バクテリアは地球上で最も豊富な生物であり、知られている最も古い生命体のいくつかでもあります。 バクテリアの単純さと小さな寸法は、いくつかの点で弾力性、古代、そして ユビキタス これらの生命体の。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
細菌は単細胞生物であり、次のように知られている分類学的カテゴリー内の2つのドメインの1つを表します。 原核生物。 もう1つは古細菌で、地球のより極端な環境条件のいくつかに耐えることができます。
言葉 "原核生物「はギリシャ語で「核の前」を意味します。これは、原核生物と生物圏で最近出現した対応物との主な違いを強調しています。 真核生物 （「良い核」）。
要するに、原核生物は単細胞生物であり、 無核 真核生物は多細胞生物であり、 核形成 セル; まれな例外が両方のカテゴリに存在します。
なぜバクテリアが重要なのですか？
バクテリアは、地球上のほぼすべての既知の生態系で活動しています（生態系は、共通の物理的環境で相互作用する生物の集まりです）。
彼らの主な悪名は、感染症の帯を引き起こす能力にありますが、それらの多くは 致命的となる可能性のある多くのバクテリアは、実際には人間やその他の人々の生活に有益な役割を果たしています 真核生物。
2つの異なる種類の生物が両方に有益な方法で一緒に住んでいるとき、これは呼ばれます 共生. （これはと対比することができます 寄生、2つの生物の一方が他方の不利益に利益をもたらす場合、例えば、哺乳類の腸に生息し、その過程で人間の健康問題を引き起こす条虫。）
共生：例
バクテリアと人間の共生の一例は、血液凝固に不可欠な分子であるビタミンKの特定のバクテリアによる製造です。
他のバクテリアは、人間の皮膚や体の他の場所に共生して生きており、病気の原因となる細胞を破壊するのを助けるだけでなく、 消化器系.
さらに、混合物にバクテリアが含まれていないと、料理の風景は著しく異なります。 それらがなければ、世界はそれらの製造のためにこれらの微生物の制御され監視された活動に依存するチーズ、ヨーグルトおよび他の食品を持っていなかったでしょう。
病原菌
既知のバクテリアの1パーセント未満が人間に病気を引き起こす可能性があります。
しかし、細菌感染症は、世界中で、特に衛生状態が悪く、高い地域で、依然として最大の死因と病気の原因の1つです。 人口密度と細菌と戦うための適切な抗生物質へのアクセスの制限–残念ながら、多くの場合、 組み合わせ。
人間に病原性または病気を引き起こす細菌のより一般的なタイプのいくつかは、 連鎖球菌 そして ブドウ球菌 及び E。 大腸菌。
連鎖球菌 そして ブドウ球菌 は属名であり、各カテゴリーにはさまざまな病原性種が含まれています。 E。 大腸菌、の略 大腸菌は特定の種類の細菌であるため、属と種の名前の両方が含まれています。 ホモサピエンス 現代の人間を指すために。
を渡って 分類学の世界、属名は常に大文字になりますが、種名は大文字になりません。
養分循環
バクテリアはまた、参加することによって世界の生態系に積極的に貢献します 養分循環 （例えば、炭素循環、窒素循環）。
これらのプロセスは、上部から通過した重要な炭素および窒素含有分子を返します。 システムの下部にあるバクテリアへのいわゆる食物連鎖により、新しい植物や動物が利用できるようになります 成長; これらの有機体が死ぬと、それらの炭素原子と窒素原子は土壌と水に戻ります。多くの場合、バクテリアが残骸を分解し、エネルギーを抽出して成長した後です。
バクテリアの歴史
バクテリアは地球上に約35億年前から存在しており、地球自体の約4分の3の長さで存在していることを意味します。
（恐竜は約6500万年前に絶滅したと考えられていると考えてください。 これは1未満です-50番目 バクテリアの出現と同じくらい地質学的歴史に深く関わっています。）
