Prof. Th. Scheper Institut für Technische Chemie Bioprozesstechnik ...

Einführung in die Biotechnologie - 4 - Scheper, TCI Hannover
Im folgenden Kapitel sollen daher verschiedene, grundlegende mikrobiologische
Sachverhalte und Arbeitstechniken vorgestellt werden, um einen kurzen Einblick in dieses
Fachgebiet zu vermitteln. Biotechnologische Aspekte werden dabei ebenfalls berücksichtigt.
3.1 Von den Kleinsten der Kleinen
In der Natur gibt es eine Vielzahl von Lebensformen, die sich in der Regel einer der drei
folgenden Gruppen zuordnen lassen.
Die normalerweise unbeweglichen Pflanzen zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus,
Sonnenlicht zum Aufbau körpereigener Substanzen nutzen zu können. Hierzu gehören der bis
zu 120 m hoch werdende Mammutbaum (Sequoia) als auch winzig kleine Vertreter, die zum
Teil nicht größer als 0,02 mm sind. Sie alle synthetisieren aus anorganischen Stoffen
organische Substanz, weshalb sie auch Produzenten genannt werden. Die Erforschung dieser
Lebewesen ist Gegenstand der Botanik.
Durch wesentlich komplexere Bewegungs- und Sinnesleistungen zeichnen sich
demgegenüber die Tiere aus. Sie bauen als sogenannte Konsumenten die von den Pflanzen
gebildete organische Substanz wieder unter Energiegewinn um oder ab. Zu dieser Gruppe
gehören Vertreter wie der Blauwal, der mit einer Länge von 30 m das größte derzeit lebende
Säugetier ist. Aber auch winzig kleine Organismen wie die einzelligen Protozoen gehören
dazu, die minimale Ausmaße von etwa 0,01 mm erreichen können. Das Studium der Tiere
bildet das Arbeitsfeld der Zoologie.
Irgendwann muß die organische Substanz, die in Pflanzen und Tieren festgelegt ist, wieder
in die anorganischen Bausteine zerlegt, d. h. mineralisiert werden. Dies wird durch die
Destruenten geleistet. In erster Linie werden hierzu Bakterien und Pilze gezählt, die,
zusammen mit den Viren, im Fachgebiet der Mikrobiologie bearbeitet werden (s. Abb. 3.1).
Die Mikrobiologie stellt also die Lehre des Lebens mikroskopisch kleiner Objekte dar (logos
(griech.) Vernunft, Begriff / (bios (griech.) Leben-, das Leben betreffend). Je nach
Untersuchungsobjekt wird diese Wissenschaft noch weiter unterteilt in Bakteriologie,
Mykologie („Pilzkunde“) und Virologie. In den Grenzbereich zu anderen biologischen
Richtungen fallen die Algologie und die Protozoologie. Schon sehr früh wurden diese
Organismen unter dem Sammelbegriff Protisten zusammengefaßt. Protisten weisen eine
geringere morphologische Differenzierung als Pflanzen und Tiere auf und sind meistens einzellig.
Viren sind nicht-zelluläre Teilchen, können sich nur mit Hilfe fremder Zellen vermehren
und unterscheiden sich dadurch von den Organismen. Abb. 3.2 gibt die
Größenverhältnisse zwischen Zellen, Viren und Sporen im Vergleich mit einem menschlichen
Haar wieder.