Archaebakterien vs. Eubakterien: Unterschied und Vergleich

Archaebakterien, die sich durch ihre Fähigkeit auszeichnen, in extremen Umgebungen wie heißen Quellen und Tiefseequellen zu gedeihen, weisen einzigartige genetische und biochemische Merkmale auf, die sowohl Bakterien als auch Eukaryoten ähneln. Im Gegensatz dazu leben Eubakterien, die verschiedene Formen von gewöhnlichen Krankheitserregern bis hin zu nützlichen Symbionten umfassen, hauptsächlich in gemäßigten Umgebungen und sind enger mit typischen Bakterien verwandt und weisen vielfältige Stoffwechselfähigkeiten auf, die für das ökologische Gleichgewicht entscheidend sind.

Key Take Away

1. Archaebakterien sind für ihre Fähigkeit bekannt, in extremen Umgebungen wie heißen Quellen zu leben, während Eubakterien häufig in Erde, Wasser und lebenden Organismen vorkommen.
2. Archaebakterien haben einzigartige Zellwände, denen Peptidoglycan fehlt, während Eubakterien Zellwände haben, die Peptidoglycan enthalten.
3. Archaebakterien spielen eine wesentliche Rolle im Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf, während Eubakterien erhebliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt haben.

Archaebakterien vs. Eubakterien

Archaebakterien oder Archaeen sind einzellige Mikroorganismen, die sich von Bakterien und Eukaryoten unterscheiden. Sie gedeihen in extremen Umgebungen wie heißen Quellen, Salzseen und Tiefseequellen. Eubakterien oder Bakterien sind einzellige Mikroorganismen, die fast überall auf der Erde in zahlreichen Formen und Größen vorkommen.

Eubakterien, auch „echte Bakterien“ genannt, sind einzellige prokaryotische Mikroorganismen, die in vielen verschiedenen Gebieten weltweit vorkommen. Ihnen fehlt ein membrangebundener Zellkern und ihre Zellwand besteht aus Peptidoglykanen in einem vernetzten Kettenmuster.

Diese Struktur hilft ihnen, ihre Form und Größe beizubehalten. Es gibt drei Arten von Eubakterien. Sie haben verschiedene Eigenschaften. Archaebakterien oder die „alten Bakterien“ sind ebenfalls einzellige prokaryotische Mikroorganismen.

Man findet sie in den Tiefen des Ozeans. Sie sind in der Lage, unter extremen Umweltbedingungen zu überleben. Archaebakterien gelten als die moderne Form einiger der ältesten auf der Erde vorkommenden Bakterien. 

Vergleichstabelle

Merkmal	Archaebakterien	Eubakterien
Domain	Archaea	Bakterien
Anderer Name	Uralte Bakterien	Echte Bakterien
Habitat	Extreme Umgebungen (heiße Quellen, Salzwiesen usw.)	Verschiedene Umgebungen (Boden, Wasser, innere Organismen)
Zellenwand	Pseudopeptidoglycan	Peptidoglycan (mit Muraminsäure)
Membranlipide	Ätherverknüpfte, verzweigte Ketten	Esterverknüpfte, gerade Ketten
Vermehrung	Binäre Spaltung, Fragmentierung, Knospung	Binäre Spaltung, Konjugation, Transformation, Transduktion
Beispiele	Methanogene, Halophile, Thermophile	E. coli, Salmonellen, Lactobacillus
Note	Komplexer als echte Bakterien	Vielfältiger als Archaebakterien

Was sind Eubakterien?

Eubakterien, auch einfach Bakterien genannt, sind neben Archaeen eine der beiden Hauptdomänen prokaryotischer Mikroorganismen. Sie sind allgegenwärtig und vielfältig und bewohnen eine Vielzahl von Umgebungen auf der Erde, vom Boden über Wasser bis hin zum menschlichen Körper. Eubakterien spielen in verschiedenen Ökosystemen eine entscheidende Rolle: Sie fungieren als Zersetzer, Produzenten und symbiotische Partner und haben erhebliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, die Landwirtschaft und die Industrie.

