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VB198.

Die Bakterie, ein hochkomplexes Wesen

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VB198.1 Kersti: Einleitung: Ein wenig Mikroskopiegeschichte und die Evolutionstheorie
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VB198. Kersti: Quellen

 
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Einleitung: Ein wenig Mikroskopiegeschichte und die Evolutionstheorie

Zu den kleinsten Strukturen, die Autor: Robert Hooke (1635-1703) in dem ersten gedruckten Buch über Mikroskopie, Buch: Micrographia" darstellte, zählten einige Pflanzenzellen. Er war auch derjenige, der damals den Begriff Zelle prägte.2.
Bildquelle: 3.

Das Mikroskop, das Hooke damals für dieses erste gedruckte Buch über Mikroskopie verwendet hatte.

1676 schrieb Autor: Antoni van Leeuwenhoek einen Brief an die Royal Society of London, in denen er von seinen Beobachtungen kleiner Tierchen "Animalcules" mit dem Mikroskop berichtete, bei denen es sich zum Teil um Bakterien handelte. Er hatte ein Mikroskop verwendet, das nur eine Linse verwendete.7.
Bildquelle: 9.

Leeuwenhoeks Mikroskop

Bildquelle: 10.

Die Bilder zeigen verschiedene Bakterien zusammen mit etwas Hefe aus dem Buch "Bactéries" (1878) von Autor: Antoine Magnin (1848-1926)

Als Charles Darwin 1860 seine Entstehung der Arten veröffentlichte, konnte man von einer Bakterie nicht viel mehr als kleine Punkte oder Striche unter einem Mikroskop sehen. Daher konnte man Bakterien noch für sehr einfach aufgebaute Tierchen halten.

Daß diese kleinen Wesen zwar wesentlich einfacher aufgebaut sind als beispielsweise der Mensch, aber trotzdem schon sehr komplex, viel zu komplex um so einfach in wenigen Schritten durch Zufall entstanden zu sein, kam erst nach und nach heraus und war eines der Argumente, die verwendet wurden um zu begründen, daß Evolution viel zu lange gedauert haben müßte.

 
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Aufbau

Bildquelle: 11.

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Bildquelle: 18.

Bildquelle: 20.

 
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Bakterienzellwand

Die Gram-Färbung wurde 1884 entwickelt6..
Bildquelle: 5.

Lichtmikroskopisches Bild mit grampositiven Kokken der Art Staphylococcus aureus (violett) und gramnegativen Bazillen der Art Escherichia coli (rosa)

Bildquelle: 13.1

 
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Bakterienzellskelett

Homologe zu Tubulin: Während die Mikrotubuli der Eukaryoten aus je 13 Tubulinsträngen bestehen, gibt es bei Bakterien diverse verschiedene mit den Mikrotubuli unterschiedlich eng verwandte Zellskelettmoleküle. So gibt es Bakterinentubulin-Mikrotubuli aus BtubA und BtubB die aus nur je 5 Strängen bestehen14., 15.. Daneben gibt es TubZ, RepX, FtsZ, weitere Tubulinähnliche Stoffe in Prokaryoten. Alle Tubuline gehen ursprünglich auf ein Protein zurück, das dem in Bakterien vorkommendem FtsZ ähnelte. Während Euraryoten, ob es sich nun um Einzeller, Pilze, Pflanzen oder Tiere handelt einheitliche Mikrotubuli haben (Genetische Ähnlichkeit: 90–95%16.), haben Prokaryoten erheblich unterschiedlichere Tubuline, die teilweise nur zu 40% in ihrer Gensequenz übereinstimmen. Trotzdem scheinen die Mikrotubuli der Bakterien im Wesentlichen dieselben Funktionen zu erfüllen wie die der Eukaryoten17..
VB209.2.2.3 Kersti: Mikrotubuli und ansatzweise intelligente Leistungen bei Mikroorganismen
Bildquelle: 15.1
Strukturmodell der bakteriellen Mikrotubuli (blau) aus BtubA und BtubB. Das daneben dargestellte graue Modell stellte die Mikrotubuli der Eukaryoten dar, zu denen Tiere, Pflanzen, Pilze und Einzeller zählen.
Bildquelle: 19.

Bändermodell von FtsZ
VB218.5.2.3 Kersti: Die Sekundärstruktur des Proteins und eine Einführung in die Bändermodelldarstellung der Proteine

FtsZ spielt bei der Zellteilung eine Rolle, indem es die Bakterienzelle in der Mitte abschnürt.

