Хотя бактериальные клетки гораздо меньше и проще по структуре, чем эукариотические клетки, бактерии представляют собой чрезвычайно разнообразную группу организмов, которые отличаются по размеру, форме , среде обитания и метаболизму .
Большая часть знаний о бактериях была получена в результате изучения болезнетворных бактерий, которые легче выделяются в чистой культуре и легче исследуются, чем многие из свободноживущих видов бактерий. Следует отметить, что многие свободноживущие бактерии сильно отличаются от бактерий, приспособленных к жизни в качестве паразитов животных или симбионты.
Таким образом, не существует абсолютных правил о бактериальном составе или структуре, и есть много исключений из любого общего утверждения.
Отдельные бактерии могут принимать одну из трех основных форм: сферическую ( коккус ), палочковидную ( бацилла) или изогнутую ( вибрион, спирилл или спирохета ).
Значительное изменение наблюдается в фактических формах бактерий, и клетки могут быть растянуты или сжаты в одном измерении. Бактерии, которые не отделяются друг от друга после деления клеток, образуют характерные кластеры, полезные для их идентификации.
Большинство стрептококков напоминают длинную нить бус, тогда как стафилококки образуют случайные сгустки (название " стафилококки” происходит от греческого слова staphyle, что означает "гроздь винограда").
Кроме того, некоторые кокковые бактерии встречаются в виде квадратных или кубических пакетов. Палочкообразные бациллы обычно встречаются поодиночке, но некоторые штаммы образуют длинные цепи, такие как палочки коринебактерий, обычных обитателей полости рта, которые часто прикрепляются друг к другу под случайными углами.
Некоторые бациллы имеют заостренные концы, в то время как другие имеют квадратные концы, а некоторые стержни согнуты в форме запятой. Эти изогнутые стержни часто называют вибрионами и включают Vibrio cholerae , который вызывает холеру.
К другим формам бактерий относятся спириллы, которые изгибаются и снова изгибаются, и спирохеты, которые образуют спираль, похожую на штопор, в котором тело клетки обернуто вокруг центрального волокна, называемого осевой нитью.
Бактерии-это самые маленькие живые существа. Бактерия среднего размера-например, палочкообразная Escherichia coli, нормальный обитатель кишечного тракта человека и животных—имеет длину около 2 мкм (мкм; миллионные доли метра и диаметр 0,5 мкм, а сферические клетки золотистого стафилококка-до 1 мкм в диаметре.
Некоторые бактериальные типы еще меньше, такие как Mycoplasma pneumoniae , которая является одной из самых маленьких бактерий, колеблющейся примерно от 0,1 до 0,25 мкм в ширину и примерно от 1 до 1,5 мкм в длину; палочкообразная Bordetella pertussis , которая является возбудителем коклюша. коклюш, колеблющийся от 0,2 до 0,5 мкм в диаметре и от 0,5 до 1 мкм в длину; и Штопорообразная Treponema pallidum , которая является возбудителем сифилиса , в среднем составляет всего 0,1-0,2 мкм в диаметре, но от 6 до 15 мкм в длину.
Цианобактерии Синехококка в среднем имеют диаметр от 0,5 до 1,6 мкм. Некоторые бактерии являются относительно крупными , например Азотобактерии , имеющие диаметр от 2 до 5 мкм и более; и Ахроматий, имеющий минимальную ширину 5 мкм и максимальную длину 100 мкм, в зависимости от вида.
Гигантские бактерии могут быть видны невооруженным глазом, например Thiomargarita namibiensis, которая в среднем составляет 750 мкм в диаметре , и палочковидный Эпулописциум fishelsoni, который колеблется от 30 до более чем 600 мкм в длину.
Бактерии являются одноклеточными микроорганизмами и поэтому обычно не организованы в ткани. Каждая бактерия растет и делится независимо от любой другой бактерии, хотя часто встречаются агрегаты бактерий, иногда содержащие представителей различных видов.
Многие бактерии могут образовывать агрегированные структуры, называемые биопленками. Организмы в биопленках часто проявляют существенно отличные свойства от того же организма в индивидуальном состоянии или планктонном состоянии.
Бактерии, которые объединились в биопленки, могут передавать информацию о численности популяции и состоянии обмена веществ. Этот тип связи называется ощущением кворума и работает путем производства небольших молекул, называемых ауто-индукторами или феромонами .
Концентрация кворум-чувствительных молекул-наиболее часто пептиды или ацилированные гомосерин-лактоны (AHLs; специальные сигнальные химические вещества) - относится к числу бактерий одного и того же или разных видов, которые находятся в биопленке и помогает координировать поведение биопленки.
