Wir schauen genauer hin

Bakterien

In einer Hand voll Erde, in unserem Mund oder auf unserer Haut gibt es mehr Bakterie als jemals Menschen gelebt haben. Bakterien sind nicht nur bei weitem die häufigsten Organismen, sondern sie haben auch nahezu jeden Lebensraum besiedelt. Überall, wo man Leben findet, sind sie auch. Über dreihundert Jahre nach der ersten Beschreibung von Bakterien sind wahrscheinlich die große Mehrheit (ca. 95 %) aller auf unserem Planeten existierenden Bakterienarten noch nicht näher bekannt.

Der Begriff "Bakterien" bezeichnet eine große Gruppe mikroskopisch kleiner, einzelliger Organismen ohne echten, klar umrissenen Zellkern, die sich im Allgemeinen durch Zellteilung vermehren.

Sie werden aufgrund bestimmter Eigenschaften systematisch zugeordnet, z.B. nach ihrer Form als Kokken (kugelförmig), Bazillen (stäbchenförmig) oder Spirochäten (spiralförmig); nach ihrer Zellwandstruktur, nach unterschiedlicher Färbbarkeit, nach der Fähigkeit, in An- oder Abwesenheit von Sauerstoff zu leben und zu wachsen (aerob bzw. anaerob) sowie nach ihrer Nucleinsäureverwandtschaft.

Manche Bakterien bilden Sporen, in denen der komplette Stoffwechsel zu Erliegen kommt. In diesem Zustand können die Bakterien für sie ungünstige – auch extreme – Umweltbedingungen überstehen und mehrere Jahre überdauern. Andere Bakteriengattungen haben eine andere Strategie entwickelt und ihren Stoffwechsel direkt an extreme Umweltbedingungen angepasst.

Nicht alle Bakterien können sich bewegen, doch die mobilen sind mit schraubenartigen Fortsätzen versehen, den sogenannten Flagellen (Geisseln).

Die meisten Bakterien sind einzellig. Einige Arten neigen aber dazu, sich zu zwei- oder mehrzelligen Verbänden zusammen zu schliessen.

Bakterien vermehren sich durch Zellteilung. Dabei verdoppelt sich das genetische Material, das Bakterium dehnt sich aus, schnürt sich etwa in der Mitte ab und teilt sich vollständig. Es entstehen zwei Tochterzellen, die im Wesentlichen mit der Mutterzelle identisch sind. Einige Bakterien teilen sich alle 20 bis 40 Minuten. Unter günstigen Bedingungen, bei einer Zellteilung alle 30 Minuten, kann nach 15 Stunden aus einer einzigen Zelle eine Nachkommenschaft von etwa einer Milliarde entstehen. Eine solche Kolonie ist mit bloßem Auge wahrzunehmen.

Wirkung der Bakterien

Bakterien lassen sich hinsichtlich ihrer Lebensweise in zwei Hauptgruppen unterscheiden: Saprophyten, die auf totem tierischen oder pflanzlichen Material leben, und Symbionten, die lebende Organismen besiedeln.

Saprophyten sind für die Zersetzung toter Tiere und Pflanzen verantwortlich (Destruenten).

Symbiontische Bakterien kommen in vielen menschlichen Gewebearten vor, z.B. im gesamten Verdauungstrakt und in der Haut. Dort sind sie für einige physiologische Prozesse unerlässlich. Eine dritte Art, die Parasiten, kann die Pflanzen oder Tiere, die sie besiedeln, zerstören.

Bakterien verursachen das Verderben von Fleisch, Wein, Gemüse, Milch und Milchprodukten. Sie verändern die Zusammensetzung solcher Lebensmittel, so dass diese ungenießbar werden. Bakterienwachstum in Nahrungsmitteln kann auch zu Lebensmittelvergiftung führen. Andererseits sind Bakterien in manchen Industriezweigen von großer Bedeutung. Die Fähigkeit einiger Arten zur Fermentation wird für die Herstellung von Käse, Joghurt, Sauerkraut und anderem sauer eingelegtem Gemüse genutzt. Bakterien sind auch für die Produktion von gegerbtem Leder, Tabak, Textilien, Pharmazeutika, verschiedenen Enzymen und Waschmitteln von Bedeutung.

