Bacterial Interior – Bacteria

00:01 Schauen wir uns das Innere der Zelle ein wenig genauer im Detail an. Wir haben im Zytosol das Nukleoid, das die Nukleinsäure der Bakterien enthält. Es gibt allerdings keine Mitochondrien in Bakterien. Es gibt keinen Zellkern und keine Golgi Apperat, kein endoplasmatisches Retikulum, kein mitotischen Apparat, oder Plastiden. Das sind alles Strukturen, die in eukaryotischen Zellen vorkommen. Aber wir haben sie nicht in Bakterien. Das Nukleoid enthält die die Nukleinsäure des Bakteriums, in der die genetische Information enthalten ist. Und bei Bakterien ist es ein einzelnes Molekül einer zirkulären DNA. Und dieses Molekül ist im Nukleoid sehr eng gefaltet, weil es sehr lang ist. Die längsten DNA würde 1000-mal länger sein, als die Länge des Bakteriums, wenn es nicht so eng gefaltet wäre. Also müssen spezifische Mechanismen vorhanden sein, um dies Nukleoid aufzuwickeln.

00:55 Es ist eine Kombination aus Proteinen, die die DNA binden und positiv geladenen Ionen. Die DNA variiert in der Länge je nach Bakterium; die kürzeste DNA, die wir kennen, ist nur 130.000 Basenpaare lang und die längsten 14 Millionen Basenpaare. Zusätzlich zu diesem Nukleoid mit der chromosomale DNA, haben viele Bakterien so genannte Plasmide. Das sind separate Stücke der DNA. Sie sind typischerweise zirkulär und sie sind nicht notwendig für das Wachstum der Bakterien.

01:31 Aber diese Plasmide bewegen sich leicht von Bakterien zu Bakterien und können Dinge wie Antibiotikaresistenzgene übertragen. Sie sind also sehr wichtig für bakterielle Krankheiten. Im Innere des Bakteriums sind sehr viele Strukturen vorhanden. Es gibt viele Moleküle, es gibt Ribosomen, in denen Proteine hergestellt werden. Es gibt alle Arten von Einschlüsse und Bläschen. Es gibt zum Beispiel Gasbläschen.

01:54 Bakterien, die im Wasser leben und Photosynthese betreiben, müssen nahe der Wasseroberfläche sein. Daher haben sie Gas enthaltende Bläschen, die es ihnen ermöglichen zu Schweben. Das ist sehr interessant. Es gibt Organellen für Photosynthese und Chemosynthese. Es gibt Carboxysomen, das sind Organellen, die ein Enzym haben, das CO2 aufnimmt und es für weitere Prozesse nutzt. Und es gibt auch Speicher für die Dinge, die die Bakterien brauchen, wie Schwefel, Phosphat, Kalzium und Glykogen. Hier ist also ein Überblick über unsere Bakterienzelle.

02:28 Lassen Sie uns die einzelnen Komponenten durchgehen und besprechen woraus jede einzelne besteht.

02:33 Wir haben heute schon über jedes einzelne dieser Elemente gesprochen. Wir haben die Pili auf der Außenseite, die für die Bewegung benötigt werden. Sie bestehen aus Proteinen. Die äußere Membran besteht aus Proteinen, Phospholipide und der sehr ungewöhnliche Membranbestandteil Lipopolysaccharid. Die Kapsel besteht typischerweise aus Polysacchariden oder Aminosäuren. Die Zellwand besteht aus Peptidoglykan.

02:57 Das Periplasma sind die Räume zwischen den Wänden und den Membranen, die typischerweise Proteine haben. Die Zellmembran besteht aus Phospholipiden und Proteine und das Flagellum besteht ebenfalls aus Proteinen.

03:08 Zu den zytoplasmatischen Inhalten gehören natürlich auch das Nukleoid, das sich zusammensetzt aus DNA und die damit verbundenen Proteine. Wir haben das Zytoplasma, das vollgestopft ist mit Dingen, Proteinen, Transfer-RNAs für die Proteinsynthese, Glykogen und verschiedene andere Einschlüsse und Polysomen, die Orte der Proteinsynthese auf mRNA, Ribosomen, Transfer-RNAs, und Riboproteine. Und schließlich die Bläschen, die wir hier nicht sehen können, die verschiedene Einschlüsse enthalten. Also die bakterielle Zelle ist ein ziemlich komplizierte Sache und diese Zeichnungen sind stark vereinfacht dargestellt, da wir die gesamte Komplexität nicht abbilden können.