Aufgaben 15 Die Ordnung des Lebendigen Lebensweisen von Bakterien Bakterien sind im Vergleich zu Eukaryoten klein und einfach gebaut, haben aber dennoch eine beeindruckende Vielfalt erreicht. Insbesondere der Stoffwechsel von Bakterien ist sehr vielfältig. Manche Bakterienarten benötigen Sauerstoff zum Leben (aerobe Bakterien), und manche betreiben zur Energiegewinnung Zellatmung (siehe auch S. 63 ff.). Andere sind anaerob und existieren also in Lebensräumen, wo kein Sauerstoff vorkommt und in denen weder Tiere noch Pflanzen überleben könnten. Manche Bakterien atmen zwar, benötigen dazu aber keinen Sauerstoff (anaerobe Atmung, S. 71) und für manche Arten ist Sauerstoff sogar giftig. Wieder andere betreiben zur Energieumwandlung Gärung (S. 70). Manche Bakterienarten vermogen die Lichtenergie zu nutzen und konnen Fotosynthese betreiben (siehe S. 56 ff.), zum Beispiel die Cyanobakterien1. Wieder andere verwenden anstatt von Licht chemische Energie zur Herstellung ihrer Nahrung (Chemosynthese, S. 55). Du wirst in Kapitel 2 zum Zellstoffwechsel (siehe S. 46 ff.) noch mehr uber die diversen Lebensweisen von Bakterien erfahren. Weil Prokaryoten so flexibel sind, was ihre Energieversorgung angeht, gibt es keinen Lebensraum auf der Erde, der nicht von ihnen besiedelt wurde. 1 Cyanobakterien: kyanós (griech.) = blau; daher auch Blaugrünbakterien; können wie Pflanzen Fotosynthese betreiben und wurden daher früher fälschlicherweise den Algen zugerechnet Bakterien haben einen vielfältigen Stoffwechsel und kommen in allen Lebensräumen der Erde vor Bakterien als Symbionten von Pflanzen An den Wurzeln mancher Pflanzen, wie zB der Saubohnengewächse (= Schmetterlingsblütler) Klee, Soja und Ackerbohne, finden sich kleine knotige Anschwellungen, so genannte Wurzelknöllchen, die stickstofffixierende Bakterien enthalten. Unter Stickstofffixierung versteht man den Prozess des Aufspaltens und Verarbeitens von Luftstickstoff durch diese Knöllchenbakterien. Pflanze und Bakterien leben hier in einer engen Symbiose, die für beide Vorteile bringt. Die Pflanze stellt den Bakterien durch Fotosynthese gewonnenen Zucker zur Verfügung. Die Knöllchenbakterien hingegen liefern der Pflanze mit Hilfe der Stickstofffixierung Stickstoffverbindungen (siehe S. 142). Die Saubohnengewächse (= Schmetterlingsblütler) wurden durch diese Symbiose mit stickstofffixierenden Bakterien eine der erfolgreichsten Pflanzenfamilien, die auch eine große wirtschaftliche Bedeutung haben. Bei der Gründüngung macht sich die Landwirtschaft diese Symbiose zunutze. Saubohnengewächse (= Schmetterlingsblütler) werden angebaut und ihre stickstoffreichen Wurzeln verbleiben im Boden. So erfolgt eine natürliche Düngung mit Stickstoff. Bakterien erfüllen wichtige Aufgaben als Symbionten von Pflanzen Stoff- und Energieumwandlung Durch die Stickstofffixierung machen Bakterien den Luftstickstoff in Form von Ammonium (NH4 +) für andere Organismen zugänglich. Sie sind damit für die Kreisläufe in der Biosphäre ähnlich wichtig wie die Pflanzen, die in der Fotosynthese den Kohlenstoff aus dem Kohlenstoffdioxid der Luft fixieren. Abb. 7: Stickstofffixierende Bakterien (Rhizobium). Stickstofffixierende Bakterien können im Boden frei leben oder in Symbiose mit manchen Pflanzen in Wurzelknöllchen auftreten (kS. 142, Abb. 11). Rhizobium ist ein solches Knöllchenbakterium. Es ist 1–5µm groß. Bakterien als Symbionten des Menschen Du weißt bereits, dass das Bakterium E. coli in unserem Verdauungstrakt vorkommt und es ist bei weitem nicht das einzige! Wir Menschen sind von einer Vielfalt an Bakterien besiedelt. Sie können für uns entweder nützlich, neutral oder auch schädlich sein. Sie leben unter anderem in unserem Mund, auf unserer Haut und in unserem Verdauungssystem (siehe S. 103). Viele dieser Bakterien sind keine ungebetenen Gäste, sondern leisten wichtige Aufgaben in unserem Körper. Von symbiontischen Bakterien spricht man dann, wenn das Zusammenleben für beide Partner – Mensch und Bakterium – vorteilhaft ist. Von manchen dieser Bakterien sind wir geradezu abhängig. Die Bakterien in unserem Darm beispielsweise bilden gemeinsam die so genannte Darmflora. Sie leisten somit einen wichtigen Beitrag zur Verdauung. Bakterien erfüllen wichtige Aufgaben als Symbionten in unserem Verdauungssystem 1 E Recherchiere und beschreibe die Lebensweise jener Bakterien, die in der Tiefsee, an mittelozeanischen Rücken, überleben können. 2 E Manche Bakterien leben in extrem kalten Lebensräumen, andere besiedeln extrem warme Orte. Erläutere mögliche Gründe für diese enorme Anpassungsfähigkeit der Bakterien. Formuliere dazu eine Hypothese (das heißt eine möglichst exakt formulierte Vermutung). Nur zu Prüfzwecken – Eig ntum des Verlags öbv
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