Які характеристики є загальними для всіх бактерій?

Часто розглядаються як найпростіші форми життя, бактерії складають різноманітну групу організмів. Різноманітність бактерій призвело до поділу цієї групи на дві сфери життя - евбактерії та археї. Незважаючи на таку різноманітність, бактерії мають ряд характеристик, особливо з прокаріотичними клітинами. Крім того, існує ряд характеристик, таких як склад клітинної стінки, широко поширений серед еубактерій та археї, хоча існування деяких бактерій без цих майже повсюдних характеристик підкреслює їх різноманітність.

Мабуть, найбільш прямолінійною характеристикою бактерій є їх існування як одноклітинні організми. У той час як більшість бактерій, як археї, так і еубактерії, проводять весь свій мікроскопічний життєвий цикл як самостійний одиночний клітини, деякі, такі як міксобактерії, що живуть у ґрунті, утворюватимуть багатоклітинні плодові тіла як частину свого життя циклу.

Еукаріотичні клітини, такі як рослини, тварини та гриби, мають ядро, зв'язане з мембраною, яке розділяє ДНК клітини з решти клітин. Інші функції в цих клітинах також секвеструються в спеціалізовані органели, пов'язані з мембраною, такі як мітохондрії для клітинного дихання та хлоропласти для фотосинтезу. Бактеріям не вистачає ядра та складних органел всередині клітин. Це не означає, що бактерії не мають внутрішньої організації, оскільки їх ДНК часто секвеструється в область бактеріальної клітини, відому як нуклеоїд. Однак важливо зазначити, що нуклеоїд фізично не відокремлений від решти клітини мембраною.

Хоча плазматичні мембрани поширені в інших живих клітинах, ці мембрани не є властивістю бактерій. Відсутність внутрішніх органел послаблює багато функцій, які відбуваються в еукаріотичних клітинах і виникають на плазматичній мембрані бактерій. Наприклад, спеціальні інформаційні штампи плазматичної мембрани дозволяють фотосинтезуючим бактеріям виконувати світлозалежні дії реакції фотосинтезу, які фотосинтетичні еукаріоти проводять на тикалоїдних мембранах в межах хлоропласт.

Клітинна стінка пептидоглікану - загальна риса еубактерій. Ця клітинна стінка обволікає клітину бактерій, забезпечуючи міцність і запобігаючи розриву в мінливих умовах. Одним з фундаментальних тестів, що проводиться при ідентифікації бактерій, є пляма Грама, яка класифікує еубактерії як грампозитивні або грамнегативні засновані на здатності клітинної стінки утримувати кристал фіолетовий барвник. Клітинна стінка є мішенню антибіотика пеніциліну та його похідних. Пеніцилін пригнічує утворення клітинної стінки і може руйнувати стінки, особливо у швидко зростаючих і розмножуються бактерій. Знову підкреслюючи різноманітність у цій групі, не всі еубактерії мають клітинну стінку пептидоглікану. У клітинній стінці хламідіозу відсутній пептидоглікан. У мікоплазми відсутні будь-які клітинні стінки. Археї також мають клітинну стінку, але використовують інші речовини, крім пептидоглікану.

Множинні лінійні хромосоми, часто представлені графічно в підручниках з біології, є специфічними для еукаріотів. І навпаки, як археї, так і еубактерії мають однокругову хромосому і послідовність ДНК, набагато коротшу, ніж у еукаріотів. Більш коротка послідовність ДНК може частково пояснюватися порівняно зниженою складністю бактеріальних клітин, але також є результатом зменшення присутності інтронів - сегментів гена, які видаляються під час трансляції ДНК в білка. Геном бактерії посилюється меншими фрагментами ДНК, відомими як плазміди, хоча вони не є унікальними для бактерій, а також є в еукаріотів. Плазміди реплікуються всередині бактеріальної клітини незалежно від бактеріальної хромосоми і можуть обмінюватися між різними бактеріальними організмами. Плазміди можуть надавати клітині-хазяїну такі атрибути, як стійкість до антибіотиків.