מהם המאפיינים המשותפים לכל החיידקים?

לעתים קרובות נחשבים לצורות החיים הפשוטות ביותר, חיידקים מהווים קבוצה מגוונת של אורגניזמים. מגוון החיידקים הביא את קבוצה זו להתחלק לשני תחומי חיים, ה- Eubacteria ו- Archaea. למרות מגוון זה, חיידקים חולקים מספר מאפיינים, ובעיקר בעלי תאים פרוקריוטיים. בנוסף, ישנם מספר מאפיינים כגון הרכב דופן התא המשותף באופן נרחב בין האובקטריה ארקאים, אם כי קיומם של חיידקים מסוימים ללא מאפיינים אלה כמעט נמצאים בכל מקום מגוון.

אולי המאפיין הכי פשוט של חיידקים הוא קיומם כאורגניזמים חד תאיים. בעוד שרוב החיידקים, הארכאינים והחיידקים כאחד, מבלים את כל מחזור חייהם המיקרוסקופי כסינגל עצמאי תאים, חלקם כמו המיקסובקטריה השוכנת בקרקע יהוו גופי פרי רב-תאיים כחלק מחייהם מחזור.

לתאים אוקריוטיים, כמו אלה של צמחים, בעלי חיים ופטריות, יש גרעין קשור קרום המפריד את ה- DNA של התא משאר התא. פונקציות אחרות בתאים אלה מועברות גם לאברונים מיוחדים הקשורים לקרום, כגון מיטוכונדריה לנשימה תאית וכלורופלסטים לצורך פוטוסינתזה. לחיידקים חסר גרעין ואברונים מורכבים בתוך תאיהם. זה לא אומר שלחיידקים אין ארגון פנימי, מכיוון שהדנ"א שלהם בדרך כלל מועבר לאזור של תא החיידק המכונה נוקלאויד. עם זאת, חשוב לציין כי הגרעין אינו מופרד פיזית משאר התא על ידי קרום.

בעוד שקרומי פלזמה נפוצים בכל תאים חיים אחרים, ממברנות אלה אינן תכונה של חיידקים. היעדר אברונים פנימיים מפנה פונקציות רבות המתרחשות בתוך תאים אוקריוטיים להתרחש על קרום הפלזמה של החיידקים. לדוגמא, הזרקות מיוחדות של קרום הפלזמה מאפשרות לחיידקים פוטוסינתטיים לבצע את התלוי באור תגובות של פוטוסינתזה שמבצעים אוקריוטים פוטוסינתטיים על הממברנות התיקאלואידיות בתוך כלורופלסט.

קיר תא פפטידוגליקן הוא מאפיין שכיח בקרב אובראקטריות. קיר תא זה עוטף את תא החיידקים, ומספק חוזק ומונע קרע בסביבות משתנות. אחת הבדיקות הבסיסיות שבוצעו בזיהוי חיידקים היא כתם הגראם, המסווג eubacteria כגראם חיובי או גראם שלילי בהתבסס על יכולתו של קיר התא לשמור על גביש צבע סגול. דופן התא הוא המטרה של האנטיביוטיקה פניצילין ונגזרותיו. פניצילין מעכב היווצרות דופן התא ויכול להרוס את הדפנות, במיוחד בחיידקים הגדלים ומתרבים במהירות. שוב מדגיש את המגוון בקבוצה זו, לא כל החיידקים הם בעלי דופן תא פפטידוגליקן. דופן התא של כלמידיה חסר פפטידוגליקן. למיקופלסמה חסר כל קיר תא. לארכאים יש גם קיר תא אבל משתמשים בחומרים שאינם פפטידוגליקן.

הכרומוזומים המרובים והליניאריים המיוצגים לעתים קרובות בצורה גרפית בספרי הלימוד בביולוגיה הם ספציפיים לאיקריוטים. לעומת זאת, גם בארכיאנים וגם באובקטריה יש כרומוזום חד מעגלי ורצף DNA קצר בהרבה מזה שנמצא באיקריוטים. רצף ה- DNA הקצר יותר יכול להיות מוסבר באופן חלקי על ידי המורכבות המופחתת יחסית של תאי חיידקים אך גם נובעת מנוכחות מופחתת של אינטרונים - קטעי גן שמוסרים במהלך תרגום ה- DNA ל חֶלְבּוֹן. הגנום החיידקי מתוגבר על ידי שברים קטנים יותר של DNA המכונים פלסמידים, אם כי אלה אינם ייחודיים לחיידקים ונמצאים גם באיקריוטים. פלסמידים משוכפלים בתוך תא החיידקים ללא תלות בכרומוזום החיידקים ועשויים להיות מוחלפים בין אורגניזמים חיידקיים שונים. פלסמידים עשויים להקנות לתא המארח תכונות כגון עמידות לאנטיביוטיקה.