Jedne z najmniejszych organizmów na ziemi, należą do eukariontów (bezjądrowych), w związku z tym charakteryzują się brakiem wielu ważnych organelli komórkowych (jądro, mitochondria, aparat Golgiego i in.). Są organizmami zamieszkałymi prawie każde środowisko ziemi, czyli są kosmopolityczne. Niektóre przystosowały się do najbardziej skrajnych, ekstremalnych siedlisk żyjąc w gorących źródłach, solankach, czy źródłach o wysokim stężeniu siarki. Wiele z nich potrafi przetrwać niesprzyjające warunki środowiskowe w glebie, ograniczając do minimum czynności życiowe, lub wytwarzając przetrwalniki (spory), wówczas komórka kurczy swój protoplast i otacza się grubą ścianą, a kiedy warunki znowu są sprzyjające do życia, zaczynają pochłaniać wodę i aktywować procesy życiowe po rozerwaniu starej, otaczającej ściany. Niekiedy zdolne są powrócić do poprzedniego stanu nawet po trzydziestu latach (pałeczka wąglika).

Większość bakterii to organizmy cudzożywne: saprofity lub pasożyty, tylko niewielka część jest zdolna do samożywności (chemosynteza lub fotosynteza). Ze względu na to, z jakiego źródła pobierają one energię można je podzielić na: bakterie siarkowe - wykorzystujące związki siaki; żelazowe - by uzyskać ATP utleniają związki żelazawe do żelazowych; purpurowe bezsiarkowe, beztlenowe - redukują dwutlenek węgla przez utlenianie alkoholu, czy wodoru; purpurowe siarkowe - podobnie do bezsiarkowych, tylko utleniają siarkowodór; metanowe - wytwarzają metan podczas rozkładu związków organicznych; wodorowe - czerpią energię utleniając wodór cząsteczkowy.

Występowanie i tryb życia:

- woda - różne gatunki zasiedlają wodny słodkie, słone, bardzo zimne, ale także cieplice, zasobne w tlen jak i z jego deficytem

- gleba (patrz niżej)

- powietrze - nie żyją tu aktywnie, ale tą drogą często przemieszczają się

- inne organizmy - zarówno na ich powierzchni, jak i wewnątrz ustroju (mogą żyć w symbiozie, kiedy one jak i żywiciel czerpią korzyści z tego współżycia lub być komensalami, wówczas nie wywołują szkód w organizmie gospodarza, ale także nie dają żadnych korzyści oraz mogą być pasożytami, ewidentnie negatywnie wpływającymi na organizm gospodarza).

Bakterie symbiotyczne to duża grupa bakterii. Współżyją one zarówno ze zwierzętami jak i systemem korzeniowym głównie roślin motylkowych. Przedstawicielami takich bakterii są te z rodzaju Rhizobium, zwane bakteriami brodawkowymi, gdyż tworzą na korzeniach zgrubiałe, brodawkowate narośle. W zamian za związki azotu, jakie dostarczają roślinom otrzymują miejsce do życia i węglowodany. Inne szczepy żyją w jelitach zwierząt przeżuwających, które żywią się pokarmem roślinnym bogatym w błonnik. To właśnie dzięki bakteriom możliwe jest jego strawienie i przyswojenie, ponieważ syntezują one odpowiednie enzymy. Podobnie jest w przypadku układu pokarmowego człowieka, ale tam nie ma już bakterii rozkładających błonnik.

Ważnymi ekologicznie bakteriami są te zamieszkujące glebę, wpływając na jej użyźnienie i poprawienie struktury.

