Hauptunterschied – Spirilla vs. Spirochäten
Mikroorganismen werden hauptsächlich in Bakterien, Cyanobakterien, Pilze und Protisten eingeteilt. Bakterien werden weiter auf der Grundlage ihrer Form, Ernährungsmuster und metabolischen Eigenschaften klassifiziert. Basierend auf der Form gibt es zwei Hauptgattungen, die zu den spiralförmigen Bakterien gehören, nämlich Spirilla und Spirochäten. Spirilla sind spiralförmige Bakterien, die eine starre Zellwand haben und polare Geißeln für ihre Fortbewegung nutzen. Spirochäten sind spiralförmige Bakterien, die eine flexible Zellwand haben und axiale Filamente für ihre Beweglichkeit besitzen. Der Hauptunterschied zwischen Spirilla und Spirochäten beruht auf ihren unterschiedlichen Strukturen, die für die Beweglichkeit genutzt werden. Spirilla besitzt polare Flagellen, während Spirochäten axiale Filamente für ihre Fortbewegungsbedürfnisse besitzen.
Was ist Spirilla?
Spirilla (Singular – Spirillum) sind spiralförmige Bakterien mit einem Durchmesser von 1,4 – 1,7 Mikrometer und einer Länge von 60 Mikrometer. Spirilla sind gramnegative, chemoorganotrophe Bakterien. Spirilla kommt im Süßwasser vor und kann auch als biologischer Indikator für Wasserverschmutzung dienen. Diese spiralförmigen Bakterien haben starre Zellwandstrukturen. Die Speicherkörner bestehen aus Volutin, das intrazytoplasmatische organische Körner sind, die mit anorganischen Phosphaten komplexiert sind. Volutine ersetzen die Poly-Beta-Hydroxybutyrat-Körnchen, die häufig in Bakterien vorkommen.
Die Fortbewegung der Spirilla-Spezies ist ein Unterscheidungsfaktor von anderen spiralförmigen Bakterien wie Spirochäten. Sie besitzen polare Geißeln für die Fortbewegung. Ursprünglich wurde angenommen, dass Spirillen aus einem polaren Flagellenbündel bestehen. Derzeit wird angenommen, dass einige Arten mehrere Flagellenbündel haben. Diese mehreren Flagellenbündel aggregieren zu einem Flagellum. Während des Färbevorgangs wird bei Spirilla normalerweise nur ein Flagellum beobachtet. Die Flagelle von Spirillum erstreckt sich über eine Länge von etwa 3 Mikrometern und ist fast eine Welle lang. Der Mechanismus der bipolaren Flagellenbewegung wird von vielen Wissenschaftlern beschrieben. In einem breiteren Kontext wird gesagt, dass es den Zellkörper in die entgegengesetzte Richtung der Flagellenrotation dreht. Daher soll es ein korkenzieherartiges Uhrwerk darstellen.
Abbildung 01: Spirilla
Spirilla werden als mikroaerophile Organismen bezeichnet, bei denen sie 1% – 9% Sauerstoff für ihr Überleben benötigen. Die anderen biochemischen Merkmale von Spirilla sind unten aufgeführt.
- Schwache Katalase-Aktivität.
- Starke Oxidase- und Phosphataseaktivität.
- Unfähigkeit, Nitrat zu reduzieren. Nitrate können daher nicht verwertet werden.
- Kohlenhydrate nicht oxidieren oder fermentieren.
Einige Spirilla-Organismen können als krankheitserregende Bakterien eingestuft werden, wobei die Spezies S. minor eine Ursache für das Rattenbissfieber beim Menschen ist.
Was sind Spirochäten?
