Mikrobiologie: Zellwand von Bakterien

Ein Carrier-Protein transportiert zwei verschiedene Moleküle in entgegengesetzte Richtungen. Ein Beispiel hierfür ist der Natrium-Protonen-Antiporter.

Dieser Typ des Transports verwendet die Energie einer chemischen Reaktion, um ein Molekül über eine Membran zu bewegen.

Die äußere Hülle von Bakterienzellen, die für die Form und Stabilität der Zelle verantwortlich ist.

Dieser Bestandteil der Zellwand von Bakterien ist ein komplexes Polymer aus Zucker und Aminosäuren.

Bakterien, die eine dicke Schicht aus Murein in ihrer Zellwand haben.

Bakterien, die eine dünne Schicht aus Murein in ihrer Zellwand besitzen.

Die Zellwand von Gram-positiven Bakterien besteht aus mehreren Schichten von Murein, welches aus N-Acetyl-Glucosamin und N-Acetyl-Muraminsäure aufgebaut ist.

Murein ist aufgebaut aus Polysaccharid-Strängen, die aus N-Acetyl-Glucosamin und N-Acetyl-Muraminsäure bestehen und durch kurze Peptidketten vernetzt sind.

Die Außenhülle von Gram-negativen Bakterien enthält eine dünne Peptidoglykanschicht und eine äußere Membran. Diese Membran enthält Lipopolysaccharide, welche die bakteriellen Zellen vor dem Angriff durch das Immunsystem schützen.

Die Gram-Färbung ist eine Färbetechnik, die verwendet wird, um Bakterien in zwei Gruppen einzuteilen: Gram-positive und Gram-negative Bakterien. Die Färbung basiert auf der Dicke der Peptidoglykanschicht in der Bakterienzellwand.

Die Gram-Färbung besteht aus mehreren Schritten: 1. Anfärben mit Kristallviolett 2. Behandlung mit Lugolscher Lösung (Iodlösung) 3. Entfärbung mit Alkohol 4. Gegenfärbung mit Safranin.

Gram-positive Bakterien haben einen dickeren Peptidoglykanschicht und behalten die Kristallviolett-Färbung auch nach der Entfärbung mit Alkohol. Gram-negative Bakterien haben einen dünnen Peptidoglykanschicht und verlieren die Kristallviolett-Färbung nach der Entfärbung, werden aber durch Safranin rot gefärbt.

Eine schützende Hülle, die aus Polysacchariden und Wasser besteht und die Bakterienzelle umgibt.

Eine dünne, schleimige Schicht auf der Oberfläche der Bakterienzelle, die aus Wasser, Polysacchariden und Proteinen besteht.

DNA ist das Trägermaterial für genetische Informationen, die an Nachkommen weitergegeben werden.

Bei Prokaryoten liegt die DNA als ein ringförmiges, doppelsträngiges Molekül vor und befindet sich im Zytoplasma, da sie keine Zellkernhülle besitzt.

Das Nukleoid ist der Bereich im Zytoplasma von Prokaryoten, in dem sich ihre ringförmige DNA befindet.

Ribosomen sind die Orte der Translation, also der Proteinbiosynthese. In Ribosomen wird die genetische Information der Boten-RNA in eine Polypeptidkette übersetzt.

Prokaryotische Ribosomen sind frei im Zytoplasma und von großer Bedeutung für phylogenetische Untersuchungen, da sie eine 16S/18S rRNA enthalten, die zur Bestimmung der Verwandtschaftsbeziehungen zwischen Lebewesen verwendet wird.

Bakterielle Ribosomen bestehen aus zwei Untereinheiten: einer großen (50S) und einer kleinen (30S) Untereinheit.

Die Sedimentationsgeschwindigkeit von Ribosomen wird in Svedberg-Einheiten (S) gemessen. Bakterielle Ribosomen besitzen 70S, während eukaryotische Ribosomen 80S besitzen.

Eukaryotische Ribosomen besitzen eine größere Untereinheit (60S) und eine kleinere Untereinheit (40S).

Sporen sind widerstandsfähige Strukturen, die von einigen Bakterien gebildet werden, um ungünstige Bedingungen zu überstehen.

