Besonders wichtig ist diese Unterscheidung bei der Diagnostik von Infektionskrankheiten, da die beiden Bakterien oft nur mit verschiedenen Antibiotika bekämpft werden können.



Im Flüssigmedium bewegen sich Bakterien meist mit Flagellen (Geißeln) schwimmend. Diese werden wie bei einem Propeller gedreht. Andere Bakterien bewegen sich durch Eigendrehung (Spirochäten) oder durch Kriechen (Cyanobakterien).



Theorie


Die Theorie der Endo-Symbionten- Synthese besagt, dass im Laufe der Entwicklung des Lebens,  die Zelle eines einzelligen Lebewesens von einer Zelle eines anderen einzelligen Lebewesens aufgenommen wurde. Dadurch wurde sie zu einem Bestandteil der Zelle eines so entstandenen höheren Lebewesens.

Durch die Evolution entstanden so immer komplexere Lebewesen. Man nimmt an, dass auch Bestandteile menschlicher Zellen ursprünglich auf einzellige Lebewesen zurück gehen, die zu einem Bestandteil der Zellen wurden. Zum Beispiel die Mitochondrien.



Bedeutung in der Praxis


In vielen Stoffkreisläufen sind Bodenbakterien unentbehrlich, da sie als Destruenten arbeiten. Destruenten bauen organische Substanz ab und reduzieren sie zu anorganischem Material, welches dann von z.B. von Pflanzen aufgenommen werden kann. Pilze sind auch Destruenten.

Ein sehr wichtiges Beispiel sind die Cyanobakterien, welche Photosynthese betreiben und somit nur Licht und keine organische Nahrung brauchen. Diese Bakterien bilden zusammen mit den Grünalgen und auch weiteren Algengruppen das Plankton, welches sowohl im Meer als auch in Süßgewässern die Nahrungsgrundlage vieler Ökosysteme darstellt.



Bakterien bei Menschen


Bakterien sind für den menschlichen Körper von großer Bedeutung. Ein 20 Jahre alter Mensch, 70 Kilo schwer und 1,70 m groß,  besteht aus ungefähr 30 Billionen Zellen. Dieser Mensch beherbergt 39 Billionen Bakterien und einzellige Mikroben in und auf seinem Körper.


Man schätzt, dass auf eine menschliche Zelle ca. 1,5 Bakterien kommen. Genau kann man das nicht bestimmen.
Im Darm des Menschen leben z.B. die Escherichia Coli, welche die verdauungsfördernde Flora herstellen. Allein diese Bakterienanzahl ist in einem Körper stark schwankend und verändert sich nach einem Toilettengang schon rapide.
Auch die Haut eines gesunden Menschen ist überall mit Bakterien bedeckt, welche die Haut vor äußeren Einflüssen schützen. Sie ernähren sich dort von Fetten, Mineralstoffen und Hautschuppen. Im Mund ist die Bakterienanzahl  besonders hoch.


Unter den 10 Prozent als gefährlich einzustufenden Bakterien gibt es eine Vielzahl von Bakterien, welche krankheitserregend sind. Diese Bakterien verursachen nämlich eine Menge von Entzündungen, wie zum Beispiel eitrige Infektionen, Blutvergiftung (Sepsis) oder Entzündungen von einzelnen Körperteilen oder Organen.


Quellen:

Wikipedia und Internet Recherchen mit Stand ab 2019