Was sind Darm Bakterien und was tun sie?
Darm Bakterien sind mikroskopisch kleine, einzellige Organismen, die zu Millionen in jeder Umgebung vorkommen, sowohl innerhalb als auch außerhalb anderer Organismen.
Einige Bakterien sind schädlich, aber die meisten dienen einem nützlichen Zweck. Sie unterstützen viele Lebensformen, sowohl pflanzliche als auch tierische, und werden in industriellen und medizinischen Prozessen eingesetzt.
Man nimmt an, dass Bakterien die ersten Organismen waren, die vor etwa 4 Milliarden Jahren auf der Erde auftauchten. Die ältesten bekannten Fossilien bestehen aus bakterienähnlichen Organismen.
Bakterien können die meisten organischen und einige anorganische Verbindungen als Nahrung nutzen, und einige können unter extremen Bedingungen überleben.
Das wachsende Interesse an der Funktion des Darmmikrobioms wirft ein neues Licht auf die Rolle, die Bakterien für die menschliche Gesundheit spielen.
Darm Bakterien sind einzellige Organismen, die weder Pflanzen noch Tiere sind.
Sie sind in der Regel nur wenige Mikrometer groß und leben in Gemeinschaften von Millionen von Individuen zusammen.
Ein Gramm Boden enthält normalerweise etwa 40 Millionen Bakterienzellen. Ein Milliliter Süßwasser enthält in der Regel etwa eine Million Bakterienzellen.
Man schätzt, dass die Erde mindestens 5 Billionen Bakterien enthält, und man geht davon aus, dass ein Großteil der Biomasse der Erde aus Bakterien besteht.
Es gibt viele verschiedene Arten von Darm Bakterien. Eine Möglichkeit, sie zu klassifizieren, ist ihre Form. Es gibt drei Grundformen.
Innerhalb jeder Formgruppe gibt es viele Variationen.
Darm Bakterien Zellen unterscheiden sich von pflanzlichen und tierischen Zellen. Bakterien sind Prokaryoten, das heißt, sie haben keinen Zellkern.
Eine Bakterienzelle besteht aus:
Eine Kapsel: Eine Schicht, die sich bei einigen Bakterien an der Außenseite der Zellwand befindet.
Zellwand: Eine Schicht, die aus einem Polymer namens Peptidoglykan besteht. Die Zellwand gibt dem Bakterium seine Form. Sie befindet sich außerhalb der Plasmamembran. Bei einigen Bakterien, den sogenannten Gram-positiven Bakterien, ist die Zellwand dicker.
Plasmamembran: Sie befindet sich innerhalb der Zellwand und dient der Energieerzeugung und dem Transport von Chemikalien. Die Membran ist durchlässig, was bedeutet, dass Stoffe durch sie hindurchtreten können.
Zytoplasma: Eine gallertartige Substanz innerhalb der Plasmamembran, die genetisches Material und Ribosomen enthält.
DNA: Sie enthält alle genetischen Anweisungen, die für die Entwicklung und Funktion des Bakteriums benötigt werden. Sie befindet sich im Inneren des Zytoplasmas.
Ribosomen: Hier werden die Proteine hergestellt bzw. synthetisiert. Ribosomen sind komplexe Partikel, die aus RNA-reichen Granula bestehen.
Geißel: Sie dient der Fortbewegung und treibt einige Bakterienarten an. Einige Bakterien können mehr als eine haben.
Pili: Diese haarähnlichen Anhängsel an der Außenseite der Zelle ermöglichen es ihr, an Oberflächen zu haften und genetisches Material auf andere Zellen zu übertragen. Dies kann zur Verbreitung von Krankheiten beim Menschen beitragen.
Darm Bakterien ernähren sich auf unterschiedliche Weise.
Heterotrophe Bakterien oder Heterotrophe erhalten ihre Energie durch die Aufnahme von organischem Kohlenstoff. Die meisten absorbieren totes organisches Material, wie z. B. sich zersetzendes Fleisch. Einige dieser parasitären Bakterien töten ihren Wirt, während andere ihm helfen.
Chemosynthese, bei der Kohlendioxid, Wasser und Chemikalien wie Ammoniak, Stickstoff, Schwefel und andere verwendet werden
Bakterien, die Photosynthese betreiben, werden Photoautotrophe genannt. Einige Arten, zum Beispiel Cyanobakterien, produzieren Sauerstoff. Diese spielten wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Sauerstoffs in der Erdatmosphäre. Andere, wie die Heliobakterien, produzieren keinen Sauerstoff.
Diejenigen, die die Chemosynthese nutzen, werden als Chemoautotrophe bezeichnet. Diese Bakterien finden sich häufig in den Schloten der Ozeane und in den Wurzeln von Hülsenfrüchten wie Alfalfa, Klee, Erbsen, Bohnen, Linsen und Erdnüssen.
Darm Bakterien können sich mit den folgenden Methoden vermehren und verändern:
Einige Bakterien produzieren Endosporen oder interne Sporen, während andere Exosporen produzieren, die nach außen abgegeben werden. Diese werden als Zysten bezeichnet.
Clostridium ist ein Beispiel für ein endosporenbildendes Bakterium. Es gibt etwa 100 Clostridium-Arten, darunter Clostridium botulinim (C. botulinim) oder Botulismus, der für eine potenziell tödliche Lebensmittelvergiftung verantwortlich ist, und Clostridium difficile (C. Difficile), das Kolitis und andere Darmprobleme verursacht.
