2. Будова та хімічний склад бактеріальної клітини

Бактерії набагато більші за вірусів, та все одно побачити їх можна лише під мікроскопом. Звідси – їх назва – мікроби. Наука яка вивчає мікроорганізми, зокрема бактерії називається мікробіологією.

Бактерії - це найдавніші організми, які належать до царства Дроб'янки надцарства Прокаріоти. Вони з'явилися на Землі понад 4,5 млрд років тому і збереглися до нашого часу.

Бактерії - велика група одноклітинних мікроорганізмів, які характеризуються відсутністю оточеного оболонкою клітинного ядра. Клітини відрізняються одна від одної розміром, формою, походженням, особливостями організації.

Вперше бактерії спостерігав Антоній ван Левенгук в 1674 році, використовуючи мікроскоп, який сконструював сам. Назва «бактерія» з'явилося пізніше, вона була запропонована Крістіаном Ернбергом в 1828, виведене з грецького слова bakterion, яке означало «маленька паличка».

Хоча й існують бактеріальні скам'янілості, наприклад строматоліти, відсутність у них відмітної морфології перешкоджає їх використання для отримання даних щодо минулої історії бактеріальної еволюції, або датувати час походження бактерій.

Хоча в 19 столітті вже було відомо, що бактерії - причина багатьох хвороб, не існувало ніяких ефективних засобів антибактеріального лікування.

У 1910 році Пауль Ерліх створив перший антибіотик, модифікувавши фарбник, який вибірково фарбував бактерію Treponema pallidum - спірохету, що викликає сифіліс - у речовину, яка вибірково вбиває патоген.

Ерліх був також нагороджений Нобелівською премією за свою роботу з імунології та відкриття використання фарбників для виявлення та ідентифікації бактерій, його робота стала основою для створення фарбування за Грамом і фарбування за Зіль-Нельсеном.

Важливий крок вперед у вивченні бактерій був зроблений в 1977 році Карлом Воузом, який встановив, що археї - окрема від бактерій лінія еволюційного розвитку. Ця нова філогенетична таксономія була заснована на встановленні послідовності 16S рибосомної РНК і поділила прокаріоти на два окремих групи, як частину системи трьох доменів. 

По формі клітин бактерій поділяються на 3 групи:

- сферичні (мікрококи, диплококи, стрептококи, стафілококи і сарцини);

- паличкоподібні (рикетсії, хламідії, мікоплазми, актиноміцети);

- звивисті (спірохети, лептоспіри).

Бактерії - це найпоширеніша група організмів. Вони присутні у ґрунті, воді, повітрі та як симбіонти у інших організмах. Наприклад, в грамі ґрунту міститься біля 40 млн бактеріальних клітин. Бактерії (можливо, разом з археями) складають більше половини біомаси Землі, зокрема половину органічного вуглецю і більш ніж 90% органічних фосфору та азоту. 

Планктонні бактерії відповідають за від 50% до 90% (за різними оцінками) світового виробництва кисню.

В організмі людини звичайно міститься в 10 разів більше бактерій, ніж людських клітин, найбільша кількість цих бактерій знаходиться на шкірі і в травному тракті. Багато з них патогенні, тобто викликають хвороби. Загалом, бактерії критичні для існування всіх земних екосистем, вони незамінні на багатьох кроках кругообігу речовин у природі, наприклад, у переробці залишків вищих організмів та фіксації атмосферного азоту.

А ще бактерій робить “непереможними” надзвичайна різноманітність у способах живлення. Переважна більшість їх удовольняється готовими органічними речовинами, але є й такі що містячи пігмент бактеріохлорофіл, самі виробляють органічні речовини з участю сонячної енергії, а деякі пристосувалися використовувати енергію хімічних зв'язків неорганічних молекул сполук сірки, заліза та аміаку.