Bakterienzellen

Bakterienzellen sind die zellulären Einheiten von Bakterien, den meist unicellulären Prokaryoten. Sie besitzen keinen Zellkern und keine membranumschlossenen Organellen; ihr genetisches Material liegt im Nukleoid als zirkuläres Chromosom, oft ergänzt durch Plasmide.

Der grundlegende Aufbau umfasst eine Cytoplasmamembran und eine Zellwand aus Peptidoglykan. In Gram-positiven Bakterien ist die Peptidoglykanschicht dick; bei Gram-negativen Bakterien liegt sie dünn vor, oft mit einer äußeren Membran und Lipopolysacchariden. Zusätzlich finden sich Ribosomen (70S), ein Cytoplasma, gelegentlich eine Kapsel, Geißeln zur Bewegung oder Pili für Anhaftung.

Genetik und Reproduktion: Bakterienzellen vervielfachen sich durch binäre Teilung. Viele besitzen Plasmide, kleinere, extrachromosomale DNA-Ringe, die Gene wie Antibiotikaresistenzen tragen können. Der horizontale Gentransfer erfolgt durch Transformation, Transduktion und Konjugation.

Stoffwechsel und Lebensweisen: Bakterien zeigen enorme metabolische Vielfalt. Sie können photoautotroph oder chemolitho- bzw. chemoorganotroph sein; auch heterotrophe Lebensweisen sind verbreitet. Die Reaktionen sind oft aerobe oder anaerobe Atmung; viele können auch Fermentation nutzen.

Größe, Form und Lebensraum: Die Zellgröße liegt typischerweise im Mikrometerbereich (etwa 0,2–5 μm). Formen reichen von Kokken (rund) über Stäbchen (elliptisch) bis zu Spirillen. Sie bewohnen nahezu alle Umweltbereiche, von Böden und Gewässern bis hin zu Körperoberflächen; Endosporenbildung dient bei einigen Arten der Überdauerung.

Bedeutung: Bakterienzellen sind zentral für Ökosysteme und Nährstoffkreisläufe und haben weitreichende Anwendungen in Medizin, Industrie und Forschung. Gleichzeitig können sie Krankheitserreger sein, weshalb sie Gegenstand intensiver medizinischer Forschung sind.