Mikroorganismen

Mikroorganismen
•Prokaryoten
•Protisten (Eukaryoten)
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I.Prokaryoten
• Archaebakterien
– Zellwandstruktur: Wand aus Polysacchariden
oder Proteinen
Zellmembran
• Bakterien
– Zellwandstruktur: gestaltbestimmender Anteil
ist Murein, zusätzlich mehrere Schichten
Zellmembran
• Gerichtete Fortbewegung bei den Hälfte
der Prokaryoten
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1.Archaebakterien
• Besiedeln alle extremen Lebensräume der
Erde
• Drei Stämme:
– Halophile
– Thermoacidophile
– Methanogene
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Halophile
Salzliebende Bakterien
• Vorkommen:
– Salzkonzentrationen über 9 % NaCl
Großen Salzsee der USA
Totes Meer in Israel und Jordanien
– Salinen
– Stark gesalzenem Fleisch und Fisch
• Verursachen keine Krankheiten
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Thermoacidophile
• Vorkommen: heiße Quellen um 100 °C;
Optimum bei 80 °C
– „black smokers“; Austritt von hoch giftigem
Schwefelwasserstoff, große
Temperaturunterschiede zwischen Innen- und
Außenbereich der Schlote
– Kontinentale Vulkane
– Saure Schlammlöcher
– Geysire
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Methanogene
• Chemosynthese – produzieren Methan
aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid
• Anaerobe Bakterien
• Vorkommen: Sümpfe, Faultürme von
Kläranlagen (Biogas), Verdauungstrakt
von Wiederkäuern und Termiten
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2. Bakterien
•
•
•
•
•
Hyperthermophile
Fototrophe
Chemolithotrophe
Enterobakterien
Parasiten
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Hyperthermophile
• Existenzoptimum bei 85 °C
• Beispiel:
Aquifex – in der Nähe von vulkanischen
Quellen im Meer bei geringer
Sauerstoffkonzentration
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Fototrophe
• Fotosynthese liefert Energie
• Stromatolithen: geschichtete kuppelförmige
Gebilde aus Sedimenten = älteste
Lebensspuren
• Cyanobakterien entwickelten sich vor 2,5 bis
3,4 Milliarden Jahren
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• 1. In sauerstofffreier Atmosphäre
Energiegewinnung durch die Reduktion
von H2S
• Farbstoffe: Phycocyanin, Chlorophyll a
• Vorkommen: Plankton, Gewächshäusern,
Brunnen
• 2. Reduktion von Wasser, dies setzte
Sauerstoff frei
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Chemolithotrophe
• Energie aus der Oxidation anorganischer
Substrate
• Nitrifizierende Bakterien: wandeln
Ammoniak aus Fäulnis- und anderen
Prozessen in Nitrat (NO3-) um; wichtig für
den Stickstoffkreislauf
– Nitrosomonas: Ammoniak-Oxidierer wandelt
NH4+ in Nitrit (NO2-)um.
– Nitrobacter: bauen Nitrit in Nitrat um
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• Stickstoffbindende Bakterien
wandeln den Luftstickstoff (sehr
reaktionsträge) in Ammonium-Ionen um.
– Acetobacter: Bodenbakterien
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– Knöllchenbakterien gehen eine
Symbiose mit
Schmetterlingsblütlern (Erbse,
Bohne; Linse, Soja, Lupine, Klee..)
ein. Sie bilden Wurzelknöllchen. Pro
Jahr und je Hektar werden 200 bis
300 kg Stickstoff gebunden.