Na początku lat dziewięćdziesiątych odkryto bardzo interesujące bakterie, żyjące na skałach znalezionych w gorących źródłach. Nie były to jednak zwykłe bakterie, gdyż ich rozmiary były znacznie mniejsze niż dolna granica normy dla bakterii. Dlatego nazwano je nanobakteriami, mając rozmiary kilkudziesięciu nanometrów. Jak się później okazało nanobakterie znajdują się nie tylko na skałach, ale także w żywych organizmach, zarówno zwierzęcych jak i w krwi człowieka. Cechami charakterystycznymi nanobakterii, oprócz niespotykanie małych rozmiarów są bardzo wolne przemiany metaboliczne oraz wytwarzanie otoczki, zbudowanej z węglanu wapnia. Wydawać by się mogło, że tak małe bakterie nie są w stanie zagrozić człowiekowi, jednakże trwające od początku ich odkrycia liczne, intensywne badania wykazały, że mogą być one centrami koncentracji fosforanu wapnia, co może powodować bardzo poważne schorzenia, na czele z tworzeniem się kamieni w nerkach oraz odkładaniem się związków wapnia w naczyniach układu krwionośnego.

"Dobre bakterie", to określenie często odnosi się do bakterii wykorzystywanych w przemyśle spożywczym i dodawane na szeroką skalę do wielu produktów, głownie pochodzenia mlecznego. Probiotyki, bo tak nazywa się te bakterie dodawane są żywe np. do jogurtów, kefirów, napoi mlecznych, maślanek i wielu innych. Są one zdolne do przedostawania się jelita człowieka i tam intensywnie namnażają się. Wpływają one bardzo korzystnie na odbudowanie naturalnej flory bakteryjnej organizmu, zarówno układu pokarmowego jak i np. pochwy, która często zostaje zniszczona podczas leczenia antybiotykami. Probiotyki pomagają także w trawieniu taktozy, wytwarzając odpowiedni enzym; jest to zwłaszcza korzystne dla tych osób, których organizmy nie są zdolne do syntezy tego enzymu, w związku z czym mają problemy żołądkowo-jelitowe po wypiciu mleka. Probiotyki pomagają też obniżyć poziom cholesterolu we krwi, a także wspomagają odporność organizmu, wspomagają ruchy perystaltyczne jelit, a co najważniejsze wpływają niekorzystnie na bakterie chorobotwórcze. Wykazano także ich korzystny wpływ na kondycję skóry, dlatego też stosowane są w przemyśle kosmetycznym; mają działanie łagodzące i nawilżające. Najważniejszymi bakteriami stosowanymi jako probiotyki są: Lactobacllus i Bifidobacterium. Najpopularniejszymi produktami zawierającymi probiotyki są oczywiście jogurty, maślanki, kefiry, ale niedawno pojawiły się również soki czy nowe, niefermentowane mleka acydofilne. Również popularne salami produkowane jest przy wykorzystaniu dobroczynnych bakterii, o czym niewiele osób wie.

Probiotyki to nie tylko przemysł spożywczy, są stosowane również w gospodarstwie. Często oprócz znanej kiszonki paszę dla zwierząt wzbogaca się w odpowiednie szczepy bakterii. Tak przygotowane pasze stosuje się w hodowli bydła, drobiu oraz trzody chlewnej, a także niekiedy specjalnie przygotowane pasze podaje się koniom wyścigowym, by w ten dozwolony sposób poprawić ich osiągnięcia.

Bakterie chorobotwórcze

Bakterie nie tylko wykazują dobroczynny wpływ na życie człowieka, ale także mogą być groźnymi wrogami nie tylko człowieka, ale także zwierząt i roślin.

Najważniejszymi chorobami bakteryjnymi człowieka są:

1) Zatrucia pokarmowe spowodowane przez E. coli; najczęściej zakażenie odbywa się na drodze pokarmowej (zainfekowane mięso czy mleko). Bakteria może się także rozwijać na przedmiotach codziennego użytku służących do przygotowywania jedzenia, czy gdziekolwiek w jego pobliżu. Najważniejsza jest w tym wypadku profilaktyka, na którą składa się ścisłe przestrzeganie higieny, używanie detergentów; w ten sposób skutecznie można wyeliminować tę bakterię.

2) Choroby wywoływane przez pałeczkę Salmonella, są to zatrucia pokarmowe o ostrym przebiegu, dur brzuszny lub rzekomy. Najczęstszą chorobą jest jednak zatrucie pokarmowe, a zakażenie odbywa się przez spożycie pokarmów pochodzących od zakażonych zwierząt, najczęściej drobiu, lub poprzez zakażenie pokarmu odchodami zwierząt, które były nosicielami pałeczki. Najczęściej salmonelloza przenosi się poprzez surowe jaja i ich przetwory (lody, majonezy itp.) lub mięsa, galaretki, pasztety. Najważniejszą profilaktyką jest przestrzeganie higieny osobistej, a głównie higieny w miejscach produkcji żywności na większą skalę.

3) Próchnica, dotyczy niemal całości populacji ludzkiej, a powodowana jest przez bakterie. Jest to niszczenie powierzchni zębów, w którym zasadniczą rolę oprócz bakterii odgrywa higiena jamy ustnej, a choroba rozwija się szybciej i jest potęgowana przez nadmierne spożywanie cukrów oraz brak higieny.

4) Czerwonka bakteryjna to choroba wywoływana przez bakterie, które dostają się do organizmu drogą pokarmową. Często bakterie znajdują się w zanieczyszczonych zbiornikach wodnych. Po dostaniu się do organizmu, bakteria usadawia się w jelicie grubym, gdzie rozpoczyna swe działanie, w rezultacie którego następuje martwica fragmentu nabłonka, przez nią zaatakowanego. Objawami są bardzo bolesne skurcze mięśniówki jelita, częste opróżnianie się, podwyższona temperatura, powiększone węzły chłonne, bóle głowy, niekiedy może dojść do odwodnienia.

5) Borelioza - Krętkowica kleszczowa jest jedną z najgroźniejszych chorób bakteryjnych atakujących człowieka. Wywoływana jest przez krętka, który żyje w organizmie kleszcza, a przez jego ugryzienie bakteria dostaje się do organizmu człowieka. Występuje kilka etapów choroby, pierwszy z nich charakteryzuje się wystąpieniem rumienia w miejscu ugryzienia, bólu głowy, mięśni, drugim etapem jest atakowanie opon mózgowo-rdzeniowych i zapalenie samego mózgu, występują porażenia niektórych nerwów, ostatnim, trzecim stadium choroby jest występowanie chorób zwyrodnieniowych i obrzęków stawów, upośledzenie wyższych czynności mózgu, paraliż nerwów, niedowłady mięśniowe.

6) Wąglik jest prawdopodobnie jedną z najbardziej niebezpiecznych bakterii, a także jedną z najbardziej odpornych na zniszczenie i śmierć; potrafi on przetrwać w glebie nawet trzydzieści lat, nie wykazując przejawów życia, w oczekiwaniu na dogodne warunki do rozmnożenia się. Do organizmu dostaje się przez drogi śluzowe, a zakażenie widoczne jest w trzech formach (skórna, płucna i jelitowa). Pierwsza z nich objawia się ciemną chłostą, wokół której pod skórą gromadzą się limfocyty, tworząc charakterystyczny naciek. Oprócz tego występuje także wysoka gorączka i zapalenie węzłów chłonnych, dreszcze, a także ciemne przebarwienie skóry. Forma płucna objawia się przede wszystkim dusznościami, krwiopluciem, wysoką gorączką i dreszczami. Forma jelitowa to także wysoka gorączka i bóle głowy, ale oprócz objawów ogólnych charakterystyczne są wymioty, biegunka, często z krwią, co prowadzi do odwodnienia. Choroba jest na tyle niebezpieczna i tak skutecznie atakuje cały ustrój, że śmierć następuje najczęściej po kilku dniach (3-5) w przypadku, kiedy jest nieleczona. Trzeba zaznaczyć, że leczenie też jest bardzo trudne i długotrwałe i zależy w dużym stopniu od naturalnej odporności organizmu. Do leczenia wykorzystuje się antybiotyki tj. penicyliny, detreomycynę, tetracykliny.

Oprócz wymienionych chorób, zakażeń bakteryjnych różnego rodzaju występujących u ludzi, prawdopodobnie jest tak wiele i tak różnych jak zróżnicowanie samych bakterii (tężec, dur brzuszny, czyraki, cholera, dżuma, różyczka, błonica, krztusiec i wiele innych).

Choroby bakteryjne występujące u zwierząt to między innymi: gruźlica, leptospiroza i wiele chorób występujących również u człowieka. Choroby bakteryjne atakujące rośliny to: różnego rodzaju nekrozy, przebarwienia liści, plamistości, rak wywołany bakteriami, zgnilizna.

Podstawowymi metodami w walce z chorobami bakteryjnymi jest zachowanie higieny osobistej i unikanie zagrożenia (np. nie przebywanie w pobliżu zarażonych osób, unikanie pożywienia z niepewnych źródeł). Aktywną ochronę stanowią szczepienia już od wczesnego dzieciństwa. W przypadku zakażenia niekiedy korzystne jest podanie surowicy.

Znaczenie bakterii - podsumowanie

1) Pozytywne

W środowisku mają olbrzymie znaczenie w obiegu pierwiastków, a te pasożytnicze rozkładają martwą materię organiczną, uczestniczą w przeprowadzaniu selekcji naturalnej eliminując osobniki słabsze i mniej odporne. Niektóre żyjące w glebie są zdolne do przyswajania azotu atmosferycznego lub nitryfikacji, wzbogacając w ten sposób glebę. Podobnie te żyjące w symbiozie z roślinami dostarczają im azot. Niekiedy potrafią rozkładać związki toksyczne dla środowiska na substancje proste, pełnią więc funkcje oczyszczaj Bakterie te należą do rodzaju Rhizobium i żyją w symbiozie z systemem korzeniowym roślin motylkowych. Bakterie żyjące w symbiozie ze zwierzętami (przewód pokarmowy np. przeżuwaczy) wytwarzają enzymy, dzięki którym możliwe jest trawienie celulozy, a także syntetyzują witaminę K i niektóre z gruby B.

Bezpośrednie znaczenie gospodarcze jest również znaczące. Jako reducenci, rozkładający martwą materię uczestniczą w obiegu ważnych pierwiastków (S, N, P, C) i włączają te mniej ruchliwe, ponadto zapobiegają gromadzeniu się martwej materii i biorą udział w wytwarzaniu próchnicy, co powoduje użyźnianie i spulchnianie gleby, przyczyniają się także do powstania struktury gruzełkowatej gleby (bardzo dobrze napowietrzona i dłużej zatrzymuje wodę. Są wykorzystywane w przemyśle spożywczym (kiszonki - ogórki, kapusta, przemysł mleczarski - jogurty, i inne przetwory mleczne) oraz przemyśle farmaceutycznym i medycynie (niektóre bakterie mają zdolność do syntezowania swoistych związków chemicznych, które zapobiegają rozwojowi mikroorganizmów chorobotwórczych i są wykorzystywane do produkcji antybiotyków). Są też wykorzystywane do biologicznego oczyszczania wód, żywiąc się zawartymi w ściekach szkodliwymi związkami organicznymi.

2) Negatywne

Przede wszystkim duża grupa bakterii pasożytniczych wywołuje szereg chorób zarówno wśród ludzi, zwierząt jak i roślin. Zwłaszcza w ciepłym klimacie przyczyniają się do przyspieszonego gnicia i rozkładu produktów spożywczych. Niekiedy powodują straty w przemyśle na dużą skalę przyczyniając się wraz z grzybami do uszkadzania i niszczenia materiałów i maszyn.