2.1 Einführung
Aufgrund ihrer Größe im µm[1]-Bereich werden Prokaryonten als Mikroorganismen bezeichnet. Zu ihnen gehören u. a. Bakterien und Archaebakterien. (Da Bakterien die weitaus größte Gruppe der Prokaryonten darstellen, wird im Folgenden oft einfach nur von Bakterien gesprochen, wenn auch Blaualgen und Archaebakterien gemeint sind.) In Natur und Biotechnologie spielen sie eine zentrale Rolle. So sind sie maßgeblich an Zersetzungsprozessen in der Natur beteiligt und spielen damit für die Stoffkreisläufe eine entscheidende Rolle. In diesem Rahmen können diese Mikroorganismen auch viele Umweltschadstoffe zersetzen. Diese Eigenschaft wird beispielsweise großtechnisch in entsprechenden Anlagen ausgenutzt, z. B. in Kläranlagen, Biogasanlagen, Altlastensanierung, etc. Sie haben weiterhin einen großen Nutzen bei der Gewinnung wichtiger Produkte, z. B.
- im Lebensmittelbereich,
- Milchsäurebakterien für Sauermilchprodukte (z. B. Quark, Joghurt, Käse, etc.), Sauerkraut, Rohwurst, Silage (Silofutter), etc.
- Essigsäurebakterien für Essig
- Aspergillus (Schimmelpilz) für Citronensäure
- verschiedenste Mikroorganismen für Enzyme in der Lebensmittelverarbeitung
- Aminosäuren (z. B. Glutaminsäure aus Corynebakterien)
- Enzymen für technische Anwendungen oder
- Proteasen in Waschmitteln und zur Lederverarbeitung
- Cellulase für Papierherstellung
- in der Medizin.
- Hormonproteine bei Gendefekten, z. B. Insulin, Faktor VIII (für Blutgerinnung), Erythropoietin ("Epo") aus gentechnisch veränderten E. coli- oder Säugerzellkulturen
- Impfstoffe (abgeschwächte oder abgetötete Erreger oder Teile davon)
Eine Besonderheit stellt die wissenschaftliche Namensgebung bei div. Prokaryonten dar. Neben den Regeln der binären Nomenklatur (erster Name ist Gattungsname, zweiter Name Artname), z. B. Bacillus licheniformis, gibt es zusätzliche Namensbezeichnungen für Isolate aus Zellkulturen und Kulturstämme, z. B. E. coli K12 HB101. Grundsätzlich werden Prokaryonten (Bakterien) anhand ihrer Zellform und – bei Kolonien – -anordnung unterschieden. So werden kugelförmige Typen als Kokken bezeichnet (z. B. einzelne Kugel: Micrococcus, Leuconostoc; zwei aneinanderhängenden Kugeln: Diplococcus; Kette von Kugeln: Streptococcus; traubenförmig angeordnete Kugeln: Staphylococcus; Vierer- oder Achterpakete von Kugeln: Micrococcus, Sarcina). Den Kokken gegenüber stehen die sog. Stäbchen (z. B. gerade Stäbchen: Lactobacillus, Bacillus; kommaförmig gekrümmte Stäbchen, sog. Vibrionen: Vibrio, schraubenförmig gekrümmte Stäbchen, sog. Spirillen: Spirillum, Thiospirillum).
[1]: 1 µm = 10⁻⁶ m
