Mikroorganismen – Definition, Beispiele und Bedeutung
Erfahre, was Mikroorganismen sind, warum sie überall vorkommen und welche wichtige Rolle sie in der Natur spielen. Entdecke die verschiedenen Arten wie Bakterien, Archaeen, Viren und mehr. Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text.
Inhaltsverzeichnis zum Thema Mikroorganismen
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Mikroorganismen – Definition
Mikroorganismen, auch als Mikroben oder Kleinstlebewesen bezeichnet, sind mikroskopisch kleine Lebewesen, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind. Sie bestehen aus nur einer oder wenigen Zellen. Die verschiedenen Vertreter der Mikroorganismen sind keine einheitliche Gruppe, ihre einzige Gemeinsamkeit ist die geringe Größe.
Mikroorganismen sind in der Natur fast überall verbreitet. Einige leben im Boden, andere im Wasser, in der Luft oder in und auf anderen Organismen. Mikroorganismen sind beispielsweise Bestandteil unserer Darmflora, sie leben auf unserer Haut und in vielen unserer Lebensmittel.
Mikroorganismen – Vertreter
Die Gruppe der Mikroorganismen ist sehr heterogen. Es gibt zahlreiche Vertreter aus unterschiedlichen Domänen. Einige gehören zu den Prokaryoten, andere zu den Eukaryoten.
Prokaryotische Mikroorganismen
Prokaryoten besitzen im Gegensatz zu den Eukaryoten keinen Zellkern, ihre Erbinformation befindet sich frei schwimmend im Cytoplasma. Zu den Prokaryoten zählen zwei Domänen – die Bakterien und die Archaeen.
Mikroorganismen – Bakterien
Bakterien sind von einer Zellmembran und einer Zellwand umgeben. Einige Bakterien sind zusätzlich von einer Kapsel umschlossen. Im Inneren befinden sich weniger Zellorganellen als bei den Eukaryoten. Sie können anhand ihrer unterschiedlichen Formen eingeteilt werden. Es gibt unter anderem kugelförmige, stäbchenförmige, verzweigte, zylinderförmige und wendelförmige Bakterien. Die Fortbewegung erfolgt über Flagellen, die sich wie ein Propeller drehen.
In der Abbildung ist der Aufbau einer Bakterienzelle vereinfacht erklärt und dargestellt.
Es gibt krank machende (pathogene) Bakterien, wie beispielsweise Salmonellen oder Staphylokokken. Auch Tuberkulose, Keuchhusten und Scharlach sind durch Bakterien ausgelöste Krankheiten. Ein Großteil der Bakterienarten ist jedoch harmlos oder hat sogar nützliche Eigenschaften. Das Bakterium Faecalibacterium prausnitzii unterstützt beispielsweise unsere Verdauung, Bakterien der Gattung der Streptomyceten zersetzen abgestorbenes organisches Material und haben eine große Bedeutung in der Landwirtschaft und Milchsäurebakterien werden zur Herstellung von Lebensmitteln wie Käse, Quark und Joghurt genutzt.
Mikroorganismen – Archaeen
Archaeen gehören wie die Bakterien zu den Prokaryoten, sind aber eine eigene Domäne, da sie sich in einigen genetischen, strukturellen und biochemischen Merkmalen von den Bakterien unterscheiden. Die DNA ihrer Ribosomen und die Zusammensetzung der Zellwand sind anders als die der Bakterien. Es gibt Archaeen, die unter sehr widrigen Bedingungen leben, beispielsweise unter hohen Salzkonzentrationen oder sehr hohen Temperaturen (mehr als 80 °C). Einige Archaeen sind methanogen. Sie leben in Sümpfen, auf Reisfeldern, aber auch im Verdauungstrakt von Kühen und sorgen für die Bildung des Treibhausgases Methan. Auch in unserem Körper befinden sich Archaeen, sie sind jedoch nicht krankheitserregend.
Eukaryotische Mikroorganismen
Eukaryoten besitzen einen Zellkern, in dem die Erbinformation in Chromosomen gespeichert ist. Zu den eukaryotischen Mikroorganismen gehören Protozoen, Mikroalgen und Pilze.