彼らの原核生物の親戚、 古細菌、さらに長く存在しています。 用語が大文字で表示される場合があります。 古細菌と細菌は、これらの生物を含む分類学的ドメインの名前でもあります。
「古細菌」は、他に何もないとしても、他の生物と資源と競争する必要はありません。なぜなら、彼らは最も不利な生物にしか生息していないからです。 想像できる環境：沸騰したお湯または非常に酸性の水、非常に塩分の多い（塩分を含んだ）プール、硫黄の多い火山の開口部、および内部の深部 南極の氷。
バクテリアと古細菌の分裂は約40億年前に起こったと信じられています。
バクテリアと古細菌を近親者として見るのは簡単ですが、生化学的および遺伝的レベルでは、これら2つのグループの生物は人間と同じように互いに異なります。
真核生物の前の原核生物
真核生物は最初のバクテリアから数百万年後に最初に出現し、それらの出現は、あるタイプの原核生物が時間の経過とともに「うまくいった」方法で別のタイプを飲み込んだ結果であると推定されます。 AirBnBが恒久的なルームメイトの状況に変わることを想像してみてください。
具体的には、 オルガネラ と呼ばれる真核細胞の内部 ミトコンドリア、これは有酸素代謝に関与しているため、真核生物が到達できるサイズは比較的大きくなります。 彼らの酸素への依存（好気性は「酸素を伴う」を意味する）は、かつてはそれ自体が独立したバクテリアであったと考えられています 正しい。
バクテリアの発見で独自の功績を残した人は誰もいませんが、17世紀のオランダの科学者アントニー フォンレーウェンフックは、顕微鏡を使用してこれらの広範な研究を行った最初の人物であると信じられています 生物。
1800年代になって初めて、ロベルトコッホや ルイパスツール、バクテリアが人々に病気を引き起こす可能性があることを学び、そして第二次世界大戦の直前になって初めて、医学者は20世紀の前半の終わりに向かって 抗生物質を特定し、利用し始めました。抗生物質は、有機体を殺すかどうかに関係なく、その経路で細菌の繁殖を止めることができる天然または合成の化学物質です。 完全に。
細菌細胞の構造
次のセクションで説明するように、動物が1つの種から次の種へと目まぐるしく変化する物理的形態をとることができるように、さまざまな種類の細菌がさまざまな形やサイズにまたがっています。
しかし、すべての真核細胞が共通の特定の特徴を持っているように、細菌の多くの属性は普遍的です。
おそらく、細菌の最も重要な独立した構造は、 細胞壁. （バクテリアの「たった」約90パーセントだけが実際にこの機能を持っていることに注意してください。）
それらの機能と化学的構成は別として、すべての細胞が細胞膜の外側にある細胞壁 持っている、グラム染色と呼ばれる実験手順への壁の応答に基づいて細菌を分割するために使用されます。
染色プロセスで使用される染料のほとんどを保持する、いわゆるグラム陽性（G +）細菌には、壁があります。 染色すると紫がかった色を示しますが、染料の大部分を放出するグラム陰性（G-）細菌が現れます ピンク。 （伝統的に、「グラム陽性」と「グラム陰性」は、語根が固有名詞であるにもかかわらず、大文字にされません。）
G +とG-の両方の細菌の細胞壁には、 ペプチドグリカン 自然界の他のどこにも見られないものです。
細胞壁の詳細
G +細胞壁の約90％はペプチドグリカンでできており、残りはペプチドグリカンでできています。 タイコ酸酸.
対照的に、G-細菌細胞の壁の約10パーセントだけがペプチドグリカンで構成されています。 G-バクテリアはまた、細胞壁の外側に原形質膜を含み、一次細菌を補完します 細胞膜 その下。
一緒に、細菌の細胞壁と1つまたは2つの細胞膜は、まとめて呼ばれるものを構成します 細胞外皮.
バクテリアの遺伝情報はデオキシリボ核酸に含まれています（DNA）、真核生物と同じように。 しかし、細菌の細胞は核を欠いており、真核生物でDNAが見つかるので、細菌のDNAは 細胞質（細胞膜内の細胞の物質）は、ストランドの緩い配置で、 核様体。
•••科学
その他の細菌細胞要素
細胞壁の外側にあり、外部環境に突き出ているのは、バクテリアを動かしたり、他のバクテリアと遺伝情報を交換したりするのに関与するさまざまな構造です。
A べん毛 は、ボートのプロペラのように動作する鞭のような突起で、フィラメント、フック、モーターで構成されており、これらはすべて異なるタンパク質でできています。
A ピルム （複数の線毛）は、運動に小さな役割を果たす可能性のある小さな毛のような突起ですが、細菌を他の細胞の表面に付着させるために最もよく使用されます。 この他の細胞自体が細菌である場合、結果は接合、またはある細菌細胞から次の細菌細胞へのDNAの移動である可能性があります。
リボソーム真核生物にも存在する、は細胞内のタンパク質合成の部位です。
細胞質に散在していることがわかったこれらの構造は、DNAを介してメッセンジャーリボ核酸にコード化された情報を使用します（mRNA）他のタンパク質によってリボソームにシャトルされたアミノ酸サブユニットから特定のタンパク質を構築する。
さまざまな種類の細菌
前述の細胞壁染色挙動に基づいて細菌をカテゴリーに分類することに加えて、細菌はそれらの形状に基づいて区別することができます。
がある 3つの基本的な形式:
- 球菌 （単数：球菌）、ほぼ球形です
- バシラス （桿菌）、棒状です
- S_pirilla_（spirillum）は、らせん状にねじれています。
球菌はコロニーによく見られます。
Diplococci 球菌はペアで配置されています。 連鎖球菌 チェーンで見つかります。 ブドウ球菌 不規則なブドウのようなクラスターに存在します。 桿菌は球菌よりも大きく、それらが分裂すると、結果は連鎖になる可能性があります（streptobacilli）または球状星団（coccobacilli).
最後に、スピリルムには独自の3つのフレーバーがあります。 ビブリオ、コンマのような形をした湾曲したロッドです。 インクルード スピロヘータ、薄くて柔軟なスパイラル。 そして「典型的な」 スピリルム、剛体スパイラルを形成します。
バクテリアがどのように繁殖するか
バクテリアはと呼ばれるプロセスによって繁殖します 二分裂、これにより、2つの娘細菌が形成され、それぞれの組成は「親」細菌と実質的に同一であり、サイズは互いに等しくなります。
これは無性生殖の形態であり、真核細胞で見られる有糸分裂に似ています。
ただし、有糸分裂とは、厳密には細胞の遺伝物質またはDNAの複製を指します。 これは真核細胞全体の分裂とほぼ協調して起こりますが、1つの真核細胞の2つへの切断はと呼ばれます 細胞質分裂.
バクテリアのDNAは核にパッケージされているのではなく、細胞質内の緩く組織化されたストランドのセットにあることを思い出してください。
二分裂の準備として、細菌細胞全体が協調して伸長し、細胞壁と細胞質の両方がより広範囲になります。 これが起こっているとき、細胞はそのDNAの完全に新しいコピーを作り始めます（複製）。
分割が発生します
細菌が分裂する「線」と呼ばれる セプタム、セルの中心に形成されます。 セプタムの合成は、と呼ばれるタンパク質に依存しています FtsZ.
最初は中隔はリングのように見えますが、その後、細胞の反対側に向かって押し出され、最終的に卵割と2つの娘細菌の形成につながります。
二分裂は2つの完全な機能性生物の形成をもたらすので、バクテリアの生成時間は 多くの場合、数時間で与えられ、通常、真核生物のものよりもはるかに短く、通常、数ヶ月または数で測定されます。 年。
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