Prinzip der Kleinheit
alle Leistungen werden von einer zelle erbracht:
Nahrungsaufnahme/-Verdauung
energiegewinnung, biosynthese
anlage von speicherstoffen
aufnahme& verearbeitung von umweltreizen
bewegung
vermehrung
entwicklung von ruhestadien bei unugünstigen bedingungen
Oberflächen-Volumen Verhältnis
im Verhältnis zu ihrer Größe haben MO eine große Oberfläche. Dies ermöglicht ihnen eine effiziente Aufnahme von Nährstoffen aus ihrer Umgebung und den Austausch von Abfallprodukten.
Außerdem können sie sich aufgrund ihrer kleinen Größe schnell vermehren, da sie weniger Ressourcen benötigen und eine größere Anzahl von Nachkommen erzeugen können.
Heterotrophe Stoffwechsel als C-Quelle
Autotrophe Stoffwechsel
Chemotroph
Phototroph
organische Verbindungen als Energiequelle, Symbiontisch, Parasitär und saprophytisch
Einige MO sind autotroph und können ihre eigene organische Materie aus anorganischen Quellen synthetisieren. Beispielsweise nutzen photosynthetische Bakterien und Algen Sonnenlicht als Energiequelle, um Kohlendioxid zu assimilieren und organische Verbindungen zu produzieren.
chemosynthetische Bakterien oxidieren anorganische Verbindungen wie Wasserstoff oder Schwefel, um Energie zu gewinnen und Kohlendioxid zu fixieren.
Lichtreaktion/photosynhese
Temperaturbereich: tief: 0-20°C, mittel: 20-45°C, hoch: 45-70°C, sehr Hoch: 70-110°C
pH-Bereich: tief, neutral, hoch
hoher Salzgehahlt, hoher Zuckergehalt
kryophil, mesophil, thermophil, extrem thermophil
acidophil, neutrophil, alkaliphil
halophil, saccharophil
Taxonomie
Charakterisierung von Organismen durch Ermittlung moprhologischre, physiologischer chemischer und molekularbiologischen Daten
Fermentation, sauerstoff nicht vorhanden, anoxisch
Sauerstoff vorhanden, oxisch
Stickstofffixierung
Methanogenese
Viele MO können anaerob (ohne Sauerstoff) fermentieren, um Energie aus organischen Verbindungen zu gewinnen. Dieser Prozess findet beispielsweise bei der Milchsäuregärung statt, bei der Bakterien Zucker zu Milchsäure abbauen.
MO können auch aerob atmen und komplexe organische Verbindungen oxidieren, um Energie zu erzeugen. Dieser Prozess ähnelt dem Stoffwechsel von höheren Organismen.
Einige MO haben die Fähigkeit, atmosphärischen Stickstoff in eine für andere Organismen nutzbare Form umzuwandeln. Diese Stickstofffixierer spielen eine wichtige Rolle im Stickstoffkreislauf und ermöglichen es Pflanzen und Tieren, Stickstoff zu nutzen.
Methanproduzierende MO, wie methanogene Archaeen, sind in der Lage, organische Verbindungen unter anoxischen Bedingungen abzubauen und Methan als Nebenprodukt zu erzeugen.
Gramfärbung
Grampositive Bakterien nehmen violette Farbe an und bleiben violett, da sie eine dicke Peptidoglykanschicht in ihrer Zellwand haben.
Gramnegative Bakterien nehmen violette Farbe an, werden aber durch Entfärbung entfärbt und nehmen dann die rote Farbe des Gegenfarbstoffs an, da ihre Zellwand eine dünnere Peptidoglykanschicht hat und eine äußere Membran, die durch Entfärbung aufgelöst wird.
Grampositive Bakterien behalten die Farbe aufgrund der dicken Zellwand, gramnegative Bakterien verlieren die Farbe aufgrund der dünneren Zellwand und der äußeren Membran.
Symbiose, Kommensalismus und Parasitismus
Symbiose: beide Partne profitieren voneinander. zB Stickstoff fixierende Bakterien wie Rhizobium und Hülsenfrüchtlern wie Erbsen oder Bohnen. Die Bakterien leben in Knöllchen an den Wurzeln der Pflanzen und fixieren atmosphärischen Stickstoff in eine Form, die die Pflanze nutzen kann. Im Gegenzug erhält das Bakterium Nährstoffe und einen sicheren Lebensraum von der Pflanze.
Kommensalismus: Bei einer kommenschalistischen Beziehung profitiert ein Organismus, während der andere weder profitiert noch geschädigt wird. Ein Beispiel dafür ist die Beziehung zwischen bestimmten Arten von Staphylococcus-Bakterien und dem Menschen. Staphylococcus epidermidis lebt beispielsweise auf der menschlichen Haut und profitiert von den auf der Haut vorhandenen Nährstoffen, ohne dem menschlichen Wirt Schaden zuzufügen.
Parasitismus: Bei einer parasitären Beziehung profitiert ein Organismus auf Kosten eines anderen. Ein Beispiel dafür ist die Beziehung zwischen dem Malaria verursachenden Parasiten Plasmodium und dem Menschen. Plasmodium infiziert rote Blutkörperchen und nutzt die Ressourcen des menschlichen Körpers, um sich zu reproduzieren, was zum Krankheitsbild der Malaria führt.
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