Making a Bacterial Cell – Bacteria

00:01 Lassen Sie uns ein wenig darüber sprechen, wie neue Bakterienzellen entstehen. Wir haben uns bisher auf eine einzelne Zelle konzentriert, aber wie bekommt man mehr Zellen. Die Strategie für ein Bakterium ist ziemlich einfach.

00:11 Die Zelle wächst und wächst und spaltet sich in zwei weitere Zellen. Wir beginnen also mit einer Bakterienzelle, am Ende sind es zwei. Das nennt man binäre Spaltung. Diese beiden Zellen würden sich wiederum teilen.

00:23 Wir würden also von 2 auf 4 und von 4 auf 8 Zellen und so weiter kommen. Sie können also sehen, dass wir sehr schnell eine Menge neuer Bakterienzellen haben. Um eine neue Zelle herzustellen, muss man alle Komponenten neu herstellen, was ein komplizierter Prozess ist. Aber wir können ihn für unsere Diskussion heute vereinfachen.

00:41 Es gibt zwei allgemeine Strategien neue Bakterienzellen zu bilden.

00:47 Es gibt einmal die Heterotrophie. Das sind Bakterien, die alle Nährstoffe, die sie brauchen, beschaffen müssen. Sie können es nicht selber herstellen. Dann gibt es noch die Autotrophie. Hier können die Bakterien viele der Nährstoffe selbst herstellen, die sie zum Aufbau von Strukturen benötigt. Unter den den Bakterien können auch einige von ihnen Kohlendioxid aufnehmen und anorganische Energiequelle. Sie können praktisch alles synthetisieren, was sie brauchen.

01:11 Andere Bakterien nehmen CO2 auf und nutzen das Licht zur Herstellung von Energie und alle Verbindungen, die sie brauchen.

01:18 Wir beginnen also damit, das ein Bakterium entweder heterotroph oder autothroph ist. Dann stellen wir, was her was wir Treibstoffprodukte nennen, die Bausteine der größeren Moleküle. Wir nehmen diese und stellen Bausteine wie Aminosäuren her. Aus denen können wir Makromoleküle, wie DNA oder Lipide, durch Polymerisation herstellen.

01:36 Und schließlich können wir die Makromoleküle nehmen und Strukturen in den Bakterien bilden. Das ist also ein Überblick darüber wie all das geschieht.

01:48 Schauen wir uns das Ganze etwas genauer an. Beginnen wir mit den Betankungsprodukten.

01:54 Bakterien müssen Energie in Form von ATP herstellen. Sie benutzen einen Wasserstofftransportmechanismus, um die Protonenmotorenkraft zu erzeugen, um um ATP zu produzieren. Es gibt viele Vorläufermetaboliten, die benötigt werden. Einige von ihnen müssen erworben werden, einige können synthetisch hergestellt werden.

02:12 Sie enthalten eine Vielzahl von Zuckern und Säuren, wie Oxalacetat und Pyruvat. Und schließlich brauchen wir reduzierende Kraft in Form von NAD(P)H. Diese Brennstoffprodukte können verwendet werden, um die benötigten Bausteine, wie Fettsäuren für Membranen, Zucker, Aminosäuren und Nukleotide für die DNA, herzustellen. Jedes dieser Elemente kann dann polymerisiert werden, um Lipide, Lipopolysaccharide, Glykogen, Murein, Protein, RNA oder DNA herzustellen. Diese werden schließlich in größere Strukturen wie Einschlüsse, die Umhüllungen in den Zellwänden, Geißeln, Pili, das Cytosol, Ribosomen und das Nukleoid eingebaut. Um dies zu tun benötigen die Zelle eine Vielzahl von Treibstoffreaktionen.

03:03 Sehen wir uns also an, wie das funktioniert. Ich erwähnte dass es heterotrophe Bakterien gibt.

03:10 Sie müssen alle Komponenten für die Betankung erwerben. Sie können sie nicht selbst herstellen. Dazu gehören chemoheterotrophe Organismen, bei denen die Kohlenstoffquelle sowie die Energiequelle eine organische Verbindung ist. Oder Photoheterotrophen, bei denen die Quelle des Kohlenstoffs eine organische Verbindung ist, aber die Energiequelle Licht ist. Nun werden Sie in der Literatur sehen, dass Heterotrophe manchmal organotrophe genannt werden. Um die Verwirrung zu lindern habe ich diesen Begriff hier aufgeführt.

03:43 Dies sind also die Heterotrophen, sie müssen die Treibstoffkomponenten erwerben. Sie können sie nicht herstellen. Die Autotrophen können selbst herstellen was sie brauchen. Die Chemoautotrophen verwenden Kohlenstoffdioxid als Kohlenstoffquelle und die Energiequelle ist eine anorganische Verbindung. Die Photoautotrophen nutzen auch Kohlendioxid, aber sie können auch Licht zur Energiegewinnung nutzen. Dies sind die photosynthetisierenden Bakterien. Es gibt also eine unglaubliche Vielfalt an Möglichkeiten wie Bakterien Energie kommen können und Kohlenstoffquellen nutzen können, um andere Verbindungen herzustellen. Bakterien können als Kohlenstoffquelle jede natürliche organische Verbindung auf der Erde nutzen. Dies ist vielfältiger als jedes andere Lebewesen auf dem Planeten. Es ist die Tatsache, dass sie alles nutzen können, was Kohlenstoff enthält.