Bakterie są to najprostsze znane organizmy prokariotyczne. Są to jednokomórkowce, które zasiedlają wszystkie znane środowiska. Są to organizmy kosmopolityczne, które przeżywają nawet w najbardziej szkodliwych i niekorzystnych warunkach. Umożliwia im to zdolność do anabiozy, czyli życia utajonego. W niekorzystnych warunkach do rozwoju, komórka bakteryjna wysycha i otacza się grubą cytoplazma tworząc przetrwalnik.
Taka struktura charakteryzuje się znacznym spowolnieniem tempa metabolizmu. Przebieg niektórych reakcji czasem zupełnie zahamowany. Jeśli warunki bytowe polepszą się to rozpoczyna się pobieranie przez przetrwalnik wody i powracają czynności życiowe.
Bakterie spotykamy w każdych warunkach środowiska. Występowanie niektórych gatunków zależne jest od temperatury, zasolenia w przypadku wód, zawartości tlenu, ilości dostępnych substancji odżywczych.
Bakterie saprofityczne wykorzystują jako środowisko życia martwe organizmy roślinne i zwierzęce. Tam tez przeprowadzają reakcje dzięki którym dochodzi do rozłożenia szczątków organicznych i uwolnienia cennych pierwiastków uwięzionych w tych szczątkach.
Drobnoustroje chorobotwórcze występują zazwyczaj na żywych organizmach roślinnych i zwierzęcych. Niszczenie ich tkanek związane z nadmiernym rozmnażaniem się lub wydzielanie dużej ilości zjadliwych toksyn powoduje wystąpienie choroby. Do głównych chorób roślinnych zaliczamy bakteriozy, powodujące przede wszystkim gnicie lub wysychanie tkanek. Chorobami bakteryjnymi atakującymi organizmy zwierzęce są:
- nosacizna, dur brzuszny, gruźlica, tężec i wiele innych.
Duże zagęszczenie bakterii znajduje się też w powietrzu. Nie jest to jednak ich środowisko życia, gdyż nie są w stanie przeprowadzać tam procesów życiowych i traktują je tylko jako miejsce dogodnego przemieszczania się wraz z prądami powietrza.
Wnętrze komórki bakteryjnej wypełnione jest cytoplazmą w której zachodzą wszystkie reakcje chemiczne charakterystyczne dla żywego organizmu. W cytoplazmie znajduje się również materiał genetyczny, którym jest kolista cząsteczka DNA, nie oddzielona od reszty żadną błoną. W cytoplazmie komórki prokariotycznej mogą występować również chromatofory, zawierające chlorofil oraz rybosomy, które uczestniczą w biosyntezie białka. Ważnym elementem komórki bakteryjnej jest błona komórkowa. Odpowiada ona za transport różnych substancji zarówno do jak i na zewnątrz komórki. Ponieważ bakteria pobiera pokarm całą powierzchnia ciała to za każdym razem pokarm musi przejść przez tę strukturę. Transport substancji możliwy jest dzięki specyficznym białkom budującym kanały lub dzięki występowaniu w błonie komórkowej receptorów i klatryny, substancji umożliwiającej tworzenie się pęcherzyków pokarmowych.
Komórka bakteryjna pokryta jest otoczka śluzową. Jest to różnie gruba otoczka cukrowa, na której występują odpowiednie grupy związków pozwalające na identyfikacje bakterii. Dzięki niej bakterie mogą się rozpoznawać i wysyłać odpowiednie sygnały do środowiska ( mogą utworzyć kolonie). Otoczka ta jest rozpoznawana przez organizmy wyższe, które mogą po jej właściwej identyfikacji skutecznie obronić się przed infekcja bakteryjną i w porę zniszczyć intruza.
Niekiedy bakterie bywają zaopatrzone w organellom umożliwiające ruch. Najczęściej jest to rzęska. Może być również kilka rzęsek, których położenia na komórce zależy od gatunku bakterii.
Spotykamy bakterie o rozmaitych kształtach. Mogą być one kuliste i wtedy są to ziarniaki. Mogą być podłużne i wówczas mówimy o laseczkach lub pałeczkach. Często spotyka się także bakterie skręcone. Są to wówczas krętki, śrubowce lub przecinkowce.
Po zainicjowaniu odpowiedniego sygnału bakterie mogą tworzyć kolonie. Morfologia kolonii zależy od gatunku bakterii. Mogą się tworzyć łańcuszki komórek tak jak ma to miejsce u bakterii zwanych paciorkowcami lub mogą się tworzyć kolonie w kształcie gron takie jak u gronkowca czy położone regularnie komórki u pakietowca.
Dostarczenie właściwych związków chemicznych do organizmu zapewnia odżywianie. U bakterii istnieją dwa typy strategii pokarmowych. Możemy spotkać bakterie, które dzięki pewnej porcji energii potrafią wytworzyć sobie związki chemiczne ( autotrofy) oraz bakterie, które muszą pobierać gotowy pokarm, w postaci gotowych substancji organicznych ( heterotrofy). Wśród autotrofów możemy dokonać jeszcze podziału ze względu na pochodzenie energii potrzebnej do wytworzenia substancji pokarmowych. Występują bakterie fotosyntetyzujące, które korzystają z energii słonecznej oraz bakterie chemosyntetyzujace, które utleniają proste związki chemiczne.
Pod względem oddychania bakterie dzielimy na tlenowe i beztlenowe. U bakterii beztlenowych dochodzi do procesu fermentacji, w czasie której dochodzi do częściowego tylko rozłożenia związków organicznych i uzyskania niewielkiej ilości energii. Baterie tlenowe rozkładają głównie glukozę do dwutlenku węgla i wody, uzyskując przy tym bardzo dużą ilość energii. Oddychanie tlenowe jest procesem bardziej wydajniejszym od beztlenowego. Energia pochodząca z procesów oddychania jest gromadzona w wysokoenergetycznych związkach takich jak na przykład ATP i wykorzystana w miarę potrzeby do przebiegu innych reakcji np. do lokomocji.
Bakterie rozmnażają się przede wszystkim bezpłciowo. Najczęściej poprzez podział komórki choć istnieją bakterie, które mogą się powielać przez pączkowanie. Termin powielanie nie jest błędny, gdyż w czasie rozmnażania bezpłciowego powstają identyczne komórki jak komórka macierzysta.
Częstotliwość podziałów zależy od warunków środowiska. Jeśli są one korzystne to podziały mogą być bardzo częste, nawet co 20 minut.
Wymiana fragmentów genetycznych jest możliwa dzięki procesom płciowym takim jak: transdukcja, transformacja, koniugacja.
Rola bakterii:
- organizmy te biorą udział w wytwarzaniu próchnicy,
- rozkładają martwą materię, uwalniając do środowiska cenne pierwiastki chemiczne,
- produkują kwasy organiczne, niektóre aminokwasy oraz witaminy,
- organizmy te są cenne dla przemysłu farmaceutycznego, gdyż wytwarzają antybiotyki.
- niekorzystna rola bakterii polega na wywoływaniu chorób u wszystkich grup organizmów, u roślin powodują nekrozy, więdnięcie i in. u zwierząt bakterie wywołują trąd, cholerę, gruźlicę, tężec, anginę i wiele innych ciężkich chorób.