Medizinische Bedeutung

Bakterien spielen im menschlichen Körper eine große Rolle. Im menschlichen Darm gibt es eine Vielzahl von Bakterien – die sogenannte Darmflora Unsere Haut ist von harmlosen Bakterien besiedelt. Besonders viele sind auf unseren Zähnen.

Bakterien können aber auch als Krankheitserreger wirken. Einige Bakterien verursachen eitrige Wundentzündungen, Blutvergiftung oder die Entzündung von Organen. Ungefähr 200 Bakterienarten sind pathogen (krankheitserregend) für den Menschen. Die Pathogenität der einzelnen Arten ist sehr unterschiedlich und hängt sowohl von der Virulenz (der schädlichen Aktivität) der einzelnen Art als auch vom Zustand des Wirtsorganismus ab. (Cholera, Tetanus, Lepra, Pest, Tuberkulose, Syphilis, Typhus).
Die pathogenen Wirkungen von Bakterien auf Körpergewebe lassen sich in vier Klassen einteilen:

Direkte örtliche Wirkung auf das betroffene Gewebe
Mechanische Wirkung, beispielsweise wenn eine Vielzahl von Bakterien ein Blutgefäß blockiert und somit einen infektiösen Gefäßpfropf bildet
Wirkungen durch eine Körperreaktion aufgrund der bakteriellen Infektion von Körpergeweben, z.B. Gewebszerstörung am Herzen durch Antikörper bei rheumatischem Fieber
Wirkungen bakterieller Toxine (Gifte): chemischer Stoffe, die für manche Gewebe giftig sind.

Viren oder Bakterien

Das wichtigste Unterscheidungsmerkmal zwischen Viren und Bakterien ist ihre Größe. Während Bakterien bis zu 0,002 mm groß werden können, sind Viren ungefähr hundert Mal kleiner. Bakterien sind Selbstversorger: in ihrer Zelle produzieren sie alles, was sie zum Leben brauchen. Um sich zu vermehren, schnürt das Bakterium seine Zelle in der Mitte durch: aus eins wird zwei.

Viren können im Gegensatz zu Bakterien nicht selbstständig existieren. Sie sind Minimalisten, das heißt, sie bestehen nur aus einer Hülle und Erbgut. Weil sie keinen eigenen Stoffwechsel haben, brauchen sie auch keine Nahrung - nicht einmal Wasser. Zur Vermehrung benötigt das Virus eine Wirtszelle, denn es kann weder sein Erbgut selbst kopieren, noch seine Hülle selbst herstellen. Das erledigt die Wirtszelle für das Virus

Was krank macht

Egal ob wir von Bakterien oder Viren befallen sind: krank fühlen wir uns auf jeden Fall - dabei fühlen wir keinen Unterschied. Dennoch machen Bakterien und Viren auf unterschiedliche Weise krank. Viren zerstören durch ihren Vermehrungsprozess Zellen in unserem Körper - z. B. Schleimhautzellen. Bakterien dagegen machen uns durch ihre Stoffwechselprodukte krank: diese sind für uns oft giftig.

Antibiotika

Antibiotika wirken auf Bakterien, indem sie den Vermehrungsprozess der Mikroben stören. Sie verhindern, dass Bakterien nach der Zellteilung eine neue Zellwand bilden können. Ohne Außenhülle sind Bakterien nicht lebensfähig - sie platzen. Weil Viren keine Zellwand besitzen, sind Antibiotika bei ihnen nicht wirksam.

Impfung

Der beste Schutz gegen eine Krankheit ist, sie erst gar nicht ausbrechen zu lassen. Mit einer Impfung wird das Immunsystem auf die Abwehr der Erreger vorbereitet.