Gründüngung, proteinreiche
hochwertige Nahrungs- und
Futtermittel
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• Schwefel und Eisen oxidierende
Bakterien:
Schwefel- bzw. Eisenverbindungen
werden zur Energiegewinnung genutzt
• Wasserstoff oxidierende Bakterien
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Enterobakterien
• Bakterien die sowohl anaerob als auch
aerob leben können
• Darmbakterien z.B. Escherichia coli lebt
im Darm des Menschen; Länge 2µm,
Durchmesser 0,8 µm
• Krankheitserreger die Magen-DarmInfektionen oder Typhus auslösen,
Pesterreger
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Parasiten
• Sind nur in Wirten existenzfähig
• Rickettsien werden durch Zecken, Läuse
oder Flöhe übertragen, die das Fleckfieber
auslösen
• Chlamydien führen zu Infektionen im
Bereich der Geschlechtsorgane und der
Atemwege
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II. Protisten
• Eukaryoten:
– Algen
– Pilze
– Protozoen (tierische Einzeller)
• 60 000 Arten
• Ausgangsform der Eukaryoten wurde erst
1992 fossilisiert gefunden; Alter: 2,1
Milliarden Jahre
• Wässriges Milieu
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Pflanzenähnliche Formen (Algen)
• Betreiben hauptsächlich Fotosynthese
• Fotosynthetisch wirksamer Farbstoff
Chorophyll a
• Weitere Farbstoffe: Carotine, Xantophylle
(bräunlich), Phycobiline (rot oder blau)
• Große ökologische Bedeutung: 50 % der
organischen Verbindungen, die durch
Fotosynthese entstehen, stammen von
Algen
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Grünalgen (Chlorophyta)
• Vorkommen: meist im
Süßwasser, auch im
Meer, auf feuchter Erde,
Symbiose mit Pilzen in
Flechten
• Vertreter:
Clamydomonas
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Dinoflagellaten
• Geißeln erzeugen eine
wirbelnde Bewegung
• Phytoplankton der Ozeane
• Symbiose mit Protozoen,
Quallen, Korallen,
Seeanemonen
• Algen geben Toxine (Gifte)
ab, die von Filtrierern, wie
Austern, aufgenommen
werden
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Kieselalgen (Diatomeen)
• Panzer besteht aus zwei Teilen
(Schachtel und Deckel)
• Gelblich bis braun gefärbte Algen
• Ungeschlechtliche und
geschlechtliche Fortpflanzung
• Panzer enthält KieselgurFiltermaterial für Abwasser,
Getränke oder Öle, für
medizinische Zwecke
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Protozoen
• Heterotroph Organismen
• Lebensweise: Symbionten, Kommensalen
(„Mitesser“), Parasiten
• Wurzelfüßer (Rhizopoda),
Wimpertierchen (Ciliata),
Sonnentierchen und Strahlenfüßer (Heliozoa
und Radiolarien)
Schalentierchen (Foraminifera),
Sporentierchen (Sporozoa),
Geißeltierchen (Zooflagellata)
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Wurzelfüßer (Rhizopoda),
• Amöben
• Außenplasma ist schmal und durchsichtig
• Innenplasma dunkel mit Körnchen und
Tröpfchen
• Bewegung durch Plasmaströmung – es bilden
sich Scheinfüßchen oder Pseudopodien =
Bewegungsorganell
• Umfließen Nahrung und nehmen diese in die
Zelle auf – Phagocytose
• Pulsierende Vakuole
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Wimpertierchen (Ciliata)
• Meist Süßwasserformen
• Tragen wellenartig schlagende Wimpern =
Bewegungsorganellen und Nahrungsorganellen
• Vertreter: Pantoffeltierchen (Paramecium),
Trompetentierchen, Glockentierchen
• Pulsierende Vakuolen für die Ausscheidung
• Dauerstadium = Zyste; bei ungünstigen
Umweltbedingungen
• Geschlechtliche Fortpflanzung = Konjugation
• Ungeschlechtliche Fortpflanzung = Zweiteilung
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Foraminifera
• Fast ausschließlich fossil
• Massenhaftes Auftreten
• Leitfossilien für bestimmte
Erdzeitalter
• Gekammerte Schalen
• Bestandteil der Kalkalpen
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Sporozoa
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Parasiten in Tieren und im Menschen
Gefährliche Krankheitserreger
Plasmodium ist der Erreger der Malaria
Übertragung durch Anopheles, der Fiebermücke
Erreger gelangt beim Blutsaugen in den Körper
Vermehrung in der Leber, Befall der roten
Blutkörperchen
• Fieberanfälle durch Stoffwechselendprodukte
der Erreger
• Entwicklung von Geschlechtsformen, die wieder
von der Mücke aufgenommen werden
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Zooflagellaten
• Peitschenähnliche Geißeln
• Freilebende und parasitische Formen
• Trypanosomen sind die Erreger der
Schlafkrankheit – Übertragung durch die Tse-tseFliege (drei Wochen Entwicklung)
• Nach dem Stich entwickelt sich ein juckendes
Knötchen
• Erreger gelangen in die Blutbahn – Fieberschübe
• Erreger gelangen in die Lymphknoten und dann in
die Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit
• Apathie, anhaltende Schlafzustände, Tod
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