Бактерии (от греческого слова bacterion —
палочка) — микроорганизмы. В системе
организмов их относят к надцарству прокариот
(некоторые систематики прокариот разделяют
на два самостоятельных надцарства —
настоящих бактерий (эубактерий) и архебактерий).
Бактерии могут иметь палочковидную
(бациллы), шаровидную (кокки) и
спиралевидную (спириллы, вибрионы, спирохеты) форму.
Реже встречаются формы звездно- и
кольцеобразные, бактерии почкующиеся, имеющие
выросты и др. Бактерии бывают неподвижными,
но могут и двигаться с помощью жгутиков.
В основе одного из способов классификации
бактерий лежит строение их клеточной стенки.
Бактерии делятся на грамположительные,
грамотрицательные (по-разному
воспринимающие окраску и имеющие разные состав и
толщину клеточной стенки), микоплазмы
(без клеточной стенки) и архебактерий
(имеющие клеточную стенку иного строения).
Размеры бактерий — от 0,2 мкм до 100 мкм.
Формы бактериальных клеток.
В клетках спорообразующих бактерий
формируется спора, служащая для переживания
неблагоприятных условий. Некоторые бактерии
имеют снаружи клеточной стенки капсулу,
состоящую из полисахаридов (см. Углеводы) и
пептидов. Она предохраняет бактериальные
клетки от неблагоприятных условий. На
поверхности бактерий, обитающих в кишечном тракте
и в почве, имеются многочисленные выросты —
пили. С их помощью бактериальные клетки
прикрепляются к поверхности субстрата, а
отдельные пили участвуют в передаче
генетической информации.
Клетка бактерии не разделена мембранами
на внутренние отделы и не имеет
оформленного ядра, митохондрий и пластид. По
общему плану строения бактерии аналогичны
низшим эукариотам, что дает основание
предположить общие законы развития для эука-
риот и прокариот.
Свойства бактерий, как и любых других
организмов, определяются набором присущих
им генов. Вместо клеточного ядра у них
имеется его эквивалент — нуклеоид, лишенный
оболочки и состоящий из одной хромосомы,
образованной кольцевой молекулой ДНК.
Кроме того, бактерии могут содержать
кольцевую ДНК в виде маленьких участков
молекулы — плазмид, сходных с неядерными ДНК
эукариот. С помощью плазмид может передаваться генетическая информация от одной
клетки к другой.
Деление бактерий осуществляется
поперечной перетяжкой. При этом ДНК удваивается
в материнской клетке, и обе делящиеся клетки
получают идентичные копии генетического
материала. Бактериальные клетки всегда
гаплоидны. Деления в благоприятных условиях
повторяются достаточно часто, и тогда
бактерии размножаются быстро.
По физиологическому разнообразию
бактерии превосходят все известные биологические
формы. Они получают энергию за счет
биологического окисления неорганических
соединений (хемотрофы) или солнечного света
(фототрофы). В зависимости от природы
окисляемого соединения, используемого в обмене
веществ, группы бактерий делят на органотро-
фы (энергетический источник —
органическое вещество), литотрофы (получающие
энергию за счет окисления неорганического
вещества).
Бактерии — космополиты, т. е. одни и те же
виды можно найти на всех материках.
Развиваясь в различных экологических условиях,
бактерии приспособились к ним. Они
распространены повсюду — в почве, воде, воздухе.
Например, в 30-сантиметровом слое почвы
на площади 1 га содержится от 1,5 до 15 — 40 т
микроорганизмов. Многие из них могут
существовать в экстремальных условиях, в которых
другие организмы не выживают: в глубоком
вакууме, яри температуре до +90°С, в
растворах кислот, в насыщенном растворе
хлористого натрия.
Бактерии играют важнейшую роль в
процессах, происходящих в природе. От их
жизнедеятельности зависит постоянство газового
состава атмосферы. Бактерии активно
участвуют в минерализации органических
соединений, образуя необходимые для растений
питательные вещества; гнилостные бактерии
разлагают белок с образованием
аммиака,окисляемого нитрифицирующими бактериями до
нитритов, а уже другими формами до нитратов
и свободного азота. Велика роль бактерий
в азот фиксации. В круговороте серы одни виды
окисляют сульфиды или серу до серной
кислоты, другие — восстанавливают сульфаты до
сероводорода. Бактерии участвуют также в
круговороте железа, фосфора, кальция,
кремния.
Среди бактерий много возбудителей
заболеваний человека, животных и растений. Для
борьбы с ними применяются различные
средства.
Шаровидные бактерии —
кокки. Увеличение в 12 тыс. раз.
Палочковидная бактерия.
Увеличение в 15 тыс. раз.
Бактерии широко используются в народном
хозяйстве: для выщелачивания металлов из
руд, получения различных органических
веществ — спиртов, кетонов и др. Они способны
синтезировать многие биологически активные
вещества — антибиотики, витамины,
ферменты, аминокислоты — и с этой целью
применяются в современной биотехнологии.
Молочнокислые бактерии используют для
приготовления кисломолочных продуктов и т. д.
Все более возрастает значение бактерий как
источников пищевого и кормового белка, а
также энергетических продуктов — метана,
водорода.
Бактерии служат модельным объектом при
изучении общих вопросов генетики, биохимии,
биофизики и других биологических наук.
Изучает бактерии бактериология.