(6) Cytologie - member

1H / BMb (6 Cytologie) 4/18
30.08.08 © C.N.
Grüne nicht-Schwefel Bakterien scheinen von einer Gruppe von Bakterien abzustammen
die als erste Photosynthese betrieben. Chloroflexus ist nicht verwandt mit anderen
phototrophen Bakterien und gilt als eine der ältesten phototrophen Arten.
Chloroflexus fixiert CO2 zur Bereitstellung von Pyruvat (CH2OH-CO-COOH) über den
Hydroxypropionat-Weg.
Bei Deinokokken findet man eine bemerkenstwerte Resistenz gegenüber
radioaktiver Strahlung. Deinococcus und Deinobacter besitzen ein
effektives Reparatur-System für geschädigte DNA. Sie enthalten
Carotinoide in hoher Konzentration und synthetisieren seltene polare
Lipide, die als Ionenfänger oder Antioxidantien wirken.
Die Cyanobakterien bilden eine Abteilung von morphologisch sehr unterschiedlichen
Arten, denen jedoch die Fähigkeit gemeinsam ist, H2O als Elektronendonor ihres Photo-
Elektronentransports zu verwenden. Der Name „Cyano-“ leitet sich von der blaugrünen
Farbe ihrer Photosynthesepigmente ab. Sie spalten Wasser und setzen Sauerstoff frei,
wie die höheren Pflanzen (oxygene Photosynthese).
Sie kommen als einzellige, vielzellige, und filamentös (in vielzelligen Fäden) wachsende
Arten vor. Die vielzellig lebenden sind meist durch einen "Kit" aus Polysacchariden
zusammengehalten, der sie im Mikroskop gut erkennbar macht. Manchmal bilden diese
Arten an der Oberfläche von Sedimenten große zusammenhängende Matten. Fossile
Überreste solcher Matten findet man in den Stromatolithen, die bis zu 3,5 Mrd. Jahre alt
sind (Film "Ozean des Lebens, siehe auch Kapitel 5.2.1.). Solche „gewachsenen Steine“
bilden sich auch heute noch an einem Küstenabschnitt Australiens.
Unter den Cyanobakterien gibt es thermophile Arten, die man als erste Besiedler in
Gebieten mit vulkanischer Tätigkeit findet. Cyanobakterien gehören also zu den ältesten
Lebewesen auf der Erde.
Manche der filamentös wachsenden Arten haben die Fähigkeit
zur Zelldifferenzierung für eine bestimmte Stoffwechselfunktion.
→ Die Heterocysten dienen der Fixierung von Luftstickstoff als
Ammoniumquelle (Anabena cylindrica).
N2 + 8e - + 8H + → 2NH3 + H2 (Verbrauch von 18-24 ATP)
Viele phototaktische Bakterien, die in aquatischen Umgebungen leben, können ihre
Schwebhöhe im Wasser nach der Lichtintensität regulieren. Bewerkstelligt wird das durch
Gasvakuolen die mehr oder weniger gefüllt werden können. Wie ein U-Boot kann somit ein
Nostoc Bakterium genau zu jener Lichtstärke schwimmen, die optimale Photosynthese
garantiert, ohne Photooxidation zu verursachen.
Was Cyanobakterien leisten, nämlich N2 in eine verwertbare Form zu überführen, leisten
auch andere Stickstofffixierer wie z.B die Rhizobium-Arten, die in Symbiose mit
Leguminosen (Hülsenfrüchte) leben und Ihnen den nötigen Dünger liefern. Sie selbst
profitieren von den Pflanzen indem sie von ihnen mit Kohlehydraten versorgt werden.
Zu den Proteobakterien (Purpurbakterien) gehört eine Vielzahl sehr unterschiedlicher
Arten. Ihre Verwandtschaft ließ sich nur durch intensive Untersuchungen an rRNA
feststellen.
chemolithotrophe Ammoniak oxidierende Bakterien (Nitroso-):
Die Ammoniak oxidierenden (Atmung) spielen zusammen mit den Nitrit oxidierenden eine
wichtige Rolle im Stickstoffkreislauf des Bodens. Nitrosomonas ( NH4 + →NO2 - , ∆G 0 beträgt