Bakterien: Struktur und Position des Mesosoms in Bakterienzellen

Bakterien: Struktur und Position des Mesosoms in der Bakterienzelle!

Biologen sind sich im Allgemeinen einig, dass Bakterien keine Kerne haben, wie sie in Zellen höherer Pflanzen und Tiere gefunden werden. In den Zellen dieser komplexeren Organismen enthält der Kern einen oder zwei Nucleolus, die an eine sichtbare Membran gebunden sind und sich durch Mitose teilen. Es wurde jedoch immer wieder gezeigt, dass es in Bakterien einen Mechanismus für die Übertragung erblicher Merkmale gibt.

Bild mit freundlicher Genehmigung: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/45/Thermophilic_bacteria.jpg

Die meisten Bakteriologen glauben heute, dass der Zellkern in den Bakterien als diskreter Körper in der Zelle vorhanden ist. Bei Bakterien durchgeführte Feulgen-Tests haben in vielen Fällen purpurfarbene Körper gezeigt. In Bakterien ist der Atomapparat eine eher rudimentäre Struktur. Diese beginnende Form des Kerns kann durch Feulgenfärbung und Elektronenmikroskopie nachgewiesen werden.

Es hat keine nukleare Hülle und teilt sich amitotisch. Im Elektronenmikroskop erscheint der prokaryotische Kernbereich als ein durchscheinender Elektronenbereich und kann gezeigt werden, dass er sehr feine Fibrillen enthält. Diese Fibrillen sind DNA-Molekülstränge. Die DNA ist sicherlich auf diesen Bereich der Zelle beschränkt. Cairns (1963) hat die zirkuläre DNA von Escherichia coli auch mit Hilfe der Röntgentechnik demonstriert.

Es ist bekannt, dass DNA das genetische Material lebender Zellen umfasst. Bei einigen Bakterienformen ist die DNA in einem oder zwei tief färbenden Körpern konzentriert. Kurz bevor sich ein Bakterium teilt, teilen sich diese DNA-Körper und werden gleichmäßig auf die Tochterzellen verteilt. Auf diese Weise ähneln die DNA-Körper Chromosomen, die sich in einer sich teilenden Zelle replizieren.

Kritischere Beobachtungen bakterieller "Chromosomen" wurden durch die Untersuchung ultradünner Schnitte von Bakterien unter dem Elektronenmikroskop gemacht, bei denen die DNA-Stränge in ein bakterielles Chromosom gepackt dargestellt werden. Für einige Bakterienarten wurde festgestellt, dass das DNA-Molekül etwa 3 Millimikron (m & mgr; m) breit und bis zu 1.200 (& mgr; m) oder 1, 2 mm lang ist.

Ein bakterielles DNA-Molekül ist somit mehr als 500 mal so lang wie die Bakterienzelle, in der es sich befindet. Für diese Messungen wurden bakterielle Chromosomen aus der Zelle entfernt. In diesem Zustand wurde beobachtet, dass der replizierende DNA-Strang in Form eines Kreises vorliegt. Innerhalb der Zelle scheint der DNA-Kreis verdreht und gefaltet zu sein.

Das Kernmaterial von Bakterien ist daher den anderen Organismen ähnlich und hat anscheinend dieselben Eigenschaften. Die DNA ist in einer bestimmten Kernregion vorhanden, aber um sie herum gibt es keine Kernmembran. Kokken haben normalerweise eine Kernregion pro Zelle; Stabartige Bazillen haben normalerweise zwei oder mehr pro Zelle.

Nach Lewis (1941), Robinow (1944) und anderen wurde für viele Bakterien befürwortet, dass der Kern in Endosporen und vegetativen Zellen vorhanden ist. Delameter und Hunter (1951) haben in Bacillus megatherium echte Mitosen gezeigt. Knaysi (1951) unterstützte in seiner Aussage, dass der Kern in vielen Bakterienarten vorhanden ist, z. B. in Staphylococcus flavo-cyaneus, Bacillus mycoides und anderen Arten.


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