Бактерии объединены в царство микроскопических организмов. Их можно увидеть только при увеличении микроскопа в 500-1000 раз. Бактерии распространены повсюду: в воздухе, в воде, в почве, в мёртвых телах и в живых организмах. Они были обнаружены даже на дне океана на глубине нескольких километров, в термальных источниках, температура воды которых достигает 90 градусов, в нефтеносных пластах, то есть они способны существовать в таких условиях, где другие живые организмы не встречаются вообще.

Строение бактерий

Большинство бактерий – одноклеточные структуры. Исключением являются нитчатые цианобактерии (сине-зеленые водоросли), которых иногда относят к растениям из-за способности к фотосинтезу. Форма клеток бактерий может быть:

- Округлая (кокки)

- Извитая (спириллы, вибрионы, спирохеты)

- Палочковидная (бациллы, псевдомонады)

- Иногда ― звездчатые, кубические

- С-образные и др.

В строении бактерий выделяют три обязательных клеточных элемента:

1. цитоплазматическую мембрану

2. нуклеоид (кольцевая молекула ДНК)

3. рибосомы

- Почти все бактерии имеют внешнюю оболочку – клеточную стенку, благодаря которой форма бактерий постоянна. Эта клеточная оболочка выполняет основные механические и физиологические функции. Ее главный структурный элемент – биополимер муреин.

- Главная функция внешней оболочки – транспортная. Многие бактерии имеют на своей поверхности ворсинки либо жгутики, обеспечивающие передвижение организма.

Некоторые бактерии покрыты снаружи слизистыми капсулами, состоящими из углеводов или белков.

- От клеточной стенки цитоплазму бактерий отделяет цитоплазматическая мембрана. Ее основная функция – регуляция транспорта веществ в клетку и из клетки.

- У фототрофных, нитрифицирующих бактерий имеется обширная сеть цитоплазматических мембран, представленная сливающимися пузырьками, как граны хлоропластов у эукариот.

- Также в клетках бактерий могут быть плазмиды.

Плазмиды – мелкие кольцевые молекулы ДНК, присутствующие в клетках бактерий.

Они содержат дополнительную генетическую информацию, способны автономно, независимо от ДНК бактерий воспроизводиться.

- У тех бактерий, которые живут в водной среде, есть газовые вакуоли (аэросомы), функция которых заключается в регуляции плотности.

- Также в цитоплазме имеются включения запасных питательных веществ: полифосфатов, полисахаридов, соединений серы и т. д.

Как живут бактерии?

Бактерии большей частью питаются органическими веществами; среди них встречаются сапрофиты и паразиты. Бактерии растут и размножаются очень быстро. Поэтому они быстро распространяются.

Такие важные для жизнедеятельности организма процессы, как дыхание, хемосинтез, фиксация азота и др., происходят в мембране. Часто формируются выпячивания цитоплазматической мембраны – мезосомы. В мембране осуществляется биосинтез клеточной стенки, а также спорообразование. 

Размножение бактерий

Бактерии размножаются с помощью равновеликого бинарного деления, представляющего собой ряд последовательных простых делений каждой клетки за короткий отрезок времени на две идентичные клетки.

Также у бактерий известен процесс, напоминающий половое размножение. Половые клетки не образуются, как у растений или животных, но происходит обмен генетическим материалом (генетическая рекомбинация). Это играет большую роль в жизни микроорганизмов, так как полезные признаки могут передаваться от бактерии к бактерии. 

Способы питания бактерий

Гетеротрофные бактерии: 

- Бактерии-сапрофиты (сапротрофы) – извлекают питательные вещества из мёртвых и разлагающихся тел.  

- Бактерии-паразиты – живут внутри другого организма или на нём, укрываются и питаются его тканями. Среди бактерий-паразитов много болезнетворных, вызывающих различные заболевания у растений, животных и человека.

- Бактерии-симбионты – живут совместно с другими организмами и часто приносят им ощутимую пользу. Например, особые бактерии, живущие в утолщениях корней (в клубеньках) бобовых растений, из атмосферного воздуха усваивают азот, служащий растению удобрением. Некоторые бактерии, живущие внутри кишечника животных, в том числе и человека, потребляя и перерабатывая их пищу, поставляют им витамины группы B и K.

Автотрофные бактерии:

- Фотобактерии – используют солнечный свет для синтеза органических веществ из неорганических. Этот процесс называется фотосинтез. К фотобактериям относятся цианобактерии.

- Хемобактерии – получают энергию от окисления неорганических соединений, например, железобактерии, серобактерии, нитрифицирующие бактерии.

Пережидание неблагоприятных условий

Бактерии нуждаются в пище, влаге, в определённой температуре для поддержания своей жизнедеятельности. При наступлении неблагоприятных для их жизни условий, например при недостатке пищи, влаги или при резком понижении или повышении температуры, протоплазма бактерии сжимается в шарик и покрывается новой прочной оболочкой. Такое состояние бактерий называется cпopoй.

Споры бактерий – тельца, образующиеся внутри некоторых бактерий в определенные стадии их существования или при ухудшении условий окружающей среды. Споры бактерий устойчивы к различным физическим и химическим воздействиям и сохраняются в течение многих лет, не утрачивая свойства прорастать в вегетативную форму, что имеет значение в эпидемиологии ряда заболеваний.