Prokaryoten vs. Eukaryoten

Prokaryoten sind einzellige Lebewesen, die keinen Zellkern besitzen. Sie sind praktisch die einfachsten Zellen. Dagegen besitzen eukaryotische Zellen einen Zellkern und membranumschlossene Organellen. Natürlich sind Eukaryoten größer als Prokaryoten.

Als Mikrobe bezeichnet man eigentlich jegliche Lebewesen, die nur mit einem Mikroskop gesehen werden können. Hauptsächlich handelt es sich hier also um Prokaryoten (z. B. Bakterien) und Protisten (d. h. einzellige Eukaryoten, wie z. B. Pantoffeltierchen). Mikroben sind also nicht nur Bakterien.

Wie sind Prokaryoten aufgebaut?

Bakterienaufbau
Schematischer Aufbau einer Bakterienzelle (Prokaryot).

Prokaryoten besitzen ein Cytoplasma, das die nackte DNA sowie Ribosomen umfasst. Das Cytoplasma wird von einer Membran und einer Zellwand umgeben. Einige Prokaryoten besitzen zusätzlich einen Kapsel, der die Zelle schützt. Eine Flagelle hilft Prokaryoten bei der Fortbewegung.

Heißt es nun Prokaryoten oder ProkaryoNten?

Prokaryont bzw. Eukaryont sind die korrekten Begriffe. In der Biologie Akademie verwenden wir auch einfachheitshalber die Begriffe Prokaryot und Eukaryot (also ohne das „n“).

Prokaryoten werden in zwei Organismen-Domänen Archaea (Archaebakterien) und Bacteria aufgeteilt. Zu den Archaea gehören die berühmten Extremophilen, die wie der Name schon vermuten lässt unter extremen Umweltbedingungen gedeihen. Bakterien, wie z. B. das Darmbakterium E. Coli gehören hingegen der Domäne Bacteria an.

Aufbau von Eukaryoten

Das markanteste Merkmal von eukaryotischen Zellen ist die Existenz eines Zellkerns, sowie weiterer Organellen, die z. T. von eigenen Membranen umschlossen sind.

Hierzu gehören das Mitochondrium, den Chloroplast, den Golgi-Apparat und Dictyosomen, das endoplasmatische Reticulum , das wir liebevoll mit ER abkürzen, das Ribosom, die Vakuole, das Lysosom, das Peroxisom, natürlich den Zellkern.

Einige einzellige Eukaryoten (Protisten) verwenden Cilien (Zellwimper) oder Flagellen (Geißeln) zur Fortbewegung. Amöben hingegen können durch Ausbildung von Scheinfüßchen (Pseudopodien) ihre Gestalt ändern und sich somit fortbewegen.

Endosymbiose
Die Endosymbionthentheorie könnte erklären, wie die Zellorganellen von Eukaryoten ihre Doppelmembran erhalten habe.

Warum wird der eukaryotische Zellkern von einer Doppelmembran umschlossen? Warum haben einige Zellorganelle, wie Mitochondrien und Chloroplasten eigene DNA-Moleküle bzw. einen eigenen genetischen Code? Warum haben Chloroplasten ein eigenes Membransystem?

Diese Beobachtungen zeigen Ähnlichkeiten zwischen den Zellorganellen und Prokaryoten auf. Das lässt eine Verwandtschaft von den Organellen mit frühen Prokaryoten vermuten. Diese Theorie wird die Endosymbiontentheorie genannt.

Die Entstehung des Zellkerns könnte infolge von Einstülpungen der Plasmamembran um die DNA erklärt werden. Zusätzlich könnten Mitochondrien und Chloroplasten durch die Endozytose von einfacheren prokaryotischen Vorfahren entstanden sein. Somit kann die Existenz von Membranen um Mitochondrien und Chloroplasten erklärt werden. Der Besitz einer eigenen Ring-DNA, eigener Ribosomen, sowie eines eigenen genetischen Codes untermauert die Endosymbiontentheorie.

Der Mensch und sämtliche mehrzellige Organismen sind Eukaryoten, da ihre Zellen eukaryotischen Aufbau haben. Einzellige Eukaryoten werden als Protist bezeichnet. Für den Biologieunterricht relevante Eukaryoten sind u. a. das Pantoffeltierchen (Paramecium) und das Augentierchen (Euglena). Während das Augentierchen Photosynthese betreibt (sich also autotroph ernährt), ernährt sich das Pantoffeltierchen ausschließlich heterotroph (d. h. von anderen Lebewesen).

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