Laterale Sporen wachsen an der Seite der Bakterienzelle und lassen die Zelle spindelförmig aussehen.

Eukaryotische Zellen besitzen einen Zellkern und andere Organellen, die von Membranen umschlossen sind.

Das Zytoskelett ist ein Netzwerk von Proteinfasern in eukaryotischen Zellen, das für die Formgebung, Bewegung und den Transport von Stoffen zuständig ist. Es besteht aus Mikrotubuli, Aktinfilamenten und Intermediärfilamenten.

Mitochondrien und Plastide sind Organellen in eukaryotischen Zellen, die von einer Doppelmembran umschlossen sind und ihre eigene Erbsubstanz besitzen. Sie sind für die Energiegewinnung (Mitochondrien) bzw. die Photosynthese (Plastide) verantwortlich.

Die 50S Untereinheit des prokaryotischen Ribosoms besteht aus 5S rRNA, 23S rRNA und über 30 Proteinen.

Die 30S Untereinheit des prokaryotischen Ribosoms besteht aus 16S rRNA und über 20 Proteinen.

Pili sind unbewegliche Zellfortsätze von Bakterien, die für den Transfer von DNA, Proteinen oder die Anheftung an Oberflächen verantwortlich sind.

Geißeln sind bewegliche Zellfortsätze von Bakterien, die für die Fortbewegung verantwortlich sind. Sie sind anders aufgebaut als eukaryotische Geißeln.

Fimbrien sind eine Art von Pili, die für die Adhäsion und Anheftung von Bakterien an Oberflächen verantwortlich sind. Sie sind kürzer und zahlreicher als Pili.

Pili sind eine Art von Pili, die für den Austausch von DNA (Konjugation), die Adhäsion und Anheftung an Oberflächen verantwortlich sind. Sie sind länger und weniger zahlreich als Fimbrien.

Geißeln bestehen aus drei Hauptteilen: einem Filament aus dem Protein Flagellin, einem Haken und einem Basalkörper.

Geißeln sind viel dünner (20 nm) und kürzer (5-20 µm) als eukaryotische Geißeln. Sie sind strukturell völlig anders aufgebaut.

Die Endosymbiontentheorie erklärt, wie eukaryotische Zellen ihre Organellen wie Mitochondrien und Plastiden erhalten haben. Sie besagt, dass diese Organellen aus prokaryotischen Organismen stammen, die von größeren Zellen eingefangen und mit ihnen zusammengelebt haben. So haben die Mitochondrien ihren Ursprung in atmenden Purpurbakterien und die Plastiden in Cyanobakterien.

Ähnlichkeiten zwischen Mitochondrien/Plastiden und Bakterien: - Beide besitzen zirkuläre DNA - Beide vermehren sich unabhängig - Ihre rRNA ist sequenzverwandt - Beide haben nur eine RNA-Polymerase - Ihre Ribosomen ähneln bakteriellen Ribosomen

Mitochondrien und Plastiden werden nicht von Neuen gebildet, sondern entstanden durch Teilung bestehender Organellen. Neue Organellen werden also aus vorhandenen gebildet.

Die Endosymbiontentheorie erklärt, wie Mitochondrien und Plastiden einen zirkulären DNA-Strang enthalten, der nicht von Histonen umhüllt ist. Dieser DNA-Strang ist ähnlich der DNA von Bakterien.

Eine ursprüngliche amöbenartige Zelle (Ureucyt) hat vor langer Zeit prokaryotische Zellen (Bakterien) eingefangen und in ihr zelluläres Funktionsgefüge integriert. Die eingefangenen Bakterien entwickelten sich im Laufe der Zeit zu Mitochondrien und Plastiden.

Die Mehrzahl der Proteine in Mitochondrien und Plastiden werden im Zellkern kodiert und im Zytoplasma synthetisiert.

Im Laufe der Zeit haben Mitochondrien und Plastiden die Mehrzahl ihres Erbmaterials an den Zellkern verloren. Sie enthalten lediglich eine kleine Menge DNA, die für die Funktion der Organellen notwendig ist.