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Start›Biologie

Mikroorganismen

1676 berichtete Antonie van Leeuwenhoek der Royal Society, dass ein einziger Tropfen Pfefferwasser mehr als eine Million Lebewesen enthielt. Lerne Bakterien, Archaeen, Pilze, Protisten und Viren kennen, verfolge das Wachstum einer Bakterienkultur im Graphen und erfahre, wie Forschende die Existenz von Keimen nachwiesen.

Fortschritt

Über diesen Kurs

Im Jahr 1676 teilte Antonie van Leeuwenhoek der Royal Society mit, dass ein einziger Tropfen Pfefferwasser mehr als eine Million lebende Wesen enthielt. Seine ersten Beobachtungen erreichten die Royal Society in London 1673, vorgestellt vom Arzt Regnier de Graaf, und er schrieb der Gesellschaft bis zu seinem Tod im Jahr 1723.

Die sechs Einheiten behandeln, was Mikroben sind, Bakterien und Archaeen, wie schnell sich Bakterien vermehren, Pilze und Protisten, Viren und die Entdeckung der Krankheitserreger. Die meisten Bakterien vermehren sich durch binäre Teilung, eine einfache Zweiteilung, auch wenn Gene durch horizontalen Gentransfer ausgetauscht werden können. Die Wachstumseinheit nutzt das OpenStax-Beispiel einer Zelle mit einer Verdopplungszeit von 30 Minuten über 24 Stunden, und mit einer logarithmischen Skala wird aus der Kurve eine Gerade. Du berechnest auch, wie viele Zellen aus 100 000 nach 2 Stunden Wachstum werden. Virenkapside gibt es in drei groben Formen: schraubenförmige Stäbchen wie beim Tabakmosaikvirus, polyedrische Körper und komplexe Formen wie die Bakteriophagen mit Kopf, Schwanz und Schwanzfasern.

Die Einheit zur Geschichte folgt dem Beweis, dass es Krankheitserreger gibt. Im Jahr 1668 legte Francesco Redi Fleisch in sechs Gläser, ließ zwei offen, deckte zwei mit Gaze ab und verschloss zwei, und nur in den offenen Gläsern wuchsen Maden. Im Jahr 1847 bemerkte Ignaz Semmelweis, dass Mütter in Stationen, die von Ärzten und Medizinstudenten betreut wurden, die direkt von Obduktionen kamen, mit einer Rate von 10 bis 20 Prozent am Kindbettfieber starben. Im Jahr 1892 leitete Dmitri Iwanowski Saft kranker Tabakpflanzen durch einen Porzellanfilter, der alle Bakterien zurückhielt, und der Saft konnte Pflanzen trotzdem krank machen. Im Jahr 1928 stellte Alexander Fleming fest, dass auf einer seiner Kulturplatten ein Penicillium-Schimmel gewachsen war und die Bakterien in seiner Nähe nicht wuchsen.

Bevor du anfängst

Die meisten Mikroben bestehen aus einer einzigen Zelle, deshalb ist Zellen die beste Vorbereitung, besonders der Unterschied zwischen Zellen mit und ohne Kern. Die Wachstumseinheit verdoppelt Zahlen immer wieder; wenn du mit Zweierpotenzen vertraut bist, gehen diese Aufgaben schneller.

Wenn du fertig bist

Danach kannst du die Größen von Bakterien, Pilzen, Protisten und Viren vergleichen, erklären, was Brotteig aufgehen lässt, und die Zellen nach einigen Verdopplungen zählen. Du nennst die Phasen des Bakterienwachstums, erzählst die Geschichte von Flemings Schimmelpilz und dem Penicillin, sagst, was ein Virus enthält, und erklärst, warum Pasteurs Schwanenhalskolben klar blieben, Redis offene Gläser aber nicht.

  1. 1Was Mikroorganismen sindEtwas von etwa 100 Mikrometern Durchmesser kannst du gerade noch mit bloßem Auge erkennen. Ein typisches Bakterium ist etwa ein Hundertstel so groß.
  2. 2Bakterien und ArchaeenUnter guten Laborbedingungen kann sich eine E.-coli-Zelle in etwa 20 Minuten in zwei Zellen teilen.
  3. 3Wie schnell sich Bakterien vermehrenAus einer Zelle, die sich alle 30 Minuten teilt, würden bei unbegrenzter Nahrung in 24 Stunden 281 474 976 710 656 Zellen entstehen.
  4. 4Pilze und Protisten1928 bemerkte Alexander Fleming, dass ein Schimmelpilz auf einer seiner Kulturplatten am St Mary's Hospital in London die Bakterien in seiner Umgebung am Wachstum gehindert hatte.
  5. 5Viren1892 leitete Dmitri Iwanowski Saft kranker Tabakpflanzen durch einen Porzellanfilter, der alle Bakterien zurückhielt. Trotzdem konnte der Saft weiterhin Pflanzen krank machen.
  6. 6Wie Keime entdeckt wurden1668 legte Francesco Redi Fleisch in sechs Gefäße. Zwei ließ er offen, zwei bedeckte er mit Gaze und zwei verschloss er. Nur in den offenen Gefäßen entstanden Maden im Fleisch.

