Was Mikroorganismen sind

Etwas von etwa 100 Mikrometern Durchmesser kannst du gerade noch mit bloßem Auge erkennen. Ein typisches Bakterium ist etwa ein Hundertstel so groß.

Zu klein fürs bloße Auge

Ein Mikroorganismus ist ein Lebewesen, das ohne Vergrößerung nicht zu sehen ist. OpenStax Microbiology nennt die Größenordnung: Ein Objekt muss etwa 100 Mikrometer (µm) groß sein, damit das Auge es erkennt. Eine typische tierische Zelle misst etwa 10 µm, ein typisches Bakterium etwa 1 µm und ein typisches Virus etwa 100 Nanometer (nm), also nochmals zehnmal weniger. Ein Mikrometer ist ein Millionstel eines Meters, ein Nanometer ein Milliardstel.

Größen auf einer logarithmischen Skala; jeder Schritt entspricht einer Verzehnfachung. 1 ein typisches Virus (etwa 100 nm), 2 ein typisches Bakterium (etwa 1 µm), 3 eine typische tierische Zelle (etwa 10 µm), 4 das kleinste mit bloßem Auge erkennbare Objekt (etwa 100 µm).

Mikroorganismen kommen in allen drei Domänen des Lebens vor. Bakterien und Archaeen sind Prokaryoten: Ihre Zellen haben keinen Zellkern. Mikroorganismen der Domäne Eukarya, etwa Protisten und mikroskopisch kleine Pilze wie Hefen, besitzen einen Zellkern. Viren gehören zu keiner der drei Domänen, denn sie bestehen überhaupt nicht aus Zellen. Auch parasitische Würmer, sogenannte Helminthen, werden in der Mikrobiologie untersucht. Die meisten sind zwar groß genug, um sie zu sehen, ihre Eier und Larven sind jedoch mikroskopisch klein.

Der erste Beobachter

HintergrundTierchen in einem Wassertropfen. Antonie van Leeuwenhoek war Tuchhändler in Delft und schliff seine winzigen Linsen selbst. Seine ersten Beobachtungen erreichten die Royal Society in London 1673, vermittelt durch den Arzt Regnier de Graaf. 1675 sah er Lebewesen in Regenwasser, das einige Tage in einem neuen Topf gestanden hatte. Am 9. Oktober 1676 schrieb er einen langen niederländischen Brief an Henry Oldenburg, den Sekretär der Gesellschaft. Darin beschrieb er „Tierchen“ in Regen-, Brunnen-, Meer- und Schneewasser sowie in Wasser, in dem Pfeffer eingeweicht worden war. Er berichtete von mehr als einer Million in einem Tropfen Pfefferwasser. Der Brief wurde über mehrere Sitzungen hinweg vorgelesen. Oldenburg übersetzte weniger als die Hälfte und veröffentlichte sie am 25. März 1677 in Philosophical Transactions. Die Mitglieder konnten die Lebewesen zunächst nicht erkennen, doch Robert Hooke gelang dies noch im selben Jahr.

Aus seinen Zeichnungen wissen Forschende heute, dass er Bakterien und Protisten beobachtete. Leeuwenhoek schrieb fünfzig Jahre lang weiter an die Royal Society, insgesamt 190 Briefe, bis zu seinem Tod am 26. August 1723 im Alter von 90 Jahren. Fast zwei Jahrhunderte später folgte das von OpenStax so bezeichnete Goldene Zeitalter der Mikrobiologie von 1857 bis 1914. Damals brachten Louis Pasteur, Robert Koch und andere bestimmte Mikroorganismen mit Gärung und Krankheiten in Verbindung.

spätestens 7000 v. Chr.: Ein vergorenes Getränk aus Reis, Honig und Früchten im jungsteinzeitlichen China.
1673: Leeuwenhoeks erste Beobachtungen erreichen die Royal Society.
1676: Sein Brief vom 9. Oktober über „Tierchen“.
1677: Veröffentlichung in Philosophical Transactions; Hooke bestätigt die Beobachtung.
1723: Leeuwenhoek stirbt mit 90 Jahren nach 190 Briefen.
1857 bis 1914: Das Goldene Zeitalter der Mikrobiologie.

