Prokariotyczne komórki bakterii cechuje bardzo prosta budowa. Wielkość waha się od 0,5 do kilkudziesięciu mikronów. Nie mają jądra, a kolisty DNA, tzw. genofor, zlokalizowany jest w nukleoidzie. Wiele bakterii, oprócz chromosomowego DNA, posiada też cząsteczki DNA pozachromosomowego, tzw. plazmidy. Zamiast mitochondriów i chloroplastów występują u nich mezosomy i tylakoidy. Rybosomy są małe. Materiałem zapasowym jest glikogen, wolutyna lub skrobia sinicowa. Ściana komórkowa bakterii zbudowana jest z substancji zwanej mureiną. Jeśli jest cienka, otacza ją druga błona komórkowa, zwana błoną zewnętrzną. Komórka bakterii może być chroniona otoczką śluzową oraz być wyposażona w rzęski i fimbrie. W zależności od kształtu wyróżnia się kilka form bakterii: kuliste, wydłużone, skręcone spiralnie, rozgałęzione.
Czynności życiowe bakterii
Bakterie charakteryzują się dużym zróżnicowaniem metabolizmu i trybu życia.
W środowisku wodnym wiele bakterii może się poruszać za pomocą rzęsek.
Odżywianie się
Bakterie heterotroficzne zdobywają pokarm pobierając związki organiczne ze swojego otoczenia. Saprofity wykorzystują jako źródło pokarmu martwe szczątki organiczne. Pasożyty żyją kosztem innych organizmów, czerpiąc od nich składniki odżywcze. Symbionty pobierają od organizmu, z którym współżyją pokarm, w zamian dostarczając różnych potrzebnych mu substancji /np.związków azotowych/.
Bakterie odżywiają się też w sposób autotroficzny. Wiele bakterii przeprowadza chemosyntezę (np. nitryfikacyjne, siarkowe). Bakterie zielone i purpurowe oraz sinice przeprowadzają fotosyntezę.
Dla organizmów autotroficznych źródłem węgla potrzebnego dobudowy własnych związków organicznych jest dwutlenek węgla, dla heterotrofów rozkładane przez nich węglowodany, tłuszcze i białka, które stanowią również źródło innych pierwiastków. Bakterie pobierają też potrzebne im pierwiastki z podłoża w postaci jonów nieorganicznych. Niektóre bakterie mogą asymilować azot atmosferyczny, który redukują do jonów amonowych, wykorzystywanych następnie do budowy własnych związków azotowych /bakterie brodawkowe z rodzaju Rhizobium oraz glebowe z rodzaju Azotobacter i Clostridium, a także niektóre sinice/.
Oddychanie
Bakterie, w procesie oddychania, wyzwalają energię zawartą w rozkładanych związkach organicznych. Ze względu na sposób oddychania wyróżnia się:
– bakterie tlenowe /aeroby/ – wykorzystują tlen jako akceptor wodoru,
– bakterie beztlenowe /anaeroby/ – wykorzystują jako akceptor wodoru związek organiczny /bakterie fermentujące, np. mlekowe, masłowe/ lub substancje mineralne /np. bakterie denitryfikacyjne, siarczanowe, metanogenne/.
Rozmnażanie się i wymiana materiału genetycznego
Bakterie rozmnażają się przez podział komórki. W niesprzyjających warunkach niektóre, np. laseczki maczugowców, mogą wytwarzać formy przetrwalnikowe zwane endosporami, które w stanie życia utajonego, czyli anabiozy, mogą przetrwać wiele lat. Rozmnażanie bezpłciowe nie zapewnia bakteriom wymiany materiału genetycznego. Proces wymiany DNA odbywa się w wyniku koniugacji, transformacji lub transdukcji.
– Koniugacja polega na wymianie części genoforu lub plazmidów między dwiema komórkami bakterii.
– Transformacja odbywa się poprzez pobranie z podłoża DNA pochodzącego z martwych bakterii i wbudowaniu go we własny materiał genetyczny.
– Transdukcja zachodzi, gdy fragment DNA zostanie przeniesiony z jednej komórki do drugiej za pośrednictwem wirusa bakteryjnego.