Die Prokaryotenzelle
- Folgende Strukturen sollten Sie beschriften: Zellwand, Zellmembran, Membraneinstülpung, Cytoplasma, Ribosomen, Chromosom, Plasmid, Geißel.
- Es gibt viele Gründe, die wichtigsten sind:
- Bakterien sind sehr klein, daher kann man sie in großen Zahlen züchten.
- Bakterien vermehren sich sehr schnell, sie haben in kurzer Zeit eine große Nachkommenschaft.
- Von Bakterien lassen sich einfach Klone – Gruppen erbgleicher Individuen – ziehen.
- Es gibt sehr viele Mutanten, die sich in ihrem Stoffwechsel unterscheiden.
- Das Genom ist einfach aufgebaut: Es gibt ein lineares, ringförmiges Chromosom.
- Durch Antibiotika lassen sich resistente und nichtresistente Stämme unterscheiden und trennen.
- Die Proteinbiosynthese der Bakterien ist relativ einfach strukturiert: Zwischen Transkription und Translation gibt es keine Verarbeitungsschritte.
- Antibiotika wirken als Selektionsfaktoren: Weil sie nicht-resistente Bakterienstämme abtöten, selektieren sie resistente Klone. Eine inflationäre Anwendung von Antibiotika führt also zum Auftreten von immer mehr und immer neuen resistenten Linien. Antibiotika stehen bei ernsthaften Erkrankungen nicht mehr zur Verfügung.
Wissensteil:
In der Natur kommen zwei Typen von Zellen vor, eukaryotische und prokaryotische Zellen. Prokaryoten (von griechisch pro = bevor und karyon = Nuss, Kern), auch Prokaryonten genannt, sind sehr kleine Lebewesen, die keinen durch eine Membran umschlossenen Zellkern besitzen. Die Zelle der Prokaryoten wird Protocyte genannt. Die Prokaryoten werden in zwei Gruppen eingeteilt: Bakterien (Eubacteria, dazu gehören auch die Cyanobakterien oder Blaualgen) und Archaea (Archaebakterien). Die meisten Prokaryoten sind sehr kleine einzellige Organismen. Ihr Genom hat 1000-4000 Gene. Die DNA befindet sich als Kernäquivalent oder Nucleoid frei im Cytoplasma. Das Bakterienchromosom besteht meist aus einem ringförmigen DNA-Molekül, das nicht mit Histonproteinen assoziiert ist. Viele Prokaryoten haben zusätzlich Plasmide, kleine ringförmige „Minichromosomen“, die oft in mehreren Kopien vorkommen. Prokaryotische Zellen sind nicht kompartimentiert. Sie vermehren sich durch Zweiteilung. Ihre Ribosomen sind kleiner als die der Eukaryoten: (70 S-Ribosomen, bei Eukaryoten: 80 S-Ribosomen. )
Biochemisch sind die Prokaryoten die vielfältigste Gruppe von Organismen. Viele leben parasitisch, symbiotisch oder saprovor, sie gewinnen ihre Energie durch Atmung oder Gärung. Andere beziehen ihre Energie aus anorganischen chemischen Quellen (Chemosynthese), wieder andere durch Photosynthese. Ungünstige Bedingungen überstehen viele Arten durch Sporenbildung. Einige sind pathogen (krankheitserregend). Viele sind technisch nutzbar, in der Lebensmitteltechnik, Biotechnik oder Gentechnik. Antibiotika sind Stoffwechselprodukte von Lebewesen, meist von einfachen Pilzen (z.B. Penicillin); sie hemmen das Wachstum von Bakterien oder töten diese ab, während sie für Mensch und Tier unschädlich sind. Viele Antibiotika können jedoch in der Medizin nur wenige Jahre erfolgreich eingesetzt werden. Nach einiger Zeit treten resistente Erregerstämme auf. Diese haben ihren Stoffwechsel so verändert, dass sie für das Antibiotikum unempfindlich geworden sind.
Zellstrukturen in prokaryotischen und eukaryotischen Zellen