Meist harmlos, oft nützlich

Menschen nutzten Mikroorganismen lange, bevor sie jemand sah. Brot, Bier, Wein, Joghurt, Käse und eingelegtes Gemüse beruhen auf Gärung durch Bakterien, Hefen oder Schimmelpilze. Keramik aus einem jungsteinzeitlichen Dorf in China belegt spätestens für 7000 v. Chr. ein vergorenes Getränk aus Reis, Honig und Früchten. Beim Brotbacken baut die Hefe Saccharomyces cerevisiae Zucker im Mehl ab und gibt Kohlenstoffdioxid ab, das den Teig aufgehen lässt. OpenStax betont, dass die meisten Bakterien harmlos oder nützlich sind; nur manche verursachen Krankheiten.

Auch auf und in uns leben große Mengen von Mikroorganismen. Ron Sender, Shai Fuchs und Ron Milo schätzten 2016 für einen 70 kg schweren Referenzmann etwa 3.8 × 10¹³ Bakterien gegenüber etwa 3.0 × 10¹³ menschlichen Zellen. Das entspricht ungefähr einem Verhältnis von 1.3 zu 1, nicht den oft in älteren Büchern genannten 10 zu 1. Zusammen wiegen die Bakterien nur etwa 0.2 kg.

Bakterien	Prokaryoten, meist etwa 1 µm groß; die meisten haben Zellwände aus Peptidoglycan.
Archaeen	Prokaryoten mit eigener Entwicklungsgeschichte; kein Peptidoglycan; viele an extremen Standorten.
Protisten	Eukaryoten, die weder Pflanzen noch Tiere oder Pilze sind: Algen und Protozoen.
Pilze	Eukaryoten mit Chitinwänden: Hefen und Schimmelpilze.
Virus	Keine Zelle; muss zur Vermehrung eine Wirtszelle infizieren.
Mikrometer (µm)	Ein Millionstel eines Meters.

Das Wichtigste

Sichtbarkeitsgrenze etwa 100 µm; tierische Zelle etwa 10 µm; Bakterium etwa 1 µm; Virus etwa 100 nm.
Bakterien und Archaeen sind Prokaryoten; Protisten und Pilze sind Eukaryoten; Viren sind keine Zellen.
Leeuwenhoeks Brief vom 9. Oktober 1676 an die Royal Society beschrieb Mikroorganismen.
Die meisten Bakterien sind harmlos oder nützlich.

Wie groß muss etwas ungefähr sein (in µm), damit man es mit bloßem Auge erkennt?
Ein typisches Bakterium ist etwa 1 µm groß, ein typisches Virus etwa 100 nm. Wie oft passt die Größe des Virus in die des Bakteriums? (1 µm = 1000 nm)
Welche Gruppe von Mikroorganismen besteht nicht aus Zellen?
- Viren
- Archaeen
- Hefen
- Protozoen
Bakterien und Archaeen sind beide ...
- Prokaryoten ohne Zellkern
- Eukaryoten mit Zellkern
- Viren
- Pilze
An wen schickte Leeuwenhoek seinen Brief vom 9. Oktober 1676?
- An Henry Oldenburg von der Royal Society
- An Louis Pasteur
- An Robert Koch
- An Charles Darwin
In welcher Flüssigkeit zählte Leeuwenhoek mehr als eine Million Lebewesen in einem Tropfen?
- In Wasser, in dem Pfeffer eingeweicht worden war
- In Milch
- In Blut
- In Wein
Leeuwenhoek schrieb von 1673 bis zu seinem Tod 1723 an die Royal Society. Wie viele Jahre sind das?
Was lässt Brotteig aufgehen?
- Kohlenstoffdioxid aus dem Zuckerabbau durch Hefe
- Sauerstoff aus Bakterien
- Wasserdampf aus dem Mehl
- Stickstoff aus der Luft
Sender und Kollegen (2016) schätzten 3.8 × 10¹³ Bakterien und 3.0 × 10¹³ menschliche Zellen. Wie ist das Verhältnis von Bakterien zu menschlichen Zellen? (eine Nachkommastelle)
Welche Aussage über Bakterien stimmt?
- Die meisten sind harmlos oder nützlich
- Alle verursachen Krankheiten
- Sie leben alle nur im Wasser
- Sie haben alle einen Zellkern

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