Eubakterienmerkmale, Ernährung, Fortpflanzung, Klassifizierung

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Alexander Pearson

Das Eubakterien, besser bekannt als echte Bakterien, Sie sind einzellige prokaryotische Organismen, die zur Bakteriendomäne gehören. Neben den Domänen Eukarya und Archaea ist die Domäne Bacteria eine der drei vorgeschlagenen Domänen des heutigen Lebens..

Eubakterien sind, da sie Prokaryoten sind, relativ einfache Organismen, denen ein Membrankern fehlt, um ihr genetisches Material einzuschließen. Diese Lebewesen kommen jedoch in der Natur sehr häufig vor und kommen in praktisch allen Ökosystemen des Planeten vor..

Illustration von Bakterien der Gattung Lactobacillus

Sie können den Boden, das Wasser, die Luft und verschiedene Arten von biotischen oder abiotischen Oberflächen bewohnen. Einige Eubakterien sind pathogen, dh sie verursachen Krankheiten bei anderen Lebewesen, aber die meisten von ihnen bestehen aus verschiedenen Blickwinkeln aus harmlosen und sogar nützlichen Organismen.

Es wurden mehr als 5.000 Arten von echten Bakterien beschrieben, so dass viele Autoren der Meinung sind, dass sie die am häufigsten vorkommenden Organismen in der Natur sind..

Eigenschaften von Eubakterien

Eubakterien sind einzellige prokaryotische Organismen. Dementsprechend können wir sagen, dass eines seiner Hauptmerkmale das Fehlen eines Membrankerns ist, der seine DNA oder eine andere membranöse zytosolische Organelle einschließt. Unter seinen anderen Merkmalen fallen folgende auf:

  • Sie haben eine Zellmembran, die wie bei Eukaryoten von einer Lipiddoppelschicht gebildet wird, die eine als Cytosol bekannte wässrige Substanz einschließt, in der Zellproteine ​​(einschließlich Ribosomen für die Translation von Proteinen) und genetisches Material gefunden werden.
  • Darüber hinaus sind sie von einer sie schützenden Wand bedeckt, die von einem Polymer namens Peptidoglycan gebildet wird, das aus wiederholten Resten des N-Acetyl-Glucosamin-Zuckers und der N-Acetylmuraminsäure besteht, die über β-1-Bindungen miteinander verbunden sind, 4.
  • Einige Bakterien haben zusätzliche filamentöse Proteinstrukturen auf ihrer Oberfläche, die es ihnen ermöglichen, sich zu bewegen und sich zu bewegen. diese sind bekannt als Zilien (die kurzen und zahlreichen) und Flagellen (die langen und seltenen).
  • Sein genetisches Material in Form von DNA befindet sich in einer speziellen Region des Cytosols, die als Nukleoid bezeichnet wird, und besteht im Allgemeinen aus einem einzelnen zirkulären Chromosom..
  • Andere extrachromosomale DNA-Fragmente, sogenannte Plasmide, befinden sich ebenfalls im Cytosol, das über eine als Pilus bezeichnete Struktur mit anderen Bakterien geteilt werden kann. Plasmide enthalten im Allgemeinen metabolisch nützliche Informationen.
  • Viele Bakterien sind von einer gallertartigen Kapsel oder Matrix, dem Glycocalyx, umgeben. Diese besteht hauptsächlich aus Zuckern (Kohlenhydraten), die aus der Membran und der Zellwand herausragen und ihnen eine gewisse Resistenz gegen widrige Umweltbedingungen, Antibiotika und / oder Krankheitserreger verleihen.
  • Einige Eubakterien können sich in extremen Umweltsituationen in Endosporen "verwandeln". Endosporen sind Resistenzstrukturen, die ihnen helfen, Faktoren wie sehr hohe oder niedrige Temperaturen, extremer pH-Wert, übermäßige Strahlung usw. zu tolerieren..
  • Sie können in fast jedem Teil des Planeten leben, auf jeder Art von Oberfläche und sich von fast allem ernähren.

Größe und Form

Bakterienformen (Quelle: CKRobinson / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) über Wikimedia Commons)

Bakterien haben sehr variable Größen im Bereich von ungefähr 0,2 bis 50 Mikrometer, obwohl die durchschnittliche Größe zwischen 1 und 3 Mikrometer liegt. Ebenso kann die Form dieser Zellen je nach Art erheblich variieren, wobei drei am häufigsten vorkommen:

- Kokosnüsse: kugelförmige oder eiförmige Zellen, die je nach Ebene, in der sie sich teilen, normalerweise einzeln oder räumlich geordnet sind, da einige Zellen auch nach der Teilung vereint bleiben können. Sie können je nach Art paarweise, in Ketten oder in zahlreicheren Gruppen gefunden werden.

- Stöcke oder Bazillen: stäbchenförmige Zellen, die einzeln oder miteinander verbunden sind, als wäre es eine Reihe von Würsten.

- Spirituosen: Sie sind spiralförmige Bakterien, im Allgemeinen flexibel.

Ernährung

In der Bakteriendomäne gibt es heterotrophe und autotrophe Organismen.

