Περιεχόμενο
Συχνά θεωρούνται ως οι πιο απλές μορφές ζωής, τα βακτήρια αποτελούν μια διαφορετική ομάδα οργανισμών. Η ποικιλομορφία των βακτηρίων οδήγησε την ομάδα αυτή να χωριστεί σε δύο τομείς ζωής, τα Ευακτήρια και τα Αρχαία. Παρά την ποικιλία αυτή, τα βακτήρια μοιράζονται μια σειρά χαρακτηριστικών, κυρίως με προκαρυωτικά κύτταρα. Επιπρόσθετα, υπάρχουν αρκετά χαρακτηριστικά όπως η σύνθεση κυτταρικού τοιχώματος που διαμοιράζεται ευρέως μεταξύ των ευβακτηρίων και των αρχαίων, αν και η ύπαρξη ορισμένων βακτηριδίων χωρίς αυτά τα σχεδόν πανταχού παρόντα χαρακτηριστικά υπογραμμίζει την ποικιλομορφία τους.
Μονοκύτταρο
Ίσως το πιο απλό χαρακτηριστικό των βακτηρίων είναι η ύπαρξή τους ως μονοκύτταροι οργανισμοί. Ενώ τα περισσότερα βακτήρια, οι αρχαίοι και τα ευβακτήρια, περνούν ολόκληρο τον μικροσκοπικό κύκλο ζωής τους ως ανεξάρτητα μεμονωμένα κύτταρα, μερικά όπως τα μυξοβακτηρίδια που ζουν στο έδαφος θα σχηματίσουν πολυκύτταρα καρποφόρα σώματα ως μέρος του κύκλου ζωής τους.
Απουσία του Organelles
Τα ευκαρυωτικά κύτταρα, όπως αυτά των φυτών, των ζώων και των μυκήτων, διαθέτουν έναν πυρήνα που συνδέεται με μεμβράνη, ο οποίος διαμερισματοποιεί τα κύτταρα των ϋΝΑ από το υπόλοιπο κύτταρο. Άλλες λειτουργίες εντός αυτών των κυττάρων επίσης απομονώνονται σε εξειδικευμένα οργανίδια με δεσμούς με μεμβράνη, όπως μιτοχόνδρια για κυτταρική αναπνοή και χλωροπλάστες για φωτοσύνθεση. Τα βακτήρια στερούνται πυρήνα και σύνθετα οργανίδια μέσα στα κύτταρα τους. Αυτό δεν σημαίνει ότι τα βακτήρια δεν διαθέτουν εσωτερική οργάνωση, καθώς το DNA τους είναι συχνά απομονωμένο σε μια περιοχή του βακτηριακού κυττάρου που είναι γνωστό ως νουκλεοειδές. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το νουκλεοειδές δεν διαχωρίζεται φυσικά από το υπόλοιπο κύτταρο από μια μεμβράνη.
Μεμβράνη πλάσματος
Ενώ οι μεμβράνες πλάσματος είναι κοινές σε άλλα ζωντανά κύτταρα, αυτές οι μεμβράνες δεν αποτελούν χαρακτηριστικό των βακτηρίων. Η απουσία εσωτερικών οργανιδίων υποβαθμίζει πολλές λειτουργίες που συμβαίνουν εντός ευκαρυωτικών κυττάρων να εμφανιστούν στη μεμβράνη πλάσματος βακτηρίων. Για παράδειγμα, οι ειδικές πτυχές της μεμβράνης του πλάσματος επιτρέπουν φωτοσυνθετικά βακτήρια να εκτελούν τις εξαρτώμενες από το φως αντιδράσεις της φωτοσύνθεσης που διεξάγουν οι φωτοσυνθετικοί ευκαρυώτες στις μεμβράνες του θυλοειδούς εντός του χλωροπλάστη.
Κυτταρικοί τοίχοι
Ένα κυτταρικό τοίχωμα πεπτιδογλυκάνης είναι ένα κοινό γνώρισμα μεταξύ των ευβακτηρίων. Αυτό το κυτταρικό τοίχωμα περιβάλλει το κύτταρο βακτηρίων, παρέχοντας δύναμη και αποτρέποντας τη ρήξη σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα. Μία από τις θεμελιώδεις δοκιμασίες που διεξήχθησαν στην ταυτοποίηση των βακτηριδίων είναι η χρώση Gram, η οποία χαρακτηρίζει τα ευβακτήρια ως Gram θετικά ή Gram αρνητικά με βάση την ικανότητα του κυτταρικού τοιχώματος να διατηρεί την κρύσταλλο ιώδη χρωστική. Το κυτταρικό τοίχωμα είναι ο στόχος της αντιβιοτικής πενικιλλίνης και των παραγώγων της. Η πενικιλλίνη αναστέλλει τον σχηματισμό κυτταρικού τοιχώματος και μπορεί να καταστρέψει τα τοιχώματα, ειδικά σε ταχέως αναπτυσσόμενα και πολλαπλασιαζόμενα βακτήρια. Υπογραμμίζοντας ξανά την ποικιλομορφία μέσα σε αυτή την ομάδα, δεν υπάρχουν όλα τα ευβακτήρια που διαθέτουν κυτταρικό τοίχωμα πεπτιδογλυκάνης. Το κυτταρικό τοίχωμα των χλαμυδίων στερείται πεπτιδογλυκάνης. Το μυκοπλάσμα στερείται οποιουδήποτε κυτταρικού τοιχώματος. Οι αρχαίοι έχουν επίσης ένα κυτταρικό τοίχωμα αλλά χρησιμοποιούν ουσίες άλλες από την πεπτιδογλυκάνη.
DNA
Τα πολλαπλά, γραμμικά χρωμοσώματα που αντιπροσωπεύονται συχνά γραφικά στα βιβλία βιολογίας είναι ειδικά για τους ευκαρυώτες. Αντίθετα, τόσο οι αρχαίοι όσο και τα ευβακτήρια διαθέτουν ένα μονοκυκλικό χρωμόσωμα και μια ακολουθία DNA πολύ μικρότερη από εκείνη που ευρίσκεται στους ευκαρυώτες. Η συντομότερη αλληλουχία του DNA μπορεί να εξηγηθεί εν μέρει από τη συγκριτικά μειωμένη πολυπλοκότητα των βακτηριακών κυττάρων αλλά και από την μειωμένη παρουσία ιντρονίων - τμημάτων γονιδίου που αφαιρούνται κατά τη διάρκεια της μετάφρασης του DNA σε πρωτεΐνη. Το βακτηριακό γονιδίωμα ενισχύεται από μικρότερα θραύσματα DNA γνωστά ως πλασμίδια, αν και αυτά δεν είναι μοναδικά για τα βακτηρίδια και βρίσκονται επίσης σε ευκαρυωτικά. Τα πλασμίδια αντιγράφονται εντός του βακτηριακού κυττάρου ανεξάρτητα από το βακτηριακό χρωμόσωμα και μπορούν να ανταλλάσσονται μεταξύ διαφορετικών βακτηριακών οργανισμών. Τα πλασμίδια μπορούν να προσδώσουν χαρακτηριστικά στο κύτταρο ξενιστή όπως αντίσταση στα αντιβιοτικά.