Spirochäten sind spiralförmige gramnegative, chemoheterotrophe Bakterien mit einer Länge von etwa 3 – 500 Mikrometern. Sie werden häufig in Süßwasserumgebungen gefunden. Sie sind bewegliche Bakterien und haben spezialisierte Strukturen, die als axiale Filamente für die Fortbewegung bekannt sind. Jede Spirochäte kann bis zu 100 axiale Filamente enth alten, wobei die niedrigsten zwei axiale Filamente pro Organismus wären. Die Bedeutung der axialen Filamente ist ihre Position. Die axialen Filamente verlaufen im Gegensatz zu Flagellen zwischen der inneren und der äußeren Membran der Spirochäte. Daher entstehen die axialen Filamente aus der periplasmatischen Oberfläche. Einige Arten von Spirochäten enth alten Bündel von Fibrillen im Zytoplasma, diese zytoplasmatischen Fibrillen werden als Reaktion auf verschiedene Stressbedingungen in Spirochäten beobachtet. Die meisten Spirochäten sind anaerob und vermehren sich durch binäre Sp altung, eine asexuelle Fortpflanzungsart, die häufig bei Bakterien beobachtet wird.
Abbildung 02: Spirochäte – Leptospira
Spirochäten sind wichtige Bakterien, wenn es um ihre Beteiligung an der Pathogenese geht. Die Wirt-Spirochäten-Beziehung hat sich als schädlich erwiesen, da die meisten Arten krankheitserregend sind. Die Gattungen der Spirochäten, einschließlich Spirochaeta, Treponema, Borrelia und Leptospira, sind an der Verursachung tödlicher Krankheiten beteiligt.
- Treponema ssp
- Treponema pallidum pallidum – Syphilis
- Treponema pallidum pertenue – Yaws
- Borrelia ssp
- Borrelia recurrentis – Rückfallfieber (übertragen durch Läuse und Zecken)
- Borellia burgdorferi – Borreliose
- Leptospira ssp – Leptospira
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Spirilla und Spirochäten?
- Sowohl Spirilla- als auch Spirochäten-Gruppen sind gramnegative Bakterien.
- Sowohl Spirilla- als auch Spirochäten-Organismen können in Süßwasserumgebungen gefunden werden.
- Sowohl Spirilla als auch Spirochäten sind spiralförmige Bakterien.
- Sowohl Spirilla als auch Spirochäten sind bewegliche Organismen.
- Sowohl Spirilla als auch Spirochäten können Krankheiten verursachen.
Was ist der Unterschied zwischen Spirilla und Spirochäten?
Spirilla gegen Spirochäten |
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| Spirilla sind spiralförmige Bakterien mit einer starren Zellwand, die polare Geißeln für ihre Fortbewegung nutzen. | Spirochäten sind spiralförmige Bakterien mit einer flexiblen Zellwand und axialen Filamenten für ihre Beweglichkeit. |
| Aufbau der Zellwand | |
| Spirilla besitzt eine starre Zellwand. | Spirocheten besitzen eine flexible Zellwand. |
| Mobilität | |
| Spirilla wird durch bipolare Flagellen fortbewegt. | Die Fortbewegung von Spirochäten erfolgt durch axiale Filamente. |
| Sauerstoffbedarf zum Überleben | |
| Spirilla sind mikroaerophil. Sie benötigen 1 % – 9 % Sauerstoff. | Spirochäten sind anaerob. Sie benötigen keinen Sauerstoff. |
Zusammenfassung – Spirilla vs. Spirochäten
Spirilla und Spirochäten sind spiralförmige Bakterien, die kontrastierende Merkmale in ihren Bewegungsmustern aufweisen. Spirilla verwenden bipolare Flagellen, um ihre Fortbewegung zu unterstützen, während Spirochäten viele axiale Filamente verwenden, die aus dem periplasmatischen Raum entstehen, um ihre Fortbewegung zu unterstützen. Beide sind gramnegative Bakterien und an der Entstehung von Krankheiten beteiligt. Spirochäten führen im Vergleich zu Spirilla-Arten zu tödlicheren Krankheiten. Das ist der Unterschied zwischen Spirilla und Spirochäten.
