Prokaryoten – Bau und Lebensweise
rfahre, was Prokaryoten von Eukaryoten unterscheidet und was sie sind. Tauche ein in ihre Welt ohne echten Zellkern und entdecke die vielfältigen Lebensweisen und die Bedeutung dieser Mikroorganismen. Interessiert? Hier findest du alle wichtigen Informationen zu Prokaryoten!
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Lerntext zum Thema Prokaryoten – Bau und Lebensweise
Prokaryoten – Biologie
Lebewesen lassen sich unter anderem in Prokaryoten und Eukaryoten unterteilen. Im Folgenden soll es um die Fragen gehen, was Prokaryoten sind und was sie von den Eukaryoten unterscheidet.
Prokaryoten – Definition
Prokaryoten sind Lebewesen ohne echten Zellkern. Zu ihnen gehören Bakterien und Archaeen.
Vergleich von Prokaryoten und Eukaryoten
In der folgenden Tabelle sind die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Prokaryoten und Eukaryoten aufgeführt.
| Prokaryoten | Eukaryoten | |
|---|---|---|
| Zellwand | vorhanden, aus Peptidoglycanen | vorhanden bei Pflanzenzellen und Pilzen, aus anderen Bestandteilen |
| Zellorganellen | keine membranbegrenzten Zellorganellen | vorhanden |
| Ribosomen | klein, 70-S-Ribosomen | groß, 80-S-Ribosomen |
| Erbgut | ringförmiges Chromosom, Plasmide | längliche Chromosomen im Zellkern |
| Zellkern | nicht vorhanden | vorhanden |
| Vertreter | Bakterien, Archaeen | Tiere, Pflanzen, Pilze |
Wusstest du schon?
Der Begriff „Prokaryot“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „vor dem Kern“. Prokaryoten haben keinen Zellkern, im Gegensatz zu Eukaryoten, die ihre DNA in einem Zellkern aufbewahren.
Prokaryoten – Bau
In der Abbildung siehst du den Aufbau einer prokaryotischen Zelle.
Die Zellen sind umgeben von einer Zellwand und der darunterliegenden Zellmembran. Im Inneren der Zelle – im Zytoplasma – befinden sich die Ribosomen. Das Erbgut liegt in Form von chromosomaler DNA und in Form von Plasmiden frei im Zytoplasma vor. Plasmide sind kleine DNA-Ringe, die zusätzliche Erbinformationen enthalten und sich unabhängig vom Bakterienchromosom teilen können. Durch die Plasmide gelingt es Bakterien beispielsweise, Resistenzen gegen Antibiotika zu entwickeln. Außerdem können die Plasmide über Zytoplasmabrücken (F-Pili) von einem Bakterium auf ein anderes übertragen werden (Konjugation).
Prokaryoten – Lebensweise
Prokaryoten können auf Pflanzen, im Boden oder in und auf Tieren wachsen. Ihre Lebensweise ist also sehr unterschiedlich. Je nach der Form der Energiegewinnung werden drei Arten von Prokaryoten unterschieden.
- Chemoorganotrophe Prokaryoten gewinnen ihre Energie aus Kohlenstoffverbindungen (z. B. Glucose, Lactose, Stärke).
- Chemolithotrophe Prokaryoten gewinnen ihre Energie aus anorganischem Material (z. B. Wasserstoff, Sulfat, Schwefelwasserstoff).
- Phototrophe Prokaryoten gewinnen ihre Energie aus Licht.
Kennst du das?
Vielleicht hast du schon einmal ein abgelaufenes Joghurt-Glas aufgemacht und einen unangenehmen Geruch bemerkt. Dieser Geruch wird durch Bakterien verursacht, die in dem Joghurt leben. Diese Bakterien gehören zu den Prokaryoten, einfache Zellen ohne Zellkern. Sie sind überall um uns herum und spielen eine große Rolle in unserem Alltag, von der Nahrungskonservierung bis hin zur Verdauung in deinem Körper.
Beispiele für Prokaryoten
Cyanobakterien, früher auch Blaualgen genannt, gehören zu den phototrophen Prokaryoten und leben in Süßgewässern. Sie bilden lange Ketten und vermehren sich bei hohen Temperaturen sprunghaft. Dadurch kommt es zu einer Trübung des Wassers.
Archaeen sind häufig an extreme Standorte angepasst, zum Beispiel Orte mit einer sehr hohen Temperatur oder einem hohen Salzgehalt. Manche Archaeen können ohne Sauerstoff leben. In der Biologie bezeichnet man diese Form des Stoffwechsels als anaerob. Es gibt aber auch aerob (mit Sauerstoff) lebende Archaeen.
Aufgaben von Prokaryoten
Prokaryoten können aus unserer Sicht sowohl Nutzen als auch Schaden anrichten. Sie helfen beispielsweise Wiederkäuern, Zellulose zu verdauen, und sind essenziell für die Herstellung von Käse aus Milch. Doch es gibt auch krankheitserregende Prokaryoten, zum Beispiel enterohämorrhagische Escherichia coli, kurz EHEC.
Wusstest du schon?
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben herausgefunden, dass manche Bakterien Kunststoffe innerhalb von Monaten zersetzen können! Diese Bakterien könnten in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Lösung unserer Plastikmüllprobleme spielen.
Ausblick – das lernst du nach Prokaryoten – Bau und Lebensweise
Vertiefe dein Wissen und setze dich noch einmal mit Zellen im Allgemeinen sowie dem Aufbau von Bakterien auseinander.
Prokaryoten – Zusammenfassung
- Prokaryoten sind einzellige Lebewesen ohne Zellkern, zu denen Bakterien und Archaeen gehören, und unterscheiden sich von Eukaryoten, die einen Zellkern und membranbegrenzte Organellen besitzen.
- Prokaryotische Zellen haben eine Zellwand aus Peptidoglycanen, keine membranbegrenzten Organellen, kleinere Ribosomen (70-S), und ihr Erbgut liegt in Form von ringförmigen Chromosomen und Plasmiden im Zytoplasma frei vor.
- Prokaryoten können je nach Energiequelle in chemoorganotrophe, chemolithotrophe und phototrophe Typen unterteilt werden, wobei sie Energie aus organischen Verbindungen, anorganischen Stoffen oder Licht gewinnen.
- Beispiele für Prokaryoten sind Cyanobakterien, die als phototrophe Organismen in Süßgewässern leben, und Archaeen, die oft extreme Bedingungen wie hohe Temperaturen oder salzhaltige Umgebungen bevorzugen und teils anaerob leben.
- Prokaryoten spielen sowohl nützliche Rollen, wie in der Verdauung und der Käseherstellung, als auch schädliche, etwa als Krankheitserreger wie EHEC. Manche Bakterien können sogar Kunststoffe zersetzen.
- Prokaryoten sind aufgrund ihrer einfachen Zellstruktur und ihrer vielfältigen Lebensweisen überall in unserer Umwelt präsent und haben sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf andere Lebewesen und die Umwelt.
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