8.6A: Wspólne cechy bakterii

Key Terms

• archaea: domena taksonomiczna jednokomórkowych organizmów pozbawionych jąder, dawniej nazywanych archaebakteriami, ale obecnie wiadomo, że różnią się zasadniczo od bakterii.
• rozszczepienie binarne: forma rozmnażania bezpłciowego i podziału komórki stosowana przez wszystkie prokariota, (bakterie i archaebakterie)

Bakterie stanowią dużą domenę mikroorganizmów prokariotycznych. Bakterie były jednymi z pierwszych form życia, które pojawiły się na Ziemi, i są obecne w większości siedlisk na naszej planecie. Bakterie rosną w glebie, kwaśnych gorących źródłach, odpadach radioaktywnych, wodzie i głęboko w skorupie ziemskiej. Ponadto rosną w materii organicznej i żywych ciałach roślin i zwierząt, dostarczając znakomitych przykładów mutualizmu w przewodach pokarmowych ludzi, termitów i karaluchów.

Ale co definiuje bakterię? Bakterie jako prokariota mają wiele wspólnych cech, takich jak:

1. Brak organelli związanych z błoną
2. Jednokomórkowość, a zatem podział przez rozszczepienie binarne
3. Generalnie mały rozmiar

Bakterie nie mają tendencji do posiadania organelli związanych z błoną w cytoplazmie, a zatem zawierają niewiele dużych struktur wewnątrzkomórkowych. W konsekwencji brakuje im prawdziwego jądra, mitochondriów, chloroplastów i innych organelli obecnych w komórkach eukariotycznych, takich jak aparat Golgiego i retikulum endoplazmatyczne. Bakterie były kiedyś postrzegane jako proste worki z cytoplazmą, ale elementy takie jak cytoszkielet prokariotyczny i lokalizacja białek w specyficznych miejscach cytoplazmy wykazują poziom złożoności. Te subkomórkowe przedziały zostały nazwane „hiperstrukturami bakteryjnymi”.

W przeciwieństwie do organizmów wielokomórkowych, wzrost wielkości komórki (wzrost komórki i reprodukcja przez podział komórki) są ściśle powiązane w organizmach jednokomórkowych. Bakterie rosną do ustalonego rozmiaru, a następnie rozmnażają się przez rozszczepienie binarne, formę rozmnażania bezpłciowego.

Prawdopodobnie najbardziej oczywistą cechą strukturalną bakterii jest (z pewnymi wyjątkami) ich mały rozmiar. Na przykład, komórki Escherichia coli, „przeciętnej” wielkości bakterii, mają około 2 mikrometry (μm) długości i 0,5 μm średnicy. Mały rozmiar jest niezwykle ważne, ponieważ pozwala na dużą powierzchnię do stosunku objętości, co pozwala na szybkie wchłanianie i wewnątrzkomórkowej dystrybucji składników odżywczych i wydalanie odpadów.

Termin „bakterie” był tradycyjnie stosowany do wszystkich mikroskopijnych, jednokomórkowych prokariotów, o podobnych cechach opisanych powyżej. Jednak systematyka molekularna pokazuje, że życie prokariotyczne składa się z dwóch oddzielnych domen, pierwotnie nazywanych Eubacteria i Archaebacteria, a obecnie nazywanych Bacteria i Archaea, które ewoluowały niezależnie od starożytnego wspólnego przodka. Archaea i eukarionty są bliżej spokrewnione ze sobą niż którekolwiek z nich z bakteriami. Należy zauważyć, że Bacteria i Archaea są podobne fizycznie, ale mają różne pochodzenie przodków, jak określono przez DNA genomów, które kodują różne prokariota.

.