Heterotrophe Bakterien sind, wie bei Tieren, solche, die ihre Nahrung aus externen Quellen beziehen müssen, während autotrophe Bakterien solche sind, die wie Pflanzen ihre eigene Nahrung aus anorganischen Verbindungen herstellen.

Die meisten heterotrophen Bakterien sind Saprophyten, das heißt, sie ernähren sich von toten oder zersetzenden organischen Stoffen. Andere sind Parasiten, was bedeutet, dass sie innerhalb oder außerhalb eines anderen Organismus zum Nachteil dieses einen leben, und andere sind es Symbioten, da sie anderen Organismen Vorteile bringen und im Gegenzug Nahrung erhalten.

Autotrophe Bakterien können sein Photosynthese oder Chemosynthese, abhängig oder nicht von Sauerstoff. Diese photosynthetischen Substanzen produzieren organische Substanzen durch Photosynthese unter Verwendung der Energie der Sonnenstrahlen (diese haben photosynthetische Pigmente wie Chlorophyll)..

Chemosynthetische Bakterien verwenden anorganische Verbindungen wie Ammonium, molekularen Wasserstoff, Schwefel oder Eisen, um ihre organischen Moleküle herzustellen, dies geschieht jedoch nicht durch Photosynthese..

Reproduktion

Echte Bakterien vermehren sich im Allgemeinen durch binäre Spaltung, eine Art von asexueller Fortpflanzung, die für Prokaryoten und andere einzellige Organismen typisch ist. Der Prozess besteht aus der Bildung von zwei identischen Zellen aus einer "Vorläufer" -Zelle..

  1. Die binäre Spaltung beginnt mit der Verdoppelung von genetischem Material (aus dem Bakterienchromosom) und mit einer damit einhergehenden Zunahme der Zellgröße.
  2. Als nächstes wandern die beiden Kopien des Chromosoms zu jedem Pol der Zelle, der inzwischen seine ursprüngliche Größe fast verdoppelt hat.
  3. Eine Reihe von Proteinen, die zur Zellteilungsmaschinerie gehören, ist für die Bildung des Teilungsrings der beiden Tochterzellen verantwortlich, der sich mehr oder weniger in der Mitte der Vorläuferzelle befindet.
  4. In dem Bereich, in dem dieser Ring gebildet wurde, wird eine neue transversale Zellwand synthetisiert, die die beiden zuvor an jedem Pol der Zelle befindlichen Chromosomen trennt. Dies führt zur Trennung der beiden identischen Tochterzellen.

Die binäre Spaltung ist eine sehr schnelle Art der Reproduktion, obwohl die Zeit von einer Art zur anderen sehr unterschiedlich ist. Einige Bakterien können sich in weniger als 20 Minuten teilen, während andere mehrere Stunden dauern können.

Abhängig von der Ausrichtung, in der die duplizierten Chromosomen verteilt sind, wird die binäre Spaltung als transversal, longitudinal oder unregelmäßig klassifiziert, besteht jedoch immer aus denselben oben genannten Ereignissen..

Klassifizierung (Typen)

Die am meisten akzeptierte Klassifikation der Bakteriendomäne besteht aus den folgenden 5 Phyla:

Proteobakterien

Es ist eine der am häufigsten vorkommenden und vielfältigsten Gruppen von Mikroben. Dazu gehören viele pathogene Organismen für Mensch und andere Tiere, darunter Vertreter der Gattungen Salmonellen, Vibrio, Helicobacter, Escherichia, Neisseria, usw.

Da Bakterien in dieser Gruppe nicht nach der Gram-Methode angefärbt werden können, werden sie als gramnegative Bakterien bezeichnet. Es ist in folgende Gruppen unterteilt:

  • ε-Proteobakterien
  • δ-Proteobakterien
  • α-Proteobakterien
  • β-Proteobakterien
  • γ-Proteobakterien

Spirochaetaee

Sie sind Bakterien mit einer Spiralform und großer Länge (bis zu 500 Mikrometer lang). Viele sind frei lebende Organismen, die im Allgemeinen mit Süß- oder Meerwasserkörpern in Verbindung gebracht werden, die reich an organischer Substanz sind..

Andere Mitglieder dieses Stammes sind für einige Säugetiere pathogen, wie dies bei Bakterien der Gattung der Fall ist Leptospira.

Chlamydien

Chlamydien-Phylum-Bakterien sind im Allgemeinen intrazelluläre Parasiten. Das Phylum besteht aus einer einzigen Klasse (Chlamydia), die in zwei Ordnungen unterteilt ist, die als Chlamydiales (4 Familien) und Parachlamydiales (6 Familien) bekannt sind..

Cyanobakterien

Früher als „Blaualgen“ bekannt, sind die zu diesem Stamm gehörenden Bakterien frei lebende photoautotrophe Organismen oder Endosymbionten..

