Bakterien leicht erklärt
Bakterien sind Einzeller ohne Zellkern. Ihre Erbinformation schwimmt frei im Zellinneren, nicht in einer eigenen Hülle. Genau dieser eine Unterschied trennt sie von allen Tieren, Pflanzen und Pilzen — und er ist der Grund, warum Antibiotika Bakterien treffen können, ohne unsere eigenen Zellen zu zerstören.
Prokaryot — Zelle ohne echten Zellkern und ohne Membranorganellen.
Nucleoid — der Bereich, in dem das ringförmige Bakterienchromosom liegt.
Plasmid — kleiner zusätzlicher DNA-Ring, oft mit Resistenzgenen. Wird zwischen Bakterien weitergegeben.
Zellwand — Hülle aus Murein, Angriffspunkt vieler Antibiotika.
Binäre Spaltung — Vermehrung durch Teilung in zwei identische Zellen.
Gram-Färbung — Färbetest, der Bakterien nach dem Bau ihrer Zellwand in grampositiv und gramnegativ trennt.
Wie schnell sie sich vermehren
nach 1 Stunde: 2³ = 8
nach 5 Stunden: 215 = 32.768
nach 10 Stunden: 230 ≈ 1,07 Milliarden
Diese Zahlen erklären, warum verdorbenes Essen so plötzlich kippt und warum eine Wundinfektion binnen Stunden bedrohlich werden kann. In der Praxis bremsen Platzmangel, Nährstoffmangel und die eigenen Abfallstoffe das Wachstum — sonst wäre die Erde in wenigen Tagen von einer Bakterienschicht bedeckt.
| Merkmal | Bakterium | Tierzelle |
|---|---|---|
| Zellkern | nein | ja |
| Größe | 1–5 µm | 10–100 µm |
| Erbgut | ringförmig, frei | lineare Chromosomen im Kern |
| Mitochondrien | nein | ja |
| Zellwand | ja, aus Murein | nein |
| Vermehrung | Zweiteilung | Mitose |
💬 Mia fragt Opa Theo
Sind Bakterien nicht alle gefährlich?
Im Gegenteil. In deinem Darm leben Billionen, die dir beim Verdauen helfen und Vitamin K herstellen. Krankheitserreger sind die Minderheit.
Und warum wirken Antibiotika manchmal nicht mehr?
Weil einzelne Bakterien zufällig resistent sind. Die überleben, vermehren sich — und geben ihre Plasmide sogar an andere Arten weiter.
Warum Antibiotika uns nicht schaden
Viele Antibiotika greifen die Zellwand aus Murein an oder die bakterieneigenen Ribosomen, die sich von unseren unterscheiden. Menschliche Zellen haben keine Mureinwand — der Wirkstoff findet dort schlicht kein Ziel. Deshalb wirken Antibiotika auch nicht gegen Viren: Viren haben weder Zellwand noch eigene Ribosomen.
Bakterien mit Viren verwechselt. Viren sind keine Zellen und vermehren sich nur in fremden Zellen.
„Bakterien haben keine DNA." Sie haben DNA, nur keinen Zellkern darum.
Antibiotika gegen Erkältung. Erkältungen sind meist viral — die Einnahme nützt nichts und fördert Resistenzen.
Resistenz als Gewöhnung des Menschen gedeutet. Nicht der Mensch wird resistent, sondern das Bakterium.
Erkläre, warum ein Antibiotikum, das die Zellwandsynthese hemmt, menschliche Zellen nicht angreift. Erläutere außerdem, warum das Absetzen der Packung nach drei statt sieben Tagen Resistenzen fördert.
Lösung anzeigen
Menschliche Zellen besitzen keine Zellwand aus Murein, sondern nur eine
Zellmembran. Der Wirkstoff blockiert ein Enzym, das im menschlichen Körper gar nicht
vorkommt — es fehlt schlicht der Angriffspunkt.
Beim vorzeitigen Absetzen sind die empfindlichsten Bakterien bereits abgetötet, die
widerstandsfähigeren aber noch vorhanden. Sie vermehren sich ungestört weiter, und
die nächste Generation stammt vollständig von den robusteren Zellen ab. Damit ist
genau die Auswahl getroffen, die man vermeiden wollte.
Wie Bakterien sich anpassen
Bakterien vermehren sich nicht nur schnell, sie verändern sich auch schnell. Dafür haben sie zwei Wege, und der zweite ist der eigentlich beunruhigende.
Der erste Weg ist die Mutation. Bei jeder Teilung passieren beim Kopieren der DNA seltene Fehler. Weil sich eine Kultur unter guten Bedingungen alle 20 Minuten teilt, kommen an einem Tag Milliarden Kopiervorgänge zusammen - und damit auch jede Menge Zufallsvarianten. Die allermeisten sind nutzlos oder schädlich, doch sobald ein Antibiotikum dazukommt, überleben genau die wenigen, deren Zufallsvariante zufällig schützt. Sie vermehren sich weiter, und nach kurzer Zeit besteht die ganze Kultur aus ihren Nachkommen. Das ist Evolution im Zeitraffer, beobachtbar in einer einzigen Schulstunde.
Der zweite Weg hat kein Gegenstück bei Menschen oder Tieren: Bakterien geben Erbinformation nicht nur an ihre Nachkommen weiter, sondern auch seitwärts an andere Bakterien - sogar an solche einer völlig anderen Art. Viele tragen neben ihrem Hauptring aus DNA kleine zusätzliche Ringe, die Plasmide heißen. Auf genau diesen Plasmiden liegen häufig Resistenzgene. Zwei Bakterien können eine Brücke ausbilden und ein Plasmid hinüberschieben; das dauert Minuten. Ein Darmbakterium, das eine Resistenz erworben hat, kann sie so an einen Krankheitserreger weitergeben, mit dem es zufällig denselben Darm bewohnt. Deshalb breiten sich Resistenzen viel schneller aus, als es die reine Vermehrungsrate erklären würde, und deshalb ist es sinnvoll, Antibiotika nur dann einzusetzen, wenn sie wirklich nötig sind - jede unnötige Anwendung ist eine weitere Auslese zugunsten der Widerstandsfähigen.
Bakterien überstehen auch harte Zeiten besser als die meisten Zellen. Manche Arten bilden bei Nährstoffmangel Sporen: Sie trocknen ihr Inneres aus, verpacken das Erbgut in eine widerstandsfähige Hülle und stellen jeden Stoffwechsel ein. In diesem Zustand überstehen sie Kochen, Austrocknung und Jahrzehnte des Wartens. Kommt Wasser und Nahrung, keimen sie wieder aus. Genau deshalb reicht kurzes Erhitzen beim Konservieren nicht aus.
Im menschlichen Körper leben etwa so viele Bakterienzellen wie Körperzellen. Zusammen wiegen sie rund 200 Gramm — ein eigenes Organ, das man nicht sieht.
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