Schlüsselbegriffe

  • Osmotisches Milieu: Milieu mit kontrollierter Nettobewegung von Molekülen aus einem Bereich mit hoher Lösungsmittelkonzentration in einen Bereich mit niedriger Lösungsmittelkonzentration durch eine durchlässige Membran.

Für die meisten Bakterienzellen ist die Zellwand entscheidend für das Überleben der Zelle, es gibt jedoch auch einige Bakterien, die keine Zellwand haben. Mycoplasma-Arten sind weit verbreitete Beispiele, und einige können intrazelluläre Krankheitserreger sein, die in ihren Wirten wachsen. Diese bakterielle Lebensweise wird als parasitisch oder saprophytisch bezeichnet. Zellwände sind hier unnötig, da die Zellen nur in der kontrollierten osmotischen Umgebung anderer Zellen leben. Es ist wahrscheinlich, dass sie irgendwann in der Vergangenheit die Fähigkeit hatten, eine Zellwand zu bilden, aber als ihre Lebensweise zu einer Existenz innerhalb anderer Zellen wurde, verloren sie die Fähigkeit, Wände zu bilden.

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Abbildung: L-Form-Bakterien: L-Form-Bakterien haben keine Zellwandstruktur.

In Übereinstimmung mit dieser sehr begrenzten Lebensweise innerhalb anderer Zellen haben diese Mikroben auch sehr kleine Genome. Sie brauchen keine Gene für alle möglichen biosynthetischen Enzyme, da sie die Endkomponenten dieser Stoffwechselwege vom Wirt stehlen können. Ebenso brauchen sie keine Gene, die für viele verschiedene Wege für verschiedene Kohlenstoff-, Stickstoff- und Energiequellen kodieren, da ihre intrazelluläre Umgebung völlig vorhersehbar ist. Aufgrund des Fehlens von Zellwänden haben Mykoplasmen eine kugelförmige Gestalt und werden schnell abgetötet, wenn sie in eine Umgebung mit sehr hohen oder sehr niedrigen Salzkonzentrationen gelangen. Mykoplasmen haben jedoch ungewöhnlich zähe Membranen, die widerstandsfähiger sind als die anderer Bakterien, da diese Zellmembran mit den Faktoren der Wirtszelle konkurrieren muss. Das Vorhandensein von Sterolen in der Membran trägt zu ihrer Widerstandsfähigkeit bei, da sie dazu beitragen, die Kräfte zu erhöhen, die die Membran zusammenhalten. Andere Bakterienarten mutieren gelegentlich oder reagieren auf extreme Ernährungsbedingungen, indem sie Zellen ohne Wände bilden, die so genannten L-Formen. Dieses Phänomen wird sowohl bei grampositiven als auch bei gramnegativen Arten beobachtet. L-Formen haben unterschiedliche Formen und reagieren empfindlich auf osmotischen Schock.