Bakterien werden oft als schlecht angesehen, aber viele von ihnen sind nützlich. Ohne sie würden wir nicht existieren. Der Sauerstoff, den wir atmen, wurde wahrscheinlich durch die Aktivität von Bakterien erzeugt.
Viele der Bakterien im Körper spielen eine wichtige Rolle für das Überleben des Menschen. Bakterien im Verdauungssystem spalten Nährstoffe, wie z. B. komplexe Zucker, in für den Körper verwertbare Formen auf.
Ungefährliche Bakterien tragen auch dazu bei, Krankheiten vorzubeugen, indem sie Orte besetzen, an denen sich pathogene oder krankheitsverursachende Bakterien gerne festsetzen würden. Einige Bakterien schützen uns vor Krankheiten, indem sie die Krankheitserreger angreifen.
Bakterien nehmen Stickstoff auf und geben ihn nach ihrem Absterben an die Pflanzen ab. Pflanzen brauchen Stickstoff im Boden, um zu leben, aber sie können ihn nicht selbst binden. Um dies zu gewährleisten, enthalten viele Pflanzensamen einen kleinen Behälter mit Bakterien, die bei der Keimung der Pflanze verwendet werden.
Milchsäurebakterien wie Lactobacillus und Lactococcus werden zusammen mit Hefe und Schimmelpilzen zur Herstellung von Lebensmitteln wie Käse, Sojasauce, Natto (fermentierte Sojabohnen), Essig, Joghurt und Pickles verwendet.
Die Fermentation ist nicht nur für die Konservierung von Lebensmitteln nützlich, sondern einige dieser Lebensmittel können auch gesundheitliche Vorteile bieten.
So enthalten einige fermentierte Lebensmittel Bakterienarten, die denen ähneln, die mit der Gesundheit des Magen-Darm-Trakts in Verbindung gebracht werden. Einige Fermentationsprozesse führen zu neuen Verbindungen, wie z. B. Milchsäure, die offenbar eine entzündungshemmende Wirkung haben.
Bakterien können organische Verbindungen abbauen. Dies ist nützlich für Tätigkeiten wie die Abfallverarbeitung und die Beseitigung von Ölverschmutzungen und giftigen Abfällen.
In der pharmazeutischen und chemischen Industrie werden Bakterien bei der Herstellung bestimmter Chemikalien eingesetzt.
Darm Bakterien werden in der Molekularbiologie, Biochemie und Genforschung eingesetzt, da sie schnell wachsen und relativ leicht zu manipulieren sind. Wissenschaftler nutzen Bakterien, um die Funktionsweise von Genen und Enzymen zu untersuchen.
Bakterien werden für die Herstellung von Antibiotika benötigt.
Bacillus thuringiensis (Bt) ist ein Bakterium, das in der Landwirtschaft anstelle von Pestiziden eingesetzt werden kann. Es hat nicht die unerwünschten Umweltfolgen, die mit dem Einsatz von Pestiziden verbunden sind.
Einige Bakterienarten können beim Menschen Krankheiten hervorrufen, z. B. Cholera, Diptherie, Ruhr, Beulenpest, Lungenentzündung, Tuberkulose (TB), Typhus und viele mehr.
Wenn der menschliche Körper mit Bakterien in Berührung kommt, die der Körper nicht als nützlich erkennt, greift das Immunsystem sie an. Diese Reaktion kann zu den Symptomen von Schwellungen und Entzündungen führen, die wir zum Beispiel bei einer infizierten Wunde sehen.
Im Jahr 1900 waren Lungenentzündung, Tuberkulose und Durchfallerkrankungen die drei häufigsten Todesursachen in den Vereinigten Staaten. Sterilisationstechniken und antibiotische Medikamente haben zu einem deutlichen Rückgang der Todesfälle durch bakterielle Krankheiten geführt.
Durch den übermäßigen Einsatz von Antibiotika wird die Behandlung bakterieller Infektionen jedoch immer schwieriger. Da die Bakterien mutieren, werden sie immer resistenter gegen vorhandene Antibiotika, was die Behandlung von Infektionen erschwert. Bakterien verändern sich auf natürliche Weise, aber der übermäßige Einsatz von Antibiotika beschleunigt diesen Prozess.
Jüngste Forschungen haben zu einem neuen und wachsenden Bewusstsein dafür geführt, wie der menschliche Körper mit Darm Bakterien interagiert, insbesondere mit den Bakteriengemeinschaften, die im Darmtrakt leben, dem sogenannten Darmmikrobiom oder der Darmflora.
Im Jahr 2009 veröffentlichten Forscher Ergebnisse, die darauf hindeuten, dass Frauen mit Fettleibigkeit eher eine bestimmte Art von Bakterien, Selenomonas noxia (S. noxia), in ihrem Mund haben.
Im Jahr 2015 stellten Wissenschaftler der Universität von North Carolina fest, dass der Darm von Menschen mit Magersucht “ganz andere” Bakterien oder mikrobielle Gemeinschaften enthält als der von Menschen, die nicht an dieser Krankheit leiden. Sie vermuten, dass dies eine psychologische Auswirkung haben könnte.
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