Eigenschaften von Eubakterien

• Zellstruktur: Eubakterien zeichnen sich durch ihre prokaryotische Zellorganisation aus, denen ein echter Zellkern und membrangebundene Organellen fehlen. Ihr genetisches Material ist in einem einzelnen, kreisförmigen Chromosom organisiert, das sich in der Nukleoidregion befindet.
• Zellwandzusammensetzung: Die Zellwände von Eubakterien enthalten Peptidoglycan, ein einzigartiges Polymer, das strukturelle Unterstützung und Schutz vor osmotischem Druck bietet. Dies unterscheidet sie von Archaea, deren Zellwände kein Peptidoglycan enthalten.
• Stoffwechselvielfalt: Eubakterien weisen eine bemerkenswerte Stoffwechselvielfalt auf, die es ihnen ermöglicht, verschiedene Energiequellen zu nutzen und in unterschiedlichen Umgebungen zu gedeihen. Sie können aerob sein und Sauerstoff zur Atmung benötigen, oder anaerob und in der Lage sein, unter Sauerstoffmangel zu überleben.
• Vermehrung: Eubakterien vermehren sich ungeschlechtlich durch binäre Spaltung, bei der sich eine einzelne Zelle in zwei identische Tochterzellen teilt. Einige Arten können genetisches Material auch über horizontale Gentransfermechanismen wie Konjugation, Transformation oder Transduktion austauschen.
• Ökologische Rollen: Eubakterien erfüllen wesentliche ökologische Funktionen wie den Nährstoffkreislauf, die Stickstofffixierung und den Abbau. Sie gehen wechselseitige Beziehungen mit Pflanzen, Tieren und anderen Organismen ein und tragen so zur Nährstoffaufnahme, Krankheitsresistenz und allgemeinen Stabilität des Ökosystems bei.

Klassifizierung von Eubakterien

• Proteobakterien: Dieser vielfältige Stamm umfasst viele pathogene und symbiotische Bakterien, darunter Escherichia coli, Salmonellen und Helicobacter pylori.
• Firmicutes: Firmicutes umfassen sowohl nützliche Bakterien wie Lactobacillus als auch pathogene Arten wie Staphylococcus aureus und Clostridium difficile.
• Aktinobakterien: Actinobakterien sind für ihr fadenförmiges Wachstum bekannt und umfassen wichtige Gattungen wie Streptomyces, die für die Produktion von Antibiotika bekannt sind, und Mycobacterium, zu dem die Erreger von Tuberkulose und Lepra gehören.

Was sind Archaebakterien?

Archaebakterien, auch Archaeen genannt, bilden neben Bakterien und Eukarya einen der drei Lebensbereiche. Ursprünglich wurde angenommen, dass Archaeen aufgrund ihrer prokaryotischen Zellorganisation Bakterien ähneln. Neuere molekulare und biochemische Studien haben jedoch gezeigt, dass Archaeen eine eigenständige Evolutionslinie mit einzigartigen genetischen, physiologischen und ökologischen Merkmalen darstellen. Archaebakterien sind für ihre Fähigkeit bekannt, in extremen Umgebungen zu gedeihen und spielen in verschiedenen Ökosystemen eine wichtige Rolle.

Eigenschaften von Archaebakterien

• Zellstruktur: Archaebakterien sind prokaryotische Mikroorganismen mit bakterienähnlichen Zellstrukturen, denen ein echter Zellkern und membrangebundene Organellen fehlen. Sie weisen jedoch einzigartige Merkmale in ihren Zellmembranen und Zellwänden auf, die sie sowohl von Bakterien als auch von Eukaryoten unterscheiden.
• Zusammensetzung der Zellmembran: Im Gegensatz zu Bakterien und Eukaryoten bestehen die Zellmembranen von Archaebakterien aus ethergebundenen Lipiden und verzweigten Kohlenwasserstoffketten. Diese einzigartigen Lipidzusammensetzungen ermöglichen es ihnen, extremen Temperaturen und pH-Werten standzuhalten, was zu ihrer Fähigkeit beiträgt, in rauen Umgebungen zu überleben.
• Zellwandzusammensetzung: Während einige Archaebakterien Zellwände besitzen, fehlt ihnen Peptidoglycan, ein Schlüsselbestandteil der bakteriellen Zellwände. Stattdessen können ihre Zellwände andere Substanzen wie Pseudopeptidoglycan oder proteinhaltige S-Schichten enthalten.
• Stoffwechselvielfalt: Archaebakterien verfügen über vielfältige Stoffwechselwege, die es ihnen ermöglichen, verschiedene Energiequellen zu nutzen, darunter organische Verbindungen, Licht und anorganische Substanzen wie Wasserstoff, Schwefel und Methan. Einige Archaebakterien sind Extremophile und gedeihen in Umgebungen mit extremen Temperaturen, Salzgehalt, Säuregehalt oder Druck.
• Genetische und molekulare Merkmale: Molekulare Analysen haben ergeben, dass Archaebakterien genetische und molekulare Eigenschaften aufweisen, die sich sowohl von Bakterien als auch von Eukaryoten unterscheiden. Ihre Transkriptions- und Übersetzungsmaschinerie sowie ihre DNA-Replikationsmechanismen weisen in einigen Aspekten Ähnlichkeiten mit Eukaryoten auf.

