Pilze und Protisten

1928 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.

Pilze: Hefen und Schimmelpilze

Pilze sind Eukaryoten, ihre Zellen besitzen also einen Zellkern. Manche Großpilze wie Hutpilze erinnern etwas an Pflanzen, unterscheiden sich aber deutlich: Pilze betreiben keine Fotosynthese, und ihre Zellwände bestehen meist aus Chitin statt aus Cellulose. Zwei Gruppen werden in der Mikrobiologie besonders untersucht. Hefen sind einzellige Pilze mit mehr als 1000 bekannten Arten, die von der Tiefsee bis zum menschlichen Bauchnabel überall vorkommen. Manche sind nützlich, etwa die Hefe, die Brot aufgehen lässt und Getränke vergärt. Andere verderben Lebensmittel; einige verursachen Infektionen.

Schimmelpilze sind mehrzellige Pilze aus langen Fäden. Sie wachsen zu sichtbaren Kolonien heran, etwa auf einer alten Orange. Sie leben in Erde, verrottenden Lebensmitteln und feuchten Ecken. Beim Abbau toter Pflanzen und Tiere tragen sie wesentlich dazu bei, Nährstoffe in den Boden zurückzuführen. Manche lösen Allergien aus, andere bilden Giftstoffe, sogenannte Mykotoxine. Schimmelpilze haben uns aber auch Medikamente geliefert.

HintergrundEine verdorbene Kulturplatte. 1928 entdeckte Alexander Fleming, Professor für Bakteriologie am St Mary's Hospital in London, auf einer seiner Bakterienkulturplatten einen Penicillium-Schimmelpilz. In dessen Nähe waren die Bakterien nicht gewachsen. Er nannte den Stoff Penicillin und veröffentlichte seine Ergebnisse im Juni 1929 im British Journal of Experimental Pathology. Zunächst ging es vor allem darum, empfindliche von unempfindlichen Bakterien zu trennen. Andere versuchten vergeblich, den Stoff zu reinigen. Ab 1939 entwickelten Howard Florey, Ernst Chain und ihre Kollegen an der Universität Oxford Verfahren zur Reinigung und Herstellung. So wurde aus einer Laborkuriosität ein Medikament.

Pilze bilden auch Lebensgemeinschaften. Mykorrhizapilze umhüllen Pflanzenwurzeln oder wachsen in sie hinein und tauschen Mineralstoffe gegen Zucker. Flechten sind Lebensgemeinschaften eines Pilzes mit Algen oder Cyanobakterien. Beim Brotbacken vergärt die Hefe Saccharomyces cerevisiae Zucker im Mehl und gibt Kohlenstoffdioxid ab. Die Gasbläschen lassen den Teig aufgehen.

Protisten: die übrigen Organismen mit Zellkern

Protisten sind eine informelle Gruppe von Eukaryoten, die weder Pflanzen noch Tiere oder Pilze sind. Entsprechend vielfältig sind sie. Algen sind Protisten, die Fotosynthese betreiben: Sie gewinnen Energie aus Sonnenlicht und setzen Sauerstoff und Kohlenhydrate frei. Viele Algen haben cellulosehaltige Wände, doch die Zellhüllen unterscheiden sich zwischen den Gruppen. Kieselalgen besitzen glasartige Schalen und sind 2 bis 200 µm groß. OpenStax zeigt ein Foto von ihnen im Meereis des antarktischen McMurdo-Sunds. Auch Cyanobakterien werden oft Algen genannt, sind aber Bakterien.

Protozoen sind Protisten, die oft als tierähnlich bezeichnet werden, weil viele sich fortbewegen und Nahrung aufnehmen. Manche schwimmen mit haarartigen Wimpern, andere mit peitschenartigen Geißeln. Wieder andere strecken Zellteile als Pseudopodien, „Scheinfüßchen“, aus und fließen wie eine Amöbe vorwärts. Einige Protozoen betreiben Fotosynthese, andere fressen organisches Material, manche leben parasitisch. Als Nährstoffquelle für andere Organismen bilden Protozoen das Rückgrat vieler Nahrungsnetze.

Gruppe	Zellwand	Nahrung durch
Hefen (eine Zelle)	Chitin	Aufnahme gelöster Stoffe
Schimmelpilze (Fäden)	Chitin	Aufnahme gelöster Stoffe, Zersetzung
Algen	Cellulose	Sonnenlicht
Protozoen (eine Zelle)	Meist keine	Fressen

Hefe	Einzelliger Pilz; mehr als 1000 bekannte Arten.
Schimmelpilz	Mehrzelliger Pilz aus Fäden; ein Zersetzer.
Chitin	Widerstandsfähiger Stoff in den meisten Pilzzellwänden.
Kieselalge	Alge mit glasartiger Schale, 2 bis 200 µm.
Pseudopodium	„Scheinfüßchen“, mit dem eine Amöbe sich bewegt und Nahrung aufnimmt.
Penicillin	Antibakterieller Stoff aus Penicillium; Fleming, 1928.

Das Wichtigste

Pilze: Eukaryoten mit Chitinwänden, keine Fotosynthese; Hefen (eine Zelle) und Schimmelpilze (Fäden).
Schimmelpilze zersetzen totes Material; Penicillium lieferte Penicillin (Fleming 1928).
Protisten: Eukaryoten, die weder Pflanzen noch Tiere oder Pilze sind.
Algen betreiben Fotosynthese; Protozoen bewegen sich mit Wimpern, Geißeln oder Pseudopodien.

Woraus bestehen die meisten Pilzzellwände?
- Chitin
- Cellulose
- Peptidoglycan
- Glas
Welche Aussage über Pilze stimmt?
- Sie betreiben keine Fotosynthese
- Sie sind Prokaryoten
- Sie sind eine Art Pflanze
- Sie haben keine Zellwände
Wie viele Hefearten sind laut OpenStax ungefähr bekannt? (Untergrenze)
Wo bemerkte Fleming 1928 die Wirkung von Penicillin?
- Auf einer Bakterienkulturplatte am St Mary's Hospital in London
- In einer Pariser Bäckerei
- In einer heißen Quelle
- Auf einem Weizenfeld
Fleming bemerkte den Schimmelpilz 1928; Florey und Chain begannen 1939 mit der Reinigung. Wie viele Jahre liegen dazwischen?
Welche wichtige Aufgabe haben Schimmelpilze in der Natur?
- Sie zersetzen tote Pflanzen und Tiere
- Sie bilden Sauerstoff durch Fotosynthese
- Sie fixieren Stickstoff in Wurzelknöllchen
- Sie bestäuben Blüten
Protisten beschreibt man am besten als ...
- Eukaryoten, die weder Pflanzen noch Tiere oder Pilze sind
- alle einzelligen Organismen
- Bakterien mit Zellkern
- kleine Pflanzen
Wie viele Mikrometer können Kieselalgen höchstens erreichen?
Eine Amöbe bewegt sich mit ...
- Pseudopodien
- Wimpern
- Geißeln
- Wurzeln
Cyanobakterien werden oft Algen genannt, sind aber ...
- Bakterien
- Pilze
- Protozoen
- Pflanzen

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