Grampositive Bakterien

Bakterien, die nach der Gram-Methode angefärbt werden können, werden in diesem Satz zusammengefasst. Die folgenden Gruppen werden normalerweise erkannt:

  • Firmicutes: Endosporen produzierende Bakterien, von denen viele für industrielle Zwecke zur Herstellung fermentierter Lebensmittel nützlich sind.
  • Aktinobakterien: Dazu gehören wichtige Mikroorganismen für die biologische Sanierung von Gewässern und Böden, die mit toxischen Verbindungen kontaminiert sind.
  • Mycoplasma: einschließlich pathogener Bakterien, die in Schleimhautgeweben und Epithelien ihrer Wirte leben.

Beispiele für Eubakterienarten

Es gibt viele zitierfähige Beispiele für Eubakterien, hier einige davon:

Escherichia coli

Illustration von Escherichia coli

Ein Proteobakterium, das sich im menschlichen Darm befindet und dort zur Verdauung von Nahrungsmitteln beiträgt. Es ist eine Art stäbchenförmiger Bakterien und einige Stämme können pathogen sein und schweren Durchfall verursachen.

Vibrio cholerae

Illustration von Vibrio cholerae

Es ist ein weiteres stäbchenförmiges gramnegatives Proteobakterium, das beim Menschen die Krankheit "Cholera" verursacht, die durch akuten Durchfall gefolgt von starker Dehydration gekennzeichnet ist..

Lactobacillus acidophilus

Lactobacillus acidophilus. Quelle: Dok. RNDr. Josef Reischig, CSc. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Ein hochpositives Bakterium aus der Firmicute-Gruppe, das sich auf natürliche Weise im Darm vieler Tiere, einschließlich des Menschen, sowie im Mund und in den weiblichen Genitalien befindet. Da es in der Lage ist, den Zucker in der Milch zu metabolisieren und zu fermentieren, wird es zusammen mit verwendet Streptococcus thermophilus zur Herstellung von Lebensmitteln wie Joghurt.

Gemeinde Nostoc

Gemeinde Nostoc. Quelle: Kristian Peters http://www.korseby.net/outer/flora/algae/index.html / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Es handelt sich um eine weltweit weit verbreitete Cyanobakterienart, in der sowohl terrestrische als auch Süßwasserumgebungen vorkommen können. In einigen asiatischen Ländern wird es als Lebensmittel verwendet, und in einigen Regionen wird es wegen seiner entzündungshemmenden Eigenschaften verwendet.

Bedeutung von Eubakterien

Obwohl sie auf den ersten Blick "einfach" erscheinen mögen, ermöglichen diese Zellen die Existenz der Welt, wie wir sie heute kennen:

- Sie sind am Kreislauf von Nährstoffen wie Kohlenstoff, Phosphor, Schwefel und Stickstoff beteiligt, da viele Arten für die Zersetzung und den Abbau toter organischer Stoffe verantwortlich sind.

- Photosynthetische Bakterien nutzen wie Pflanzen die Energie der Sonnenstrahlen, um Energie zu gewinnen, organische Verbindungen zu synthetisieren und Sauerstoff an die Atmosphäre abzugeben.

- Sie wirken als Symbionten im Magen-Darm-System vieler Tiere, einschließlich Menschen und vieler Pflanzenfresser von Wiederkäuern..

- Sie werden als Modellorganismen für die Untersuchung verschiedener Aspekte des Zelllebens verwendet und auch für die Massenproduktion verschiedener biotechnologischer Verbindungen genutzt, die für die Menschheit von großem Nutzen sind (Lebensmittel, Arzneimittel, Enzyme usw.)..

Aufgrund ihrer Vielfalt und der Bedeutung, die viele davon beispielsweise für die öffentliche Gesundheit sowie die Pharma- und Lebensmittelindustrie haben, werden Bakterien seit mehr als 150 Jahren umfassend untersucht, charakterisiert und biotechnologisch genutzt.

Unterschiede zwischen Eubakterien und Archaebakterien

Es gibt einige bemerkenswerte Unterschiede zwischen Eubakterien und Archaebakterien:

- Eubakterien haben Membranen, die aus Lipiden bestehen, die aus einem Glycerinrückgrat bestehen, zu dem Fettsäuren verestert sind, aber Archaebakterien haben ätherähnliche Bindungen zwischen Fettsäuren und Glycerin.

- Die Zusammensetzung der Zellwand von Archaeen unterscheidet sich auch von der von Bakterien, wobei ein Pseudopeptidoglycan die Hauptverbindung in Archaeen ist.

- Während Eubakterien fast überall in der Biosphäre gefunden werden, wird oft gesagt, dass Archaebakterien in Bezug auf Temperatur, Salzgehalt, pH-Wert usw. auf "extreme" Stellen beschränkt sind..

- Obwohl Archaebakterien auch keinen Kern haben, haben sie kreisförmige Chromosomen, die mit Histon-ähnlichen Proteinen assoziiert sind, Elementen, die in echten Bakterien fehlen..

- Bakterien sollen gegenüber Antibiotika empfindlich sein, Archaebakterien dagegen nicht.

- Pathogene Archaebakterien wurden für Menschen nicht gemeldet, ansonsten für Bakterien.

Verweise

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