Мал. 1. Схема п'яти царств живого світу:

1 – прокаріоти (царство Моnега); 2 – одноклітинні еукаріоти (царство Protista); 3 – багатоклітинні еукаріоти (а –царства Plantae; б – Fungi; у – Animalia)

Використання електронного мікроскопа для вивчення мікроорганізмів в природних субстратах дозволило відкрити багато нових бактерій, що мають особливу форму кліток (мал. 2,г): замкнутого або розімкненого кільця (тороїди) , клітки з виростами (простеками), клітини червоподібної форми – довгі із заломленими дуже тонкими кінцями, виявлені клітки у вигляді шестикутної зірки, клітки з виростами (простеками).

Розміри бактерій дуже малі: від десятих доль микрометра1 (мкм) до декількох мікрометрів. В середньому діаметр тіла більшості бактерій 0,5–1 мкм, а середня довжина паличкоподібних бактерій 2–5 мкм. Зустрічаються бактерії, розміри яких значно перевищують середню величину. Існують і такі, величина яких знаходиться на межі видимості в звичайні оптичні мікроскопи (0,1 –0,2 мкм). Наприклад, довжина клітки спірохети може досягати 500 мкм, а найдрібніші з відомих бактерій – мікоплазми – мають клітки завдовжки 0,15–0,2 мкм.

Форма тіла бактерій, як і їх розміри, може мінятися під впливом умов зростання. Проте при визначених, відносно стабільних умовах бактерії зберігають властиві даному вигляду розміри і форму, придбані ними в процесі еволюції. Маса бактерійної клітки дуже мала, приблизно 4 · 10^-13 р.

Будова бактерійної клітки. Клітина прокаріотних організмів, до яких відносять бактерії, має принципові особливості ультраструктури. На мал. 3 представлена схема будови бактерійної клітини. Клітинна стінка (оболонка) – важливий і обов'язковий структурний елемент більшості бактерій (мал. 3, 2). На долю клітинної стінки припадає від 5 до 20 % сухих речовин клітини. Вона служить механічним бар'єром між протопластом і навколишнім середовищем, надає клітині певну форму. До складу клітинної стінки входить специфічна для пргокаріотних клітин полімерна сполука – пептиноглікан (муреїн, або мукопептид), відсутній в клітинних стінках еукаріотних організмів.

За методом забарвлення, який запропонував Грам, бактерії ділять на дві групи: грам-позитивні і грам-негативні. Грам-позитивні клітини утримують фарбу, а грам-негативні клітини не утримують. Встановлено, що це обумовлено відмінностями в хімічному складі і ультраструктурі їх клітинних стінок. У грам-позитивних бактерій клітинні стінки товщі, аморфні, в них міститься велика кількість муреїну (80–90 % сухої маси) і тейхові кислоти. Клітинні стінки грам-негативних бактерій тонші, шаруваті, в них міститься багато ліпідів, мало муреїну (5–10 %) і відсутні тейхові кислоти.

Мал. 2. Форми бактерій:

а – кулясті: / – мікрококи; 2– стрептококів; 3– диплококів і тетракоки; 4 – стафілококи; 5 – сарцини; би – паличкоподібні: 6 – палички без спор; 7 – палички з суперечками; у – звиті: 8– вібріонів; 9 – спірили; 10– спірохет; г – нові форми: // – тороїди; 12 – бактерії, створюючі простеки; 13 – бактерії червоподібної форми; 14– бактерій у формі шестикутної зірки

Клітинна стінка бактерій часто покрита слизом. Слизистий шар може бути тонким, ледве помітним, але може бути і значним і утворювати капсулу (мал. 3.1.). Нерідко розмір капсули набагато перевищує величину бактерійної клітки. Ослизнення клітинних стінок іноді буває настільки сильним, що капсули окремих кліток зливаються в слизисті маси, в які вкраплені бактерійні клітки (зооглеї). Утворювані деякими бактеріями слизисті речовини не утримуються у вигляді компактної маси навколо клітинної стінки, а дифундують в навколишнє середовище.

При швидкому розмноженні в рідких субстратах слизоутворюючі бактерії можуть перетворити їх на суцільну слизисту масу. Таке явище спостерігається іноді при виробництві цукру в цукристих екстрактах з буряка. Збудником цього процесу є бактерія лейконосток (Leuconostoc mesen-teroides). За короткий час цукровий сироп може перетворитися на тягучу слизисту масу. Ослизнуло піддаються м'ясо, ковбаси, сир; спостерігається тягуча молока, розсолів, квашених овочів, пива, вина. Інтенсивність слизоутворення і хімічний склад слизу залежать від штаму бактерій і умов культивування.