БАКТЕРИИ

домен прокариотических микроорганизмов.

БАКТЕРИИ (от греческого bakterion — палочка), домен микроорганизмов с прокариотным типом строения клетки. Традиционно под собственно бактериями подразумевают одноклеточные или объединённые в организованные группы палочки и кокки, неподвижные или со жгутиками, противопоставляя их морфологически более сложным прокариотам — актиномицетам, цианобактериям, спирохетам, простекобактериям, миксобактериям, почкующимся бактериям, риккетсиям. Впервые бактерии описал Антони ван Левенгук в 1676 году, наблюдая их с помощью однолинзового микроскопа собственной конструкции. Он назвал их «Animalcule» и опубликовал свои наблюдения в серии писем в Королевское общество. В последующем бактерии рассматривались, как часть царства растений в составе класса Schizomycetes. В 1925 году французский биолог Эдуар Шаттон предложил выделить бактерии в отдельное царство прокариот. В 1990-х годах американский ученый Карл Вёзе предложил разделение прокариот на бактерий и архей (Bacteria и Archaea, сначала Eubacteria и Archaebacteria) из-за существенных генетических различий между этими группами. Система разделения на эукариот, бактерий и архей сейчас считается признанной и называется Системой трех доменов. Современная классификация бактерий базируется на методах молекулярной филогенетики (определение GC-состава генома, гибридизация геномов, а также секвенирование генов, которые не подверглись интенсивному горизонтальному переносу, такие как гены рРНК). Релевантная классификация бактерий публикуется «Международным журналом систематической бактериологии» (англ. International Journal of Systematic Bacteriology) и руководством по систематической бактериологии Берджи (англ. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology). Международный комитет систематики прокариот (англ. International Committee on Systematics of Prokaryotes) регулирует международные правила именования таксонов бактерий и определение их рангов согласно правилам Международного кодекса номенклатуры прокариот (англ. International Code of Nomenclature of Prokaryotes). Классификация бактерий на основе строения клетки, метаболизма, а также различий в химическом составе клеток (наличия или отсутствия некоторых жирных кислот, пигментов, антигенов, хинонов) носит прагматический характер и необходима для решения практических задач в медицине, ветеринарии, сельском хозяйстве, биотехнологии и т.д. Морфология бактерий определяется небольшими размерами клетки (обычно около 1 мкм), не разделённой мембранами на внутренние отделы (некомпартментализованной). Очень мелкие бактерии (около 0,2 мкм) — преимущественно паразиты, очень крупные (более 10 мкм) — цианобактерии — имеют развитый мембранный аппарат и включения. По общему строению клетки и её агрегатов бактерии представляют собой аналогию низшим эукариотам, что даёт основание предполагать общие законы морфогенеза для эукариот и прокариот. Физиология бактерий по разнообразию превосходит физиологию всех остальных органических форм. Для получения энергии они используют различные органические и неорганические соединения (хемотрофы), солнечный свет (фототрофы). В зависимости от природы окисляемого соединения, используемого в обмене веществ, каждая из этих групп бактерий подразделяется на органотрофы (источник энергии — органическое вещество) и литотрофы, получающие энергию за счёт окисления неорганических веществ. Среди внутриклеточных паразитов имеются так называемые энергетические паразиты, использующие энергодающие реакции хозяина. Практически все природные соединения разлагаются бактериями не только в окислительных реакциях с участием О2, но и анаэробно с такими акцепторами электрона, как нитрат, сульфат, сера, СО2. Бактерии участвуют в циклах всех биологически важных элементов и обеспечивают круговорот веществ в биосфере. Многие ключевые реакции круговорота веществ (например, нитрификация, денитрификация, азотфиксация, окисление и восстановление соединений серы) осуществляются только бактериями. Вследствие этого роль бактерий в процессах деструкции является определяющей. Продукционная роль бактерий невелика, хотя они обладают разнообразными путями ассимиляции СО2 помимо пентозофосфатного пути, свойственного эукариотам. На основе физиологического многообразия реакций катаболизма бактерии разделены на физиологические группы, служащие практическим целям. Бактерии относятся к космополитам: одни и те же виды бактерий можно найти на всех материках, т. е. почти повсеместно. Бактерии приспособились к самым разным экологическим условиям. Так возникли термофильные, психрофильные, галофильные и другие бактерии. Свойства бактерий, как и любых других организмов, определяются набором присущих им генов. У бактерий были обнаружены разнообразные пути однонаправленного переноса генетического материала, составляющего обычно небольшую часть генома, но масштабы и значимость этого процесса для эволюции ещё не ясны. Остатки морфологически дифференцированных прокариот обнаружены в породах возраста более 3,5 млрд. лет. Таким образом, бактерии функционировали на протяжении всей геологической истории Земли. Примерно 2 млрд. лет назад бактерии сформировали биосферу, сходную с современной (с появлением цианобактерии в атмосфере начал накапливаться молекулярный кислород, создавая условия, необходимые для эволюции организмов, получающих энергию путём аэробного дыхания). К тому же времени относится установление характерного для океанов цикла серы, включающего сульфаты. Бактерии — классический объект для решения общих вопросов генетики, биохимии, биофизики, космической биологии и др. Широко используются в современной биотехнологии.

Строение грамположительной бактерии
Строение грамположительной бактерии

См. также:

Актиномицеты

АКТИНОМИЦЕТЫ (Actinomycetales), порядок бактерий, образующих клетки или гифы с истинным ветвлением. Диаметр клеток 0,5–2,0 мкм. 8 семейств: микобактерии, нокардии, стрептомицеты, Actinomycetaceae, Frankiaceae, Actinoplanaceae, Dermatophilaceae, Micromonosporaceae; 49 родов, около 670 видов. У многих ...

Грамположительные бактерии

ГРАМПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ, прокариоты, клетки которых окрашиваются положительно по методу Грама (способны связывать основные красители — метиленовый синий, генциановый фиолетовый и др., а после обработки йодом, затем спиртом или ацетоном сохранять комплекс йод-краситель) ...