Klassifizierung von Archaebakterien

• Euryarchaeota: Zu diesem Stamm gehören Methanogene, die Methan als Stoffwechselnebenprodukt produzieren, sowie Halophile, die in Umgebungen mit hohem Salzgehalt gedeihen, und Thermophile, die in Lebensräumen mit hohen Temperaturen leben.
• Crearchaeota: Crenarchaeota umfassen thermophile und azidophile Organismen, die in heißen Quellen, vulkanischen Umgebungen und sauren Böden vorkommen. Viele Krenarchaeoten sind zum Schwefelstoffwechsel fähig und am Schwefelkreislauf in Ökosystemen beteiligt.
• Korarchaeota: Korarchaeota sind eine relativ wenig untersuchte Gruppe von Archaebakterien, die in geothermischen Umgebungen vorkommen und eine tief verzweigte Abstammungslinie innerhalb der Archaea-Domäne darstellen.

Hauptunterschiede zwischen Eubakterien und Archaebakterien

• Zellwandzusammensetzung:
  • Eubakterien haben Zellwände aus Peptidoglycan.
  • Archaebakterien haben Zellwände aus verschiedenen Materialien wie Pseudopeptidoglycan oder Proteinen, denen Peptidoglycan fehlt.
• Membranlipide:
  • Eubakterien verfügen über Membranlipide, die aus Fettsäuren bestehen, die über Esterbindungen an Glycerin gebunden sind.
  • Archaebakterien verfügen über Membranlipide, die aus verzweigten Kohlenwasserstoffketten bestehen, die über Etherbindungen an Glycerin gebunden sind.
• Membranzusammensetzung:
  • Eubakterien haben Membranlipide mit einer Doppelschichtstruktur.
  • Archaebakterien verfügen über Membranlipide mit einer einschichtigen Struktur, was sie in extremen Umgebungen stabiler macht.
• RNA-Polymerase:
  • Eubakterien verfügen über eine Art RNA-Polymerase.
  • Archaebakterien verfügen über mehrere Arten von RNA-Polymerase, ähnlich wie Eukaryoten.
• Genexpression:
  • Eubakterien verfügen über Operons zur Regulierung der Genexpression.
  • Archaebakterien verfügen im Vergleich zu Eubakterien über andere Mechanismen zur Regulierung der Genexpression.
• Stoffwechselwege:
  • Eubakterien umfassen verschiedene Stoffwechselwege zur Energieerzeugung, wie z. B. Fermentation, Photosynthese und aerobe Atmung.
  • Archaebakterien gedeihen in extremen Umgebungen und können einzigartige Stoffwechselwege wie Methanogenese oder Chemolithotrophie nutzen.
• Ökologische Nischen:
  • Eubakterien bewohnen verschiedene Umgebungen, darunter Boden, Wasser und den menschlichen Körper.
  • Archaebakterien kommen in extremen Umgebungen wie heißen Quellen, Salzwüsten und Tiefseequellen vor.
• Genetische Verwandtschaft:
  • Eubakterien sind enger mit Organismen der Eukarya-Domäne verwandt als mit Archaebakterien.
  • Archaebakterien gelten als älter und unterscheiden sich evolutionär sowohl von Eubakterien als auch von Eukarya.
• Empfindlichkeit gegenüber Antibiotika:
  • Eubakterien reagieren empfindlich auf in der Medizin häufig verwendete Antibiotika.
  • Archaebakterien sind aufgrund von Unterschieden in ihrer Zellwandstruktur nicht empfindlich gegenüber Antibiotika, die auf bakterielle Zellwände abzielen.

Bibliographie

1. https://www.pnas.org/content/86/23/9355.short
2. https://link.springer.com/article/10.1007/BF00270794

Letzte Aktualisierung: 28. Februar 2024