Inhoud
Vaak beschouwd als de eenvoudigste levensvormen, vormen bacteriën een diverse groep organismen. De diversiteit van bacteriën heeft ertoe geleid dat deze groep is verdeeld in twee domeinen van het leven, de Eubacteria en Archaea. Ondanks deze diversiteit delen bacteriën een aantal kenmerken, met name prokaryotische cellen. Bovendien zijn er een aantal kenmerken, zoals de samenstelling van de celwand, die op grote schaal worden gedeeld tussen de eubacteriën en de archeologen, hoewel het bestaan van sommige bacteriën zonder deze bijna alomtegenwoordige kenmerken hun diversiteit onderstreept.
Eencellige
Misschien wel het meest duidelijke kenmerk van bacteriën is hun bestaan als eencellige organismen. Terwijl de meeste bacteriën, zowel archeologen als eubacteriën hun hele microscopische levenscyclus als onafhankelijke afzonderlijke cellen doorbrengen, zullen sommige zoals de in de grond levende myxobacteriën meercellige vruchtlichamen vormen als onderdeel van hun levenscyclus.
Afwezige Organellen
Eukaryotische cellen, zoals die van planten, dieren en schimmels, bezitten een membraangebonden kern die het cellen-DNA van de rest van de cel compartimenteert. Andere functies in deze cellen worden ook gesekwestreerd in gespecialiseerde membraangebonden organellen, zoals mitochondria voor cellulaire ademhaling en chloroplasten voor fotosynthese. Bacteriën missen een kern en complexe organellen in hun cellen. Dit wil niet zeggen dat bacteriën geen interne organisatie hebben, omdat hun DNA vaak wordt gesekwestreerd in een gebied van de bacteriecel dat bekend staat als de nucleoïde. Het is echter belangrijk op te merken dat het nucleoïde niet fysiek van de rest van de cel wordt gescheiden door een membraan.
Plasma membraan
Hoewel plasmamembranen veel voorkomen in andere levende cellen, zijn deze membranen geen kenmerk van bacteriën. De afwezigheid van interne organellen degradeert vele functies die optreden binnen eukaryotische cellen op het plasmamembraan van bacteriën. Dankzij speciale invouwen van het plasmamembraan kunnen fotosynthetische bacteriën bijvoorbeeld de lichtafhankelijke reacties van fotosynthese uitvoeren die fotosynthetische eukaryoten op de thykaloïde membranen in de chloroplast geleiden.
Gevangenismuren
Een peptidoglycan-celwand is een veel voorkomend kenmerk onder eubacteriën. Deze celwand omhult de bacteriecel, biedt sterkte en voorkomt scheuren in veranderende omgevingen. Een van de fundamentele tests die worden uitgevoerd bij het identificeren van bacteriën is de Gram-kleuring, die eubacteriën categoriseert als Gram-positief of Gram-negatief op basis van het vermogen van de celwand om kristalviolette kleurstof te behouden. De celwand is het doelwit van het antibioticum penicilline en zijn derivaten. Penicilline remt de celwandvorming en kan de wanden vernietigen, vooral in snelgroeiende en zich vermenigvuldigende bacteriën. Wederom de diversiteit binnen deze groep onderstrepend, bezitten niet alle eubacteriën een peptidoglycan celwand. De celwand van chlamydia mist peptidoglycan. Mycoplasma mist elke celwand. Archeërs hebben ook een celwand maar gebruiken andere stoffen dan peptidoglycan.
DNA
De meerdere, lineaire chromosomen die vaak grafisch worden weergegeven in biologieboeken zijn specifiek voor eukaryoten. Omgekeerd bezitten zowel archeologen als eubacteriën een enkelcirkelvormig chromosoom en een DNA-sequentie die veel korter is dan die in eukaryoten. De kortere DNA-sequentie kan gedeeltelijk worden verklaard door de relatief verminderde complexiteit van bacteriële cellen, maar is ook het gevolg van de verminderde aanwezigheid van introns - segmenten van een gen die worden verwijderd tijdens translatie van het DNA naar eiwit. Het bacteriële genoom wordt aangevuld met kleinere DNA-fragmenten die plasmiden worden genoemd, hoewel deze niet uniek zijn voor bacteriën en ook worden aangetroffen in eukaryoten. Plasmiden worden in de bacteriecel gerepliceerd, onafhankelijk van het bacteriële chromosoom en kunnen tussen verschillende bacteriële organismen worden uitgewisseld. Plasmiden kunnen attributen aan de gastheercel verlenen, zoals antibioticaresistentie.