Jakie są cechy wspólne dla wszystkich bakterii?

Bakterie, często uważane za najprostsze formy życia, tworzą zróżnicowaną grupę organizmów. Różnorodność bakterii doprowadziła do podziału tej grupy na dwie domeny życia, Eubacteria i Archaea. Pomimo tej różnorodności bakterie mają wiele wspólnych cech, w szczególności posiadają komórki prokariotyczne. Ponadto istnieje szereg cech, takich jak skład ściany komórkowej szeroko rozpowszechnione wśród eubakterii i archeowców, choć istnienie niektórych bakterii bez tych niemal wszechobecnych cech podkreśla ich różnorodność.

Być może najprostszą cechą bakterii jest ich istnienie jako organizmów jednokomórkowych. Podczas gdy większość bakterii, zarówno archeowców, jak i eubakterii, cały swój mikroskopijny cykl życiowy spędza jako niezależne osobniki komórki, niektóre, takie jak myksobakterie żyjące w glebie, będą tworzyć wielokomórkowe owocniki w ramach swojego życia cykl.

Komórki eukariotyczne, takie jak komórki roślin, zwierząt i grzybów, posiadają jądro związane z błoną, które oddziela DNA komórki od reszty komórki. Inne funkcje w tych komórkach są również sekwestrowane w wyspecjalizowanych organellach związanych z błoną, takich jak mitochondria do oddychania komórkowego i chloroplasty do fotosyntezy. Bakterie nie mają jądra i złożonych organelli w swoich komórkach. Nie oznacza to, że bakterie nie posiadają wewnętrznej organizacji, ponieważ ich DNA jest często ukrywane w regionie komórki bakteryjnej znanym jako nukleoid. Należy jednak zauważyć, że nukleoid nie jest fizycznie oddzielony od reszty komórki błoną.

Chociaż błony plazmatyczne są powszechne w innych żywych komórkach, błony te nie są cechą bakterii. Brak organelli wewnętrznych powoduje, że wiele funkcji występujących w komórkach eukariotycznych występuje na błonie komórkowej bakterii. Na przykład specjalne pofałdowania błony plazmatycznej pozwalają bakteriom fotosyntetycznym wykonywać zależne od światła reakcje fotosyntezy, które fotosyntetyczne eukarionty prowadzą na błonach tykaloidów w obrębie chloroplast.

Ściana komórkowa peptydoglikanu jest powszechną cechą wśród eubakterii. Ta ściana komórkowa otacza komórkę bakteryjną, zapewniając siłę i zapobiegając pękaniu w zmieniającym się środowisku. Jednym z podstawowych testów wykonywanych w identyfikacji bakterii jest barwienie Grama, które kategoryzuje eubakterie jako Gram-dodatnie lub Gram-ujemne w oparciu o zdolność ściany komórkowej do zatrzymywania kryształów fioletowy barwnik. Ściana komórkowa jest celem antybiotyku penicyliny i jej pochodnych. Penicylina hamuje tworzenie się ścian komórkowych i może je niszczyć, zwłaszcza u szybko rosnących i namnażających się bakterii. Ponownie podkreślając różnorodność w tej grupie, nie wszystkie eubakterie posiadają ścianę komórkową peptydoglikanu. W ścianie komórkowej chlamydii brakuje peptydoglikanu. Mykoplazma nie posiada żadnej ściany komórkowej. Archaeans również posiadają ścianę komórkową, ale używają substancji innych niż peptydoglikan.

Liczne, liniowe chromosomy, często reprezentowane graficznie w podręcznikach biologii, są specyficzne dla eukariontów. Odwrotnie, zarówno archeany, jak i eubakterie mają pojedynczy okrągły chromosom i sekwencję DNA znacznie krótszą niż ta występująca u eukariontów. Krótszą sekwencję DNA można częściowo wytłumaczyć stosunkowo zmniejszoną złożonością komórek bakteryjnych, ale także wynika ze zmniejszonej obecności intronów – segmentów genu, które są usuwane podczas translacji DNA do białko. Genom bakteryjny jest powiększony o mniejsze fragmenty DNA znane jako plazmidy, chociaż nie są one unikalne dla bakterii i można je również znaleźć u eukariontów. Plazmidy są replikowane w komórce bakteryjnej niezależnie od chromosomu bakteryjnego i mogą być wymieniane między różnymi organizmami bakteryjnymi. Plazmidy mogą nadawać komórce gospodarza cechy, takie jak oporność na antybiotyki.