8.6A: Gemensamma bakterieegenskaper

Nyckelbegrepp

• Archaea: en taxonomisk domän av encelliga organismer utan cellkärnor, som tidigare kallades archaebakterier, men som numera är kända för att skilja sig fundamentalt från bakterier.
• binär fission: en form av asexuell reproduktion och celldelning som används av alla prokaryoter, (bakterier och arkebakterier)

Bakterier utgör en stor domän av prokaryotiska mikroorganismer. Bakterier var bland de första livsformerna som dök upp på jorden och finns i de flesta livsmiljöer på planeten. Bakterier växer i jord, sura varma källor, radioaktivt avfall, vatten och djupt inne i jordskorpan. Dessutom växer de i organiskt material och i levande kroppar av växter och djur, vilket ger enastående exempel på mutualism i matsmältningskanalen hos människor, termiter och kackerlackor.

Men vad definierar en bakterie? Bakterier som prokaryoter har många gemensamma egenskaper, till exempel:

1. Förlust av membranbundna organeller
2. Unicellularitet och därmed delning genom binärfission
3. Generellt sett liten storlek

Bakterier tenderar inte att ha membranbundna organeller i sin cytoplasma och innehåller därmed få stora intracellulära strukturer. De saknar följaktligen en riktig kärna, mitokondrier, kloroplaster och de andra organeller som finns i eukaryota celler, t.ex. golgiapparaten och det endoplasmatiska retikulumet. Bakterier betraktades en gång i tiden som enkla påsar av cytoplasma, men element som det prokaryotiska cytoskelettet och lokaliseringen av proteiner till specifika platser i cytoplasman har visat sig uppvisa nivåer av komplexitet. Dessa subcellulära fack har kallats ”bakteriella hyperstrukturer”.

Till skillnad från i flercelliga organismer är ökningar av cellstorlek (celltillväxt och reproduktion genom celldelning) tätt sammankopplade i encelliga organismer. Bakterier växer till en fast storlek och förökar sig sedan genom binär klyvning, en form av asexuell reproduktion.

Den kanske mest uppenbara strukturella egenskapen hos bakterier är (med vissa undantag) deras ringa storlek. Exempelvis är Escherichia coli-celler, en ”genomsnittlig” bakterie, ungefär 2 mikrometer (μm) långa och 0,5 μm i diameter. Den lilla storleken är extremt viktig eftersom den möjliggör ett stort förhållande mellan yta och volym, vilket gör det möjligt att snabbt ta upp och intracellulärt fördela näringsämnen och utsöndra avfall.

Tecknet ”bakterier” tillämpades traditionellt på alla mikroskopiska, encelliga prokaryoter, som har de liknande egenskaper som beskrivs ovan. Molekylär systematik visar dock att prokaryotiskt liv består av två separata områden, ursprungligen kallade Eubacteria och Archaebacteria, men nu kallade Bacteria och Archaea som utvecklats oberoende av varandra från en gammal gemensam förfader. Archaea och eukaryoter är närmare besläktade med varandra än någon av dem är med bakterierna. Det bör noteras att Bacteria och Archaea är likartade fysiskt, men har olika ursprung från sina förfäder, vilket bestäms av DNA i de genomer som kodar för olika prokaryoter.