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Bakterien – Zellen ohne Kern

Zehn Bakterien im Kartoffelsalat — und nach einem Sommernachmittag sind es Millionen. Wie schaffen Zellen ohne Kern das?

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Der Bau einer Bakterienzelle

Bakterien sind die kleinsten Lebewesen mit eigenem Stoffwechsel.

  • Einzeller:Jedes Bakterium ist eine einzige Zelle und ein eigenständiges Lebewesen.
  • Größe:meist 1 bis 5 µm (1 µm = 1/1000 mm) — nur im Mikroskop zu sehen.
  • Zellwand:feste Hülle außen, gibt die Form; darunter liegt die Zellmembran.
  • Cytoplasma:enthält Ribosomen, an denen die Zelle ihre Proteine herstellt.
  • Bakterienchromosom:ringförmige DNA frei im Cytoplasma — es gibt keinen Zellkern.
  • Plasmide:kleine zusätzliche DNA-Ringe, z. B. mit Genen für Resistenzen.
  • Geißel, Kapsel:nicht bei allen: Geißeln zum Schwimmen, eine Schleimkapsel als Schutz.
  • Formen:Kugeln (Kokken), Stäbchen (z. B. Salmonellen), Schrauben (Spirillen).
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Vermehrung durch Zweiteilung

Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich — aus einer Zelle werden zwei.

  • Zweiteilung:Die DNA wird verdoppelt, dann schnürt sich die Zelle in zwei gleiche Tochterzellen durch.
  • Generationszeit:Zeit von einer Teilung zur nächsten — unter besten Bedingungen nur etwa 20 min.
  • Bedingungen:Wärme, Feuchtigkeit und Nährstoffe beschleunigen; Kälte bremst, Hitze tötet ab.
  • Nutzen:Die meisten Bakterien sind harmlos oder nützlich: Darmflora, Joghurt, Zersetzung im Boden.
  • Schaden:Wenige sind Krankheitserreger, z. B. Salmonellen (Durchfall) oder Streptokokken (Mandelentzündung).
Herleitung:
\(N = N_0\)
| Start

Zu Beginn sind N0 Bakterien da.

\(N = N_0 \cdot 2\)
| 1. Teilung

Jede Zelle teilt sich einmal — die Zahl verdoppelt sich.

\(N = N_0 \cdot 2 \cdot 2 = N_0 \cdot 2^2\)
| 2. Teilung

Jede Tochterzelle teilt sich wieder.

\(N = N_0 \cdot 2^{\,n}\)
Ergebnis

Nach n Teilungen ist die Zahl n-mal verdoppelt.

Merke

Vermehrung durch Zweiteilung: \(N = N_0 \cdot 2^{\,n}\)  (n = Anzahl der Teilungen)

Zehn Salmonellen geraten in einen Kartoffelsalat. Wähle, wo die Schüssel steht, und starte die Uhr mit ▶. Mit „+20 min“ gehst du schrittweise vor. Das Diagramm hat eine Zehnerskala: Jede Linie bedeutet zehnmal so viele Bakterien.

Bakterien im Kartoffelsalat

Halte fest: Bei jeder Teilung verdoppelt sich die Zahl der Bakterien — je wärmer, desto kürzer die Generationszeit. Kühlen bremst die Vermehrung, tötet die Bakterien aber nicht.

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Allgemeine Hinweise

Kein Kern, aber DNA

Bakterien haben DNA — nur liegt sie frei im Cytoplasma und nicht in einem Zellkern.

Nicht alle sind Erreger

Nur wenige Bakterienarten machen krank. In deinem Darm leben mehr Bakterien, als dein Körper Zellen hat.

Kälte tötet nicht

Im Kühlschrank vermehren sich Bakterien kaum — sie überleben aber. Erst Erhitzen tötet sie ab.

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