Bakterier (eubakterier og archaea)

Mikrobiologi ble til i stor grad gjennom studier av bakterier. Forsøkene Til Louis Pasteur I Frankrike, Robert Koch I Tyskland og andre på slutten av 1800-tallet etablerte betydningen av mikrober for mennesker. Som nevnt I Den Historiske bakgrunnsseksjonen, ga forskningen fra disse forskerne bevis for bakterieteorien om sykdom og bakterieteorien om gjæring. Det var i deres laboratorier at teknikker ble utviklet for mikroskopisk undersøkelse av prøver, dyrking (voksende) mikrober i laboratoriet, isolering av rene kulturer fra blandede kulturpopulasjoner og mange andre laboratoriemanipulasjoner. Disse teknikkene, som opprinnelig ble brukt til å studere bakterier, har blitt modifisert for studier av alle mikroorganismer—dermed overgangen fra bakteriologi til mikrobiologi.

organismene som utgjør den mikrobielle verden er karakterisert som enten prokaryoter eller eukaryoter; alle bakterier er prokaryote-det vil si enkeltcellede organismer uten membranbundet kjerne. DERES DNA (cellens genetiske materiale), i stedet for å være inneholdt i kjernen, eksisterer som en lang, foldet tråd uten noe bestemt sted i cellen.

til slutten av 1970-tallet ble det generelt akseptert at alle bakterier er nært beslektet i evolusjonær utvikling. Dette konseptet ble utfordret I 1977 Av Carl R. Woese og coinvestigators Ved University Of Illinois, hvis forskning på ribosomal RNA fra et bredt spekter av levende organismer fastslått at to grupper av bakterier utviklet seg ved separate veier fra en felles og gammel forfedreform. Denne oppdagelsen resulterte i etableringen av en ny terminologi for å identifisere de store distinkte gruppene av mikrober-nemlig eubakteriene (de tradisjonelle eller «sanne» bakteriene), archaea (bakterier som divergerte fra andre bakterier på et tidlig stadium av evolusjonen og er forskjellig fra eubakteriene) og eukarya (eukaryotene). I dag er eubakteriene kjent som de sanne bakteriene (eller bakteriene) og danner domenebakteriene. De evolusjonære forholdene mellom ulike medlemmer av disse tre gruppene har imidlertid blitt usikre, da sammenligninger mellom DNA-sekvensene av forskjellige mikrober har avslørt mange forvirrende likheter. Som et resultat er det nøyaktige forfedre av dagens mikrober svært vanskelig å løse. Selv egenskaper som antas å være karakteristiske for forskjellige taksonomiske grupper, har uventet blitt observert i andre mikrober. For eksempel ble en anaerob ammoniakk-oksidasjonsmiddel—»missing link» i den globale nitrogen syklusen—isolert for første gang i 1999. Denne bakterien (et avvikende medlem Av ordren Planctomycetales) ble funnet å ha interne strukturer som ligner eukaryoter, en cellevegg med arkaiske egenskaper og en form for reproduksjon (spirende) som ligner på gjærceller.

Bakterier har en rekke former, inkludert kuler, stenger og spiraler. Individuelle celler varierer vanligvis i bredde fra 0,5 til 5 mikrometer (µ; milliontedeler av en meter). Selv om unicellular, bakterier ofte vises i par, kjeder, tetrads (grupper på fire), eller klynger. Noen har flagella, eksterne whiplike strukturer som driver organismen gjennom flytende medier; noen har kapsel, et eksternt belegg av cellen; noen produserer sporer-reproduktive organer som fungerer mye som frø gjør blant planter. En av de viktigste egenskapene til bakterier er deres reaksjon På Gram flekken. Avhengig av den kjemiske og strukturelle sammensetningen av celleveggen, noen bakterier er gram-positive, tar på flekken lilla farge, mens andre er gram-negative.

gjennom et mikroskop ser arkea ut som bakterier, men det er viktige forskjeller i deres kjemiske sammensetning, biokjemiske aktiviteter og miljøer. Celleveggene til alle sanne bakterier inneholder det kjemiske stoffet peptidoglykan, mens arkaeans cellevegger mangler dette stoffet. Mange archaeans er kjent for sin evne til å overleve uvanlig tøffe omgivelser, som høye nivåer av salt eller syre eller høye temperaturer. Disse mikroberene, kalt ekstremofiler, bor på steder som saltleiligheter, termiske bassenger og dyphavsventiler. Noen er i stand til en unik kjemisk aktivitet-produksjon av metangass fra karbondioksid og hydrogen. Metanproduserende arkea lever bare i miljøer uten oksygen, som sumpslam eller tarmene til drøvtyggere som storfe og sau. Samlet viser denne gruppen av mikroorganismer enormt mangfold i de kjemiske endringene som den bringer til sine omgivelser.