Bakterier har sirkulært DNA og plasmider fritt i cytosol siden de mangler cellekjerne. De mangler også membranbundne organeller slik som mitokondrier, ER og golgiapparat. De fleste prosesser foregår derfor i cytosol eller i cellemembranen.
DNA
Bakterier har et dobbelttrådet sirkulært DNA-kromosom som ligger løst i cytosol. Dette ene kromosomet inneholder alle genene som bakterien trenger for å leve og formere seg. DNAet er nakent, og altså ikke dekket med proteiner som hos eukaryote celler.
Plasmid – ringformet DNA
Bakterier kan også ha små ringformede dobbelttrådede DNA-molekyler som kalles plasmider. Disse kommer i tillegg til det større sirkulære DNA-molekylet.
En bakterie kan ha flere typer plasmider og flere kopier av samme plasmid, men trenger ikke disse for å leve. Plasmidene kan derimot øke bakteriens overlevelsesevne under vanskelige forhold, blant annet fordi noen plasmidgener gir antibiotikaresistens.
Når miljøet er ugunstig for bakteriene, blir de ekstra ivrige til å ta opp nye plasmider. Siden det er forholdsvis enkelt å sette nye gener inn i plasmider, blir dette utnyttet i genteknologi. Bakterier som tar opp et endret plasmid, kan for eksempel produsere medisiner ut fra "oppskriften" som står i det nye genet.
Ribosomene – mindre enn hos andre organismer
Eubakteriens ribosomer er mindre og har en annen struktur enn ribosomene hos andre organismer. De små ribosomene ligger spredt i bakteriens cytoplasma, men opptrer ofte i lange rekker som beveger seg langs samme RNA, slik bildet viser. Ribosomene bygger proteiner av aminosyrer mens de "leser" oppskriften på mRNA. Siden bakterier mangler ER og golgiapparat, går proteinene rett ut i cytoplasma uten videre pakking eller bearbeiding.
Vi har bakterieribosomer i våre mitokondrier.
Om endosymbioseteorien på SNL.no.
Cellemembranen – halvgjennomtrengelig og foldet
Blågrønnbakterie med sterkt foldet cellemembran hvor både fotosyntese og celleånding foregår.
Bakterien er omsluttet av en halvgjennomtrengelig fosfolipidmembran med gjennomgående transportmolekyler og enzymer. Avfall og næringsstoffer kan passere membranen. Siden bakteriene verken har mitokondrier eller kloroplaster, foregår celleånding og fotosyntese ved hjelp av enzymer i og ved cellemembranen, som ofte er sterkt foldet og gir en stor overflate.
Bakterier kan være heterotrofe eller autotrofe.
Bakteriers energiomsetning
Bakterier kan være | Energikilde | Karbonkilde |
|---|---|---|
foto-autotrofe | lys | |
kjemo-autotrofe | uorganiske kjemiske forbindelser (for eksempel svovel-, nitrogen- og jern-forbindelser) | |
foto-heterotrofe | lys | organiske forbindelser |
kjemo-heterotrofe (oftest kalt heterotrofe) | organiske forbindelser | organiske forbindelser |
Bakterier som skaffer seg energi ved å utnytte sollyset, er fototrofe. er et eksempel på kjemotrofe bakterier. De skaffer seg energi fra uorganiske nitrogenforbindelser samtidig som de gjør nitrogenet tilgjengelig for planter. De organismene som kan bruke karbondioksid som karbonkilde, er autotrofe. Heterotrofe bakterier er avhengige av organiske forbindelser som andre har laget, både som energikilde og som karbonkilde.
Cytosol
Cytoplasmaet består av en geleaktig væske, cytosol, som omslutter ribosomene, plasmidene og kromosomet. Den inneholder næringsstoffer, byggesteiner, enzymer og proteiner som trengs til de mange biokjemiske prosessene som foregår. Noen bakterier () inneholder også klorofyll, og kan drive fotosyntese.
Sporedannelse i dårlige tider
Noen bakterier kan ved ugunstige forhold gå inn i en slags dvaletilstand og danne sporer (endosporer). Sporene er motstandsdyktige mot varme, lys, inntørking, koking, kjemikalier, har svært lavt stoffskifte og kan leve i årevis. Når miljøet blir bedre spirer sporen, bakterien vokser og delingen tar til igjen.
Struktur og virkning av antibiotika
Siden bakterier er så ulike våre celler, både biokjemisk og bygningsmessig (morfologisk), har det vært mulig å utvikle medisiner (sulfa, antibiotika) som virker hemmende eller drepende på bakteriene, uten å skade vertscellene.
Enkelte antibiotika blokkerer ribosomfunksjonen (hindrer proteinsyntesen). Andre virker på celleveggdannelsen, stoffskiftet eller på kopiering av DNA. Virkningen av en medisin kan være ulik hos gram-positive og gram-negative bakterier fordi de har ulike cellevegger.
Antibiotikaresistens
Betent finger – antibiotikaresistente stafylokokker.
Ved utstrakt bruk av antibiotika i et miljø, vil de bakteriene som har resistens mot denne medisinen, få store fordeler mens andre dør. Spredningen av resistensgenet kan tilta. En egenskap som tidligere var sjelden hos bakterier, kan bli vanlig og skape helsemessige problemer fordi det er vanskelig å finne medisiner som virker.
