Infektionskrankheiten

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Was sind Bakterien?

Viele Bakterien sind für Menschen lebenswichtig

Bakterien sind Lebewesen ohne echten Zellkern. Sie werden deshalb auch als Prokaryonten bezeichnet. Zellen, die einen Zellkern besitzen, werden dagegen Eukaryonten genannt, das sind z. B. pflanzliche und tierische Zellen. Bakterien haben in ihrem Inneren eine ringförmige DNA und ihre Zellwand ist kohlenhydratreich. Diese Zellwand kann von unserem Immunsystem gut erkannt werden. Deshalb tarnen sich einige Bakterien mit einer Schleimkapsel. Viele Bakterien sind für uns Menschen sehr nützlich, z. B. in der Darmflora. Andere können zu akuten Erkrankungen führen. Bakterielle Infektionen beginnen meistens lokal, an einer bestimmten Stelle. Sie können sich auf den ganzen Körper ausdehnen.

 

Bakterien können kugel-, stäbchen- oder spiralförmig sein.Es gibt Hunderte verschiedener Bakteriengruppen. Unter dem Mikroskop lassen sich drei verschiedene Formen unterschieden:
  • Kugelförmige Bakterien oder Kokken
  • Stäbchenförmige Bakterien
  • Schraubenförmige Bakterien

 

Bakterien können entweder nur mit oder nur ohne Sauerstoff leben

Neben der äußeren Form gibt es auch noch andere Unterschied zwischen einzelnen Bakterien. Es gibt Bakterien mit aerobem oder anaeroben Stoffwechsel. Aerob bedeutet, dass die Bakterien eine Umgebung brauchen, in dem Sauerstoff vorhanden sind. Schließt man diese Bakterien vom Sauerstoff aus, so ersticken sie. Anaerob bedeuten dagegen, dass diese Bakterien nur dann gedeihen können, wenn kein Sauerstoff vorhanden ist. Setzt man sie der Luft aus, so sterben sie.

Bei den anaeroben Bakterien werden zwei Formen unterschieden: die obligaten anaeroben Bakterien können gar keinen Sauerstoff vertragen, die fakultativen Anaerobier sind dagegen tolerant gegenüber Sauerstoff. Sie nutzen Sauerstoff, wenn er vorhanden ist, können aber auch ohne Sauerstoff überleben.

 

Manche Bakterien können Sporen bilden

Bakterien vermehren sich durch Zellteilung. Wenn die Lebensbedingungen gut sind, geht das sehr schnell. Einige Bakterien bilden auch Sporen. Sporen sind außerordentlich widerstandsfähige und in dieser Form inaktive Bakterien, die sehr lange unter ungünstigen Lebensbedingungen überleben können, weil sie praktisch keinen Stoffwechsel haben. Kommen Sporen, z. B. über Staub, in ein günstiges Umfeld werden sie wieder aktiv und vermehren sich.

 

Schematische Darstellung eines StäbchenbakteriumsUm Bakterien unterscheiden zu können, werden sie häufig im Labor mit Farbstoffen markiert. Die weltweit bekannteste und am häufigsten angewandte Färbemethode ist die Gram-Färbung, die auf den dänischen Arzt und Pharmakologen Hans Christian J. Gram (1853 - 1938) zurückgeht.

Murein ist ein Bestandteil der Zellwand von Bakterien, die das Bakterium schützen soll. Es kleidet die Bakterienzellwand wie ein Netz aus. Manche Bakterien besitzen ein einschichtiges Murein, bei anderen besteht das Murein aus vielen Schichten. Bei der Gram-Färbung werden Bakterien auf einem Objektträger fixiert und dann mit Kristallviolett gefärbt. Dadurch erhalten alle Bakterien eine blaue Farbe. Danach wird mit Jod-Kaliumjodid gebeizt und schließlich das Bakterium mit Alkohol wieder entfärbt. Bei der Entfärbung verhalten sich Bakterien unterschiedlich:

  • Bakterien mit zwei bis fünf Mureinschichten geben den Farbstoff wieder ab. Sie sind dann nur noch schlecht zu erkennen. Deshalb wendet man bei ihnen eine Gegenfärbung an, so dass sie eine rote Farbe erhalten. Sie werden auch als gramnegativ bezeichnet.
  • Bakterien mit bis zu 40 Mureinschichten behalten die blaue Farbe bei. Sie werden deshalb auch als grampositiv bezeichnet.

Wichtig ist diese Unterscheidung im Hinblick auf die Antibiotikatherapie.

 

Neben der Mureinschicht besteht die Zellwand eines Bakteriums innen aus dem Zytoplasma, einer Membran, die aus einer Doppelschicht von Phospholipiden aufgebaut ist. Eine genaue Darstellung dieser Membran finden Sie hier. Auch die äußere Membran der Zellwand besteht aus einer Phospholipiddoppelschicht. Einige Bakterien sind außerdem mit einer Schleimkapsel umgeben. Sie besteht aus Zuckern und Eiweißen und erschwert dem menschlichen Immunsystem die Erkennung dieser Bakterien. Sie können deshalb nicht so gut abgewehrt werden. Geißeln dienen den Bakterien als Fortbewegung. Mit den deutlich kleineren Fimbrien dagegen können sich Bakterien an Oberflächen festheften.

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