Бактерии (от греч. bakterion - палочка), большая группа в основном одноклеточных микроорганизмов, составляющих царство прокариот (Procaryotae). Для Б. характерно отсутствие мембраны между цитоплазмой и нуклеоплазмой, последняя содержит геном в виде одной двухцепочной молекулы ДНК; размножение поперечным делением или перетяжкой, реже почкованием или гонидиями; наличие клеточной стенки (за исключением микоплазм и L-форм), содержащей гетерополисахарид пептидогликан; отсутствие пространственного разграничения цитоплазмы системой элементарных мембран на функционально специализированные клеточные органоиды (митохондрии, аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, хлоропласты и т. д.); их цитоплазматические органоиды заключены в однослойную мембрану (исключение - тилакоиды пианобактерий).Бактерии - предмет изучения бактериологии (см. Микробиология). Имеющиеся классификации Б. преследуют практическую цель - надёжную и быструю их идентификацию. Наиболее широкое распространение получил «Определитель бактерий Берджи». В последнем издании определителя (1974) царство прокариот разделено на 2 отдела: цианобактерии (Cyanobacteria) и бактерии (Bacteria). Отдел бактерии подразделён на 19 групп. В отдельные группы выделены группы риккетсий и микоплазм. Бактерии играют большую роль в протекающих в биосфере процессах, обусловливая важнейшие звенья круговорота веществ в природе (гниение, брожение, фиксация азота и др.). Они обитают в почве, воде, организмах растений и животных, обеспечивая нормальную жизнедеятельность последних (естественные биоценозы). Некоторые виды бактерий вызывают заболевания у человека, животных и высших растений (см. Инфекционные болезни).
Подавляющее большинство бактерий имеет одну из трёх основных морфологических форм: шаровидную (кокки), палочковидную и извитую. Кокки по расположению клеток после деления подразделяются на микрококки (клетки располагаются по одной), диплококки (клетