8.6A: Almindelige bakterieegenskaber

Nøglebegreber

• Archaea: et taksonomisk område af encellede organismer uden kerner, der tidligere blev kaldt archaebakterier, men som nu vides at adskille sig fundamentalt fra bakterier.
• binær fission: en form for aseksuel reproduktion og celledeling, der anvendes af alle prokaryoter, (bakterier og arkæebakterier)

Bakterier udgør et stort domæne af prokaryote mikroorganismer. Bakterier var blandt de første livsformer, der dukkede op på Jorden, og de findes i de fleste levesteder på planeten. Bakterier vokser i jord, i sure varme kilder, i radioaktivt affald, i vand og dybt nede i jordskorpen. Desuden vokser de i organisk materiale og i levende kroppe af planter og dyr, hvilket giver fremragende eksempler på gensidighed i fordøjelseskanalerne hos mennesker, termitter og kakerlakker.

Men hvad definerer en bakterie? Bakterier som prokaryoter har mange fælles træk, såsom:

1. Mangel på membranbundne organeller
2. Unicellularitet og dermed deling ved binær fission
3. Generelt set lille størrelse

Bakterier har som regel ikke membranbundne organeller i deres cytoplasma og indeholder derfor få store intracellulære strukturer. De mangler derfor en egentlig kerne, mitokondrier, kloroplaster og de andre organeller, der findes i eukaryote celler, såsom Golgi-apparatet og det endoplasmatiske retikulum. Bakterier blev engang betragtet som simple poser af cytoplasma, men elementer som det prokaryote cytoskelet og lokaliseringen af proteiner til bestemte steder i cytoplasmaet har vist sig at være komplekse. Disse subcellulære rum er blevet kaldt “bakterielle hyperstrukturer”.

I modsætning til i flercellede organismer er stigninger i cellestørrelse (cellevækst og reproduktion ved celledeling) tæt forbundet i encellede organismer. Bakterier vokser til en fast størrelse og formerer sig derefter ved binær fission, en form for aseksuel formering.

Det måske mest indlysende strukturelle kendetegn ved bakterier er (med nogle undtagelser) deres lille størrelse. Escherichia coli-celler, en bakterie af “gennemsnitlig” størrelse, er f.eks. ca. 2 mikrometer (μm) lange og 0,5 μm i diameter. Den lille størrelse er ekstremt vigtig, fordi den giver mulighed for et stort forhold mellem overfladeareal og volumen, hvilket giver mulighed for hurtig optagelse og intracellulær distribution af næringsstoffer og udskillelse af affaldsstoffer.

Begrebet “bakterier” blev traditionelt anvendt på alle mikroskopiske, encellede prokaryoter, der har de lignende egenskaber, der er skitseret ovenfor. Molekylær systematik viser imidlertid, at prokaryote liv består af to separate domæner, oprindeligt kaldet Eubacteria og Archaebacteria, men nu kaldet Bacteria og Archaea, der udviklede sig uafhængigt af hinanden fra en gammel fælles forfader. Archaea og eukaryoter er tættere beslægtet med hinanden end nogen af dem er med bakterierne. Det skal bemærkes, at Bakterier og Archaea ligner hinanden fysisk, men har forskellig forfædrenes oprindelse som bestemt af DNA i genomerne, der koder for forskellige prokaryoter.