Vorlesung: Bakterien - Aufbau und Vermehrung

Einleitung

• Bakterien leben auf und in Menschen
• Einfluss auf Verdauung, Immunsystem, Krankheiten und Partnerwahl
• Eine der ältesten Lebensformen und Teil der drei Domänen der Biologie

Historisches

• Erster Beobachter: niederländischer Naturforscher mit selbstgebautem Mikroskop
• Namensursprung: "Bakterion" (griechisch für Stäbchen)

Formen von Bakterien

• Stäbchenförmig
• Kugelförmig (Kokken)
• Schraubenförmig (Spirillen)
• Mit langen Fäden (Haifen)

Zellulärer Aufbau

• Prokaryoten: kein Zellkern
• DNA frei im Plasma als ringförmiges Chromosom (Nukleoid)
• 70S-Ribosomen
• Keine weiteren Organellen
• Plasmide: Ringe extrachromosomaler DNA
• Pili: Anheften an Zellen oder Substrate

Vermehrung

• Hohe Vermehrungsrate, kurze Generationsdauer
• Beispiel: Darmbakterium E. coli
  • Teilung alle 20 Minuten bei 37°C
  • Kolonie mit 10^7 bis 10^8 Zellen über Nacht
• Nährmedien: flüssig oder fest (mit Agar-Agar)
• Bakterientiter: Anzahl der Bakterien im Medium

Wachstumskurve

• Vier Phasen: Lag, Log, Stationär, Abnahme
• Vermehrung durch Zweiteilung
  • Elternzelle verdoppelt Chromosom, bildet neue Zellwand
  • Exponentielles Wachstum in Logphase
  • Stagnation durch sinkende Nährstoffkonzentration
  • Abnahmephase: Sterben von Bakterien

Asexuelle Vermehrung

• Entstehung identischer Tochterzellen
• Genetische Vielfalt durch Mutationen
  • Spontan oder induziert durch Mutagene (z.B. UV-Strahlung)
• Auxotrophe Mutanten benötigen Vollmedium
• Prototrophe Bakterien wachsen auf Minimalmedien
• Züchtung von Auxotrophen im Labor

Fazit

• Wichtigkeit des Verständnisses von asexueller Vermehrung
• Weitere Informationen in Bakteriengenetik-Videos und Playlists

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