Mikroorganismen – Protozoen
Protozoen sind einzellige Lebewesen, die keine Zellwand besitzen, im Gegensatz zu den Bakterien jedoch einen Zellkern. Außerdem enthalten sie weitere für Eukaryoten typische Organellen, wie Ribosomen, endoplasmatisches Retikulum und Mitochondrien. Einige Protozoen können Krankheiten hervorrufen, beispielsweise Plasmodien, die Malaria auslösen.
Mikroorganismen – Mikroalgen
Algen sind im Wasser lebende Organismen, die Fotosynthese betreiben, jedoch nicht zu den Pflanzen gehören. Kleine, ein- bis wenigzellige Algen, wie die Kieselalgen, werden Mikroalgen genannt und gehören zu den Mikroorganismen. Kieselalgen produzieren Sauerstoff und sind ein wichtiger Bestandteil von Nahrungsketten.
Mikroorganismen – Pilze
Pilze können ein– oder mehrzellig sein. Ein einzelliger Pilz ist beispielsweise die Backhefe, mehrzellige Pilze sind Mycelpilze. Pilze besitzen eine Zellwand. Die Zellwand enthält jedoch, anders als die pflanzliche Zellwand, den Stoff Chitin. Zudem betreiben Pilze, anders als Pflanzen, keine Fotosynthese. In der Natur haben Pilze eine Bedeutung bei der Zersetzung von organischem Material und der Rückführung von Nährstoffen. Viele Pflanzenkrankheiten werden durch Pilze ausgelöst, beispielsweise durch Rostpilze. Pilze sind ein beliebtes Nahrungsmittel und werden bei der Herstellung von Hefeteig, Milchprodukten und alkoholischen Getränken verwendet. Einige Pilze sind allerdings auch giftig oder lösen Allergien und Krankheiten wie Haut- und Nagelpilz aus.
Mikroorganismen – Viren
Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel und können sich nicht eigenständig vermehren, weshalb sie in der Biologie nicht als Lebewesen angesehen werden. Sie sind nur aus DNA oder RNA und Proteinen aufgebaut. Für ihre Vermehrung benötigen sie Wirtszellen. Viele Viren sind pathogen und lösen Krankheiten wie Masern, Corona, HIV/Aids oder Hepatitis aus.
Viren, die uns infizieren, aber nicht krankheitsauslösend sind, werden als apathogene Viren bezeichnet.
In der Abbildung ist ein Virus dargestellt. Die Spike-Proteine dienen zum Andocken des Virus an die Wirtszelle.
Mikroorganismen – Bedeutung
Da die Vertreter der Gruppe der Mikroorganismen so verschieden sind, ist auch die Bedeutung der Mikroorganismen sehr vielfältig.
Viele Mikroorganismen sind sehr nützlich. Sie sind zum Beispiel bei globalen Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufen beteiligt, spielen eine Rolle bei der Reinigung von Abwässern und erzeugen mindestens die Hälfte des elementaren Sauerstoffs der Erde. Für die Produktion einiger Nahrungs- und Genussmittel, wie Käse, Quark, Hefeteig und Bier, sind Mikroorganismen unerlässlich. Auch in der Medizin zur Herstellung von Medikamenten, beim Abbau von Schadstoffen oder bei der Bekämpfung von Schädlingen können Mikroorganismen verwendet werden.
Unsere Körper sind stark besiedelt von Mikroorganismen. Sie bilden unsere Darmflora, unterstützen die Verdauung, stärken das Immunsystem und wehren schädliche Bakterien und Pilze ab.
Einige Mikroorganismen verursachen jedoch auch Krankheiten bei Menschen, Tieren oder Pflanzen. Das ist zwar nur ein kleiner Anteil aller Mikroorganismen, doch die verursachten Schäden können sehr groß sein. Je nach Erreger unterscheidet man zwischen bakteriellen Infektionen, Pilzinfektionen, Protozoeninfektion und Virusinfektionen.
In der Tabelle sind einige der durch Mikroorganismen ausgelösten Krankheiten, die bei uns Menschen auftreten können, als Beispiel dargestellt.
Erreger | Bakterien | Pilze | Protozoen | Viren |
---|---|---|---|---|
Krankheiten | Salmonellose Tuberkulose Keuchhusten Scharlach |
Fußpilz Nagelpilz Darmpilz |
Malaria Chagas-Krankheit Toxoplasmose |
Corona Masern Windpocken |
Häufig gestellte Fragen zum Thema Mikroorganismen
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