Какви са характеристиките, общи за всички бактерии?

Често разглеждани като най-простите форми на живот, бактериите съставляват разнообразна група организми. Разнообразието на бактериите доведе до разделянето на тази група на две области на живот - Eubacteria и Archaea. Въпреки това разнообразие, бактериите споделят редица характеристики, най-вече с прокариотни клетки. Освен това има редица характеристики като състав на клетъчната стена, широко разпространен сред еубактериите и архейците, въпреки че съществуването на някои бактерии без тези почти повсеместни характеристики подчертава техните разнообразие.

Може би най-прямата характеристика на бактериите е съществуването им като едноклетъчни организми. Докато повечето бактерии, както археите, така и еубактериите, прекарват целия си микроскопичен жизнен цикъл като независим единичен клетки, като например миксобактериите, обитаващи почвата, ще образуват многоклетъчни плодни тела като част от живота си цикъл.

Еукариотните клетки, като тези на растения, животни и гъби, притежават мембранно свързано ядро, което разделя ДНК на клетката от останалата част от клетката. Други функции в тези клетки също се отделят в специализирани мембранно свързани органели, като митохондрии за клетъчно дишане и хлоропласти за фотосинтеза. Бактериите нямат ядро ​​и сложни органели в клетките си. Това не означава, че бактериите не притежават вътрешна организация, тъй като тяхната ДНК често се секвестира в регион на бактериалната клетка, известен като нуклеоид. Важно е обаче да се отбележи, че нуклеоидът не е физически отделен от останалата част от клетката с мембрана.

Докато плазмените мембрани са често срещани в други живи клетки, тези мембрани не са характеристика на бактериите. Липсата на вътрешни органели освобождава много функции, които се случват в еукариотните клетки, за да се появят на плазмената мембрана на бактериите. Например, специалните информационни уплътнения на плазмената мембрана позволяват на фотосинтетичните бактерии да извършват светлинно зависими реакции на фотосинтеза, които фотосинтетичните еукариоти провеждат върху тикалоидните мембрани в хлоропласт.

Клетъчната стена на пептидогликан е често срещана характеристика сред еубактериите. Тази клетъчна стена обгръща бактериалната клетка, като осигурява сила и предотвратява разкъсването в променящата се среда. Един от основните тестове, извършвани при идентифициране на бактерии, е оцветяването по Грам, което категоризира еубактерии като Грам положителни или Грам отрицателни въз основа на способността на клетъчната стена да задържа кристал виолетова боя. Клетъчната стена е мишена на антибиотика пеницилин и неговите производни. Пеницилинът инхибира образуването на клетъчна стена и може да разруши стените, особено при бързо растящи и размножаващи се бактерии. Отново подчертавайки разнообразието в тази група, не всички еубактерии притежават пептидогликанова клетъчна стена. В клетъчната стена на хламидията липсва пептидогликан. На микоплазмата липсва клетъчна стена. Архейците също притежават клетъчна стена, но използват вещества, различни от пептидогликан.

Множествените линейни хромозоми, често представени графично в учебниците по биология, са специфични за еукариотите. И обратно, както археите, така и еубактериите притежават еднокръгла хромозома и ДНК последователност, много по-къса от тази, открита в еукариотите. По-късата ДНК последователност може частично да се обясни със сравнително намалената сложност на бактериалните клетки, но също така е резултат от намаленото присъствие на интрони - сегменти на ген, които се отстраняват по време на транслацията на ДНК в протеин. Бактериалният геном се увеличава от по-малки фрагменти от ДНК, известни като плазмиди, въпреки че те не са уникални за бактериите и се срещат и в еукариотите. Плазмидите се репликират в бактериалната клетка независимо от бактериалната хромозома и могат да се обменят между различни бактериални организми. Плазмидите могат да придадат на гостоприемника атрибути като антибиотична резистентност.