Bakterien und Pathogenität einfach erklärt: Gute & böse Mikroben
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Wusstest du, dass auf und in deinem Körper mehr Bakterien leben, als es Menschen auf der Erde gibt?
Das klingt vielleicht gruselig, ist aber lebenswichtig! In dieser Einführung in Bakterien und Pathogenität lernst du, warum die meisten Bakterien unsere Freunde sind, wie sie uns schützen und wann genau sie zu gefährlichen Krankheitserregern werden.
Vorwissen
- Bakterienaufbau: Bakterien sind winzige, einzellige Lebewesen ohne Zellkern. Ihr Erbgut schwimmt frei im Zellplasma. Beispiel: Eine Bakterienzelle ist wie ein Wasserballon, in dem die Baupläne frei herumschwimmen.
- Vermehrung: Unter guten Bedingungen können sich Bakterien sehr schnell durch Zellteilung vermehren. Beispiel: Aus einem einzigen Bakterium können in wenigen Stunden Tausende werden.
Aufgabentyp 1: Gute und böse Bakterien
Die meisten Bakterien in unserer Umgebung sind völlig harmlos. Viele sind sogar extrem nützlich für uns.
Auf unserer Haut leben Milliarden von guten Bakterien. Sie bilden eine Art unsichtbaren Schutzschild. Weil sie den ganzen Platz auf der Haut besetzen, haben schädliche Bakterien keinen Platz mehr, um sich dort niederzulassen.
Auch in unserem Darm leben nützliche Bakterien (wie die Bacteroidetes). Sie helfen uns dabei, unsere Nahrung zu verdauen. Ohne sie könnten wir viele Nährstoffe gar nicht aufnehmen!
Wann werden Bakterien also gefährlich?
Bakterien werden zu Krankheitserregern (pathogen), wenn sie an Orte im Körper gelangen, wo sie nicht hingehören. Wenn du dir zum Beispiel das Knie aufschürfst, ist deine schützende Hautbarriere kaputt. Nun können schädliche Bakterien von außen in die Wunde, in tiefes Gewebe oder sogar in deinen Blutkreislauf eindringen. Dort können sie sich schnell vermehren und großen Schaden anrichten.
Durchgerechnete Beispiele
Beispiel 1
Du fällst beim Fahrradfahren hin und schürfst dir das Knie auf. Deine Eltern waschen die Wunde sofort aus und sprühen ein Desinfektionsmittel darauf. Erkläre biologisch, warum das wichtig ist, obwohl die Bakterien auf der Straße oder deiner Haut vorher harmlos waren.
- Schritt 1Die Barriere erkennen
Die Haut ist unser natürlicher Schutzschild. Durch den Sturz wurde diese Barriere zerstört.
- Schritt 2Den Weg der Bakterien verfolgen
Bakterien von der Straße oder der Hautoberfläche können nun durch die offene Wunde in das tiefe Gewebe oder den Blutkreislauf eindringen.
- Schritt 3 · ErgebnisDie Gefahr erklären
Bakterien, die außen auf der Haut harmlos sind, werden im Körperinneren gefährlich (pathogen). Das Desinfektionsmittel tötet diese Bakterien ab, bevor sie sich im Körper vermehren und durch ihre Toxine Schaden anrichten können.
Das macht biologisch Sinn. Eine offene Wunde ist wie ein unbewachtes Tor für Eindringlinge. Das schnelle Reinigen des Tors verhindert eine Infektion.
Aufgabentyp 2: Wie Bakterien fressen und uns krank machen
Bakterien haben keinen Mund und keinen Magen. Wie können sie also fressen?
Die meisten Bakterien ernähren sich von Biomasse (also von Material, das von Lebewesen stammt). Um diese Nahrung aufzunehmen, nutzen sie einen besonderen Trick: Sie verdauen ihr Essen außerhalb ihrer Zelle!
Stell dir vor, ein Bakterium liegt auf einem Stück Nahrung. Das Bakterium gibt spezielle Werkzeuge, sogenannte Enzyme, nach außen ab. Diese Enzyme wirken wie winzige Scheren. Sie zerschneiden die große Nahrung in sehr kleine Bausteine.
Sobald die Nahrung in winzige Stücke zerlegt ist, saugt das Bakterium diese Bausteine einfach durch seine Zellmembran auf.
Bei diesem Vorgang (dem Stoffwechsel) entstehen Abfallprodukte, die das Bakterium wieder ausscheidet. Und hier liegt das Problem: Bei einigen Bakterienarten sind diese ausgeschiedenen Abfallprodukte stark giftig für den Menschen! Diese giftigen Stoffe nennt man Toxine.
Wenn solche Bakterien in unseren Körper gelangen und dort Toxine freisetzen, werden unsere eigenen Zellen geschädigt. Das ist der Grund, warum wir uns bei einer bakteriellen Infektion krank fühlen oder Fieber bekommen.
Wichtige Erkenntnisse
- Die meisten Bakterien sind nützlich: Sie schützen unsere Haut und helfen bei der Verdauung im Darm.
- Bakterien werden gefährlich (pathogen), wenn sie durch Wunden in den Körper oder das Blut eindringen.
- Bakterien verdauen ihre Nahrung außerhalb der Zelle, indem sie Enzyme abgeben und die zerkleinerten Bausteine aufsaugen.
- Einige Bakterien scheiden dabei giftige Abfallprodukte aus. Diese Toxine machen uns krank.
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Häufige Fragen
Was ist Pathogenität bei Bakterien?
Pathogenität bedeutet, dass ein Bakterium die Fähigkeit hat, uns krank zu machen. Die meisten Bakterien sind harmlos oder sogar nützlich. Sie werden erst zu Krankheitserregern (pathogen), wenn sie an Orte im Körper gelangen, wo sie nicht hingehören, wie zum Beispiel in eine offene Wunde oder in den Blutkreislauf.
Wie machen uns Bakterien krank?
Bakterien verdauen ihre Nahrung außerhalb der Zelle und nehmen die zerkleinerten Nährstoffe auf. Bei diesem Stoffwechsel scheiden einige Bakterienarten giftige Abfallprodukte aus, die sogenannten Toxine. Wenn diese Toxine in unserem Körper freigesetzt werden, schädigen sie unsere Zellen und wir bekommen Symptome wie Fieber oder Schmerzen.
Warum sind gute Bakterien wichtig für uns?
Gute Bakterien bilden einen lebenswichtigen Schutzschild. Auf der Haut besetzen sie den Platz, sodass schädliche Bakterien sich nicht ansiedeln können. Im Darm helfen uns nützliche Bakterien dabei, unsere Nahrung zu verdauen und wichtige Nährstoffe aufzunehmen, die wir sonst nicht verarbeiten könnten.
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