Prof. Th. Scheper Institut für Technische Chemie Bioprozesstechnik ...
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Einführung in die Biotechnologie - 6 - <strong>Scheper</strong>, TCI Hannover<br />
Tab. 1: Gegenüberstellung der wichtigsten Unterschiede zwischen Pro- und Eukaryonten<br />
Prokaryonten<br />
DNA als ringförmig geschlossener Strang frei<br />
im Cytoplasma („Bakterien-Chromosom“)<br />
keine Organellen (→ membranumschlossene,<br />
differenzierte Zellbestandteile spezieller Funktion)<br />
kleine Ribosomen (70 S) (→ übersetzen die genetische<br />
Information in Proteine)<br />
morphologisch gering differenziert (Grundform:<br />
Kugel oder gerade bzw. gekrümmte<br />
Zylinder), dafür viele stoffwechselphysiologische<br />
Besonderheiten (s. u. a. Kap. 1.4)<br />
Eukaryonten<br />
echter Zellkern mit Chromosomen<br />
Organellen (u. a. Mitochondrien<br />
(„Kraftwerke der Zelle“) und speziell<br />
bei Pflanzen Chloroplasten (Ort der<br />
Photosynthese))<br />
große Ribosomen (80 S)<br />
zunehmender Differenzierungsgrad von<br />
Einzelzelle zum Organismus<br />
In Abb. 3.3 sind zwei repräsentative Vertreter der beiden Gruppen dargestellt: die<br />
Bakterienzelle für die Prokaryonten und die embryonale Pflanzenzelle für die Eukaryonten.<br />
Poly-β-hydroxybuttersäure<br />
Glykogeneinschluß<br />
"Zellkern"<br />
Plasmid<br />
Ribosom<br />
Geißel<br />
a)<br />
Nucleolus rauhes endoplasmatisches Reticulum<br />
Zellkern Kernhülle Vakuole Dictyosom<br />
b)<br />
Fetttröpfchen<br />
Polyphosphatgranula<br />
Cytoplasma<br />
Cytoplasmamembran<br />
periplasmatischer Raum<br />
Mureinschicht<br />
äußere Membran<br />
Lipidtröpfchen<br />
Plasmodesmos Zellwand<br />
Ribosom<br />
Mittellamelle<br />
Mitochondrium<br />
Cytoplasmamembran<br />
glattes endoplasmatisches Reticulum<br />
Abb. 3.3: Gegenüberstellung einer pro- und einer eukaryontischen Zelle<br />
a) Prokaryontische Zelle (am Beispiel: Bakterienzelle)<br />
links: Präsentation einiger Zelleinschlüsse, artifiziell<br />
rechts: Darstellung restlicher „normaler“ Zellbestandteile<br />
b) Eukaryontische Zelle (am Beispiel: Pflanzenzelle)<br />
Die Darstellung eines auch nur annähernd umfassenden Stammbaums aller Lebewesen würde<br />
den Rahmen einer „Einführung in die Biotechnologie“ sprengen.<br />
Hier soll daher nur eine stark vereinfachte Graphik eines Dendrogramms dargestellt werden,<br />
das auf Basis von 16/18 S rRNA-Untersuchungen aufgestellt werden konnte. Die ribosomale<br />
Ribonucleinsäure eignet sich hervorragend für solche Analysen, da sie gut isoliert und<br />
analysiert werden kann. Zudem finden Veränderungen in bestimmten Bereichen der rRNA<br />
mit der richtigen statistischen Häufigkeit statt. Die gewonnenen Daten lassen sich<br />
anschließend z. B. per Computer vergleichsweise einfach auswerten und vergleichen. Der<br />
dargestellte Stammbaum gibt die Dreiteilung der Lebewesen wieder. Je kleiner der Abstand<br />
zwischen zwei Punkten, desto kleiner sind die Unterschiede in der Nukleinsäuresequenz, um<br />
so größer ist also die Verwandtschaft. Eukaryonten (Eucarya) sind daher enger mit Archaea<br />
verwandt, als mit den Bacteria. Das ganze Stammbaumsystem muß derzeit ständig verändert
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