Бактерії

Бактерії – домен одноклітинних без’ядерних організмів, один з двох великих доменів групи прокаріот (інший – археї), і одні з найдавніших живих організмів на планеті.

Бактерії

Клітини бактерій поодинокі (іноді зібрані в колонії чи інші структури, але ніколи не утворюють істинно багатоклітинних систем), можу бути різних форм і розмірів, рухливими і стаціонарними.

У них немає ядра, і їх ДНК зібрана в центральній частині клітини у вигляді однієї або декількох великих кільцевих бактеріальних хромосом, оточених дрібнішими плазмидами.

Характерною особливістю будови бактеріальних клітин є відсутність органел, оточених мембранами , такими як клітинне ядро або мітохондрії, які є у всіх інших живих організмів – грибів, рослин , протистів та тварин.

Цитоплазма бактерій відокремлена від зовнішнього середовища ліпідної мембраною і клітинною стінкою, що складається з пептідогліканів. На зовнішній поверхні клітини часто можуть бути розташовані рухливі джгутики і / або вії – органели, що відповідають за локомоцию бактеріальної клітини.

Клітини бактерій можуть мати різну форму, але найбільш часто зустрічаються коки (сферичні), вібріони (у вигляді «тривимірної коми»), спірили (спіралеподібні), бацили (паличкоподібні), а, так само різні поєднання цих форм.

Розмножуються бактерії бінарним поділом. При необхідності можуть утворювати гіпобіотичні форми, такі як цисти або спороцисти. Ці структури дозволяють клітинам переживати несприятливі умови, такі як зміна температури, вологості, доступності поживних речовин або зміни хімічного складу середовища. Деякі види цист дуже довговічні і стійкі до зовнішніх впливів, здатні зберігати життєздатність дуже довгий час.

При цьому у бактерій існують способи горизонтального переносу генетичного матеріалу, не пов’язаного з розмноженням (тобто збільшенням чисельності). Бактерії здатні зв’язуватися з одне з одним через цитоплазматичні містки, передаючи копії плазмід з однієї клітини в іншу. Таким чином при появі вдалої мутації в однієї частини популяції бактерій, вона дуже швидко поширюється по всій популяції.

За способом живлення бактерії діляться на три основні групи.

Фототрофні бактерії використовують енергію квантів сонячного світла з певною довжиною хвилі для фіксації вуглецю з атмосфери (фотоавтотрофи) або органічних джерел (фотогетеротрофи). Різні групи бактерій спеціалізуються на різних діапазонах випромінювання, синтезуючи фоточутливі білки різних кольорів.
Представники фототрофних бактерій: ціанобактерії, пурпурові бактерії, зелені сірчані бактерії.

Літотрофні бактерії використовують енергію окислення неорганічних сполук, таких як азот, сірка, сірководень, залізо і т.д. Так само поділяються на літогетеротрофні і літоавтотрофні в залежності від джерела вуглецю для синтезу органічних компонентів.

Азотфіксуючі і денітрифікуючі бактерії з цієї групи є одним з найважливіших умов підтримки кругообігу азоту на планеті. Аналогічна роль і сульфобактерій для кругообігу сірки.
Представники літотрофи: нітроспіра, гідрогенофіли, термодесульфобактеріі.

Типи живлення бактерій

Органотрофні бактерії використовують енергію окислення органічних речовин, таких як білки, жири, полісахариди, складні ліпіди і т.д. Здебільшого вони так само є сапротрофами, тобто займаються розкладанням мертвої біомаси. Проте, серед них багато патогенних і симбіотичних організмів, які харчуються продуктами синтезу більш складних живих організмів. До цієї групи належить більшість всіх найвідоміших людині бактерій, таких як таксони бацила, клостридія, ентеробактерії.

Бактерії є у ​​всіх біотопах . Їх можна знайти в ґрунті, інших організмах і воді, на льодовиках Антарктики та навколо океанських гідротермальних отворів. Вони трапляються також у радіоактивних районах.

До 40 мільйонів клітин цих організмів можна знайти в одному грамі ґрунту , а близько мільйона – в мілілітрі прісної води .

На Землі є приблизно 5*10³⁰  які представляють значну частину планети біомаси.

Бактерії відіграють важливу роль в циркуляції біогенних елементів. Вони беруть участь у підтримці всіх біогеохімічних циклів (наприклад, циклу азоту ), а також у процесах бродіння та гниття.

Як симбіоти, що живуть в організмах тварин, включаючи людину, вони відповідають для перетравлення їжі, таким чином роблячи можливим або принаймні полегшуючи харчування.

Систематика бактерій

Розміри деяких бактерій

Розмір бактеріальних клітин становить від 0,2 мкм для нанобактерій до 750 мкм у Thiomargarita namibiensis.

Летальні температури для деяких видів бактерій та грибів

Термін існування однієї генерації деяких бактерій