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Quellen zu diesem Kurs (15)
  • OpenStax Microbiology 1.1 What Our Ancestors Knew (fermented drink from rice, honey and fruit in Neolithic China by 7000 BC, Saccharomyces cerevisiae in bread, Leeuwenhoek 1675 "animalcules" in rain water, Golden Age of Microbiology 1857 to 1914; openstax.org/books/microbiology/pages/1-1-what-our-ancestors-knew)
  • 1.3 Types of Microorganisms (about 100 µm to see with the eye, animal cell about 10 µm, bacteria about 1 µm, viruses about 100 nm, three domains, coccus/bacillus/spirillum, archaea without peptidoglycan and in extreme places such as Morning Glory pool, protists, algae, diatoms 2 to 200 µm, protozoa with cilia, flagella or pseudopods, fungi with chitin walls, more than 1000 yeast species, molds and penicillin, helminths, prions about one-tenth of a virus; .../1-3-types-of-microorganisms)
  • 3.1 Spontaneous Generation (Aristotle, van Helmont's mice recipe of 3 weeks, Redi 1668 with six jars, Needham 1745, Spallanzani, Pasteur 1858 gun-cotton filter, swan-neck flasks, Alhumbert Prize 1862, 1864 lecture; .../3-1-spontaneous-generation)
  • 3.2 Foundations of Modern Cell Theory (Semmelweis 1847, 10 to 20 percent vs 1 percent, chlorinated lime; Snow; Pasteur 1856 fermentation; Lister 1867 carbolic acid; Koch's postulates; .../3-2-foundations-of-modern-cell-theory)
  • 6.1 Viruses (acellular, obligate intracellular parasites, DNA or RNA never both, capsid, envelope, spikes, helical/polyhedral/complex, 20 nm to 900 nm, Ivanovski 1892 with the Chamberland filter of 1884, pore 0.1 µm, Beijerinck 1898 and virus = poison, Stanley 1935, host range, bacteriophages, FDA 2006 phage spray on lunch meats; .../6-1-viruses)
  • 9.1 How Microbes Grow (binary fission, FtsZ Z ring, generation time, E. coli 20 minutes, human generation 25 years, M. tuberculosis 15 to 20 hours, M. leprae 14 days, 2^48 = 281,474,976,710,656 after 24 h at 30 minutes, Nn = N0 2^n, lag/log/stationary/death, budding, fragmentation, Epulopiscium; .../9-1-how-microbes-grow)
  • Royal Society: Philosophical Transactions 12:821-831, published 25 March 1677, Leeuwenhoek's Dutch letter of 9 October 1676 "concerning little animals" (doi.org/10.1098/rstl.1677.0003)
  • Royal Society archive EL/L1/22 (letter to Oldenburg dated at Delft, 18 pages, partial translation by Oldenburg)
  • Royal Society blog "Celebrating Leeuwenhoek", 2023 (first letter via de Graaf, Phil. Trans. 19 May 1673; 190 letters in fifty years; died 26 August 1723 aged 90)
  • N. Lane 2015, Phil. Trans. R. Soc. B 370:20140344 (upwards of 1,000,000 creatures in a drop of pepper-water; letter read aloud over several sessions)
  • Lens on Leeuwenhoek, letter L-040 (Oldenburg printed less than half; Hooke succeeded later in 1677)
  • CDC MMWR 53(34):783, 2004, 150th Anniversary of John Snow and the Pump Handle (31 August 1854, handle removed 8 September 1854, Vibrio cholerae isolated 1883; cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm5334a1.htm)
  • CDC History of Smallpox and Smallpox timeline (Jenner 1796; 33rd World Health Assembly declared the world free of smallpox on 8 May 1980; cdc.gov/smallpox/about/history.html)
  • American Chemical Society, Discovery and Development of Penicillin landmark (Fleming 1928 at St Mary's Hospital London, paper June 1929, Florey and Chain at Oxford from 1939; acs.org/education/whatischemistry/landmarks/flemingpenicillin.html)
  • Fleming 1929, Br J Exp Pathol 10:226. Sender, Fuchs and Milo 2016, PLoS Biol 14:e1002533 (3.8 × 10^13 bacteria and 3.0 × 10^13 human cells in a 70 kg reference man, ratio about 1.3, bacteria about 0.2 kg).

Abgerufen: 2026-10-17