Bactofilin

Kersti

 
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Quellen

  1. Autor: Charles Darwin (aus dem Englischen übersetzt und mit Anmerkungen versehen von Dr. H. G. Bronn): Buch: B86.10 Die Entstehung der Arten im Thier- und Pflanzen-Reich durch natürliche Züchtung, oder Erhaltung der vervollkommneten Rassen im Kampfe um’s Daseyn. (1860) Stuttgart: E. Schweizerbart’sche Verlagshandlung und Druckerei. (Welt: Volltext)
  2. Autor: Robert Hooke: Buch: B177.1 Micrographia, or, Some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses. With observations and inquieries thereupon. (1665) London: Jo. Martyn and Ja. Allestry, printers to the Royal Society (Welt: Volltext)
  3. Bild VB198.JPG: Welt: File:Hooke Microscope-03000276-FIG-4.jpg von Wikimedia Commons
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  4. Autor: Bodo von Borries, Autor: Ernst Ruska: Das Übermikroskop als Fortsetzung des Lichtmikroskops. In: Zeitschrift: Verhandlungen der Gesellschaft deutscher Naturforscher und Ärzte, 95. Versammlung zu Stuttgart vom 18.-21.9.1938, S. 72-77 (Welt: Volltext)
  5. Bild VA08308.JPG: Welt: File:Gram stain 01.jpg von Welt: User:Y tambe von Wikimedia Commons
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  6. Autor: Hans Christian Gram: Über die isolirte Färbung der Schizomyceten in Schnitt- und Trockenpräparaten. In: BZ313. Zeitschrift: Fortschritte der Medicin, Vol. 2, 1884, S. 185–189.
  7. Barnett Cohen: On Leeuwenhoek's Method of Seeing Bacteria. Journal of bacteriology. 1937 Sep; 34(3): 343–346. (Welt: Volltext)
  8. Howard Gest: The discovery of microorganisms by Robert Hooke and Antoni van Leeuwenhoek, Fellows of The Royal Society. Notes Records of the Royal Society of London. doi: 10.1098/rsnr.2004.0055, 187-201 58 2 (Welt: Volltext)
  9. Bild VB198.PNG: Welt: File:Leeuwenhoek Microscope.png oder Welt: hier von Jeroen Rouwkema
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  10. Bild VB19801.JPG: Welt: File:The Bacteria (Plate IV) BHL14890458.jpg oder Welt: hier aus Autor: Antoine Magnin (Übersetzt durch George M. Sternberg): Buch: B114.9 The Bacteria. (1880) Boston: Little, Brown, and Co. (Welt: Volltext)
    Das Bild ist gemeinfrei, da das Urheberrecht abgelaufen ist
  11. Bild VB19802.PNG: Neu zusammengestellte Ausschnitte aus: Welt: File:Bacterial morphology diagram-de.svg von Welt: Mariana Ruiz Villarreal (User:LadyofHats), deutsch von Welt: User:Yikrazuul, beide von Wikimedia Commons
    Dieses Werk wurde von seinem Urhebern als gemeinfrei veröffentlicht. Dies gilt weltweit. Vielen Dank! Thank you very much!
  12. Bild VB19803.PNG: Neu zusammengestellte Ausschnitte aus: Welt: File:Bacterial morphology diagram-de.svg von Welt: Mariana Ruiz Villarreal (User:LadyofHats), deutsch von Welt: User:Yikrazuul, beide von Wikimedia Commons
    Dieses Werk wurde von seinem Urhebern als gemeinfrei veröffentlicht. Dies gilt weltweit. Vielen Dank! Thank you very much!
  13. Autor: Thierry Mora, Autor: Howard Yu, Autor: Yoshiyuki Sowa, Autor: Ned S. Wingreen: Steps in the Bacterial Flagellar Motor. PLOS Computational Biology, 5(10) 2009 (Welt: Volltext)
  14. Autor: Kimberly K. Busiek, Autor: William Margolin: Bacterial Actin and Tubulin Homologs in Cell Growth and Division. In: Zeitschrift: Current biology, 2015 Mar 16; 25(6): R243–R254. doi: 10.1016/j.cub.2015.01.030 (Welt: Volltext)
  15. Autor: Martin Pilhofer, Autor: Mark S. Ladinsky, Autor: Alasdair W. McDowall, Autor: Giulio Petroni, Autor: Grant J. Jensen: Microtubules in Bacteria: Ancient Tubulins Build a Five-Protofilament Homolog of the Eukaryotic Cytoskeleton. In: Zeitschrift: PLOS Biology, Published: December 6, 2011, https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1001213 (Welt: Volltext)
  16. Autor: Satyajit Sahu, Autor: Subrata Ghosh, Autor: Daisuke Fujita, Autor: Anirban Bandyopadhyay: Live visualizations of single isolated tubulin protein self-assembly via tunneling current: effect of electromagnetic pumping during spontaneous growth of microtubule. In: Zeitschrift: Scientific Reports, volume 4, Article number: 7303 (2014) (Welt: Volltext)
  17. Autor: Contzen Pereira: Cytoskeleton and Consciousness: An Evolutionary Based Review. In: Zeitschrift: NeuroQuantology, June 2015, Volume 13, Issue 2, Page 232-239 (Welt: Volltext)
  18. Bild VB19804.PNG: Neu zusammengestellte Ausschnitte aus: Welt: File:Bacterial morphology diagram-de.svg von Welt: Mariana Ruiz Villarreal (User:LadyofHats), deutsch von Welt: User:Yikrazuul, beide von Wikimedia Commons
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  19. Bild VB19802.JPG: Welt: File:PDB 1fsz EBI.jpg von Jawahar Swaminathan und MSD Mitarbeiter am Europäischen Institut für Bioinformatik
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  20. Bild VB19801.PNG: Welt: File:Average prokaryote cell- de.svg von Welt: Mariana Ruiz Villarreal (User:LadyofHats), deutsch von Welt: User:NEUROtiker, beide von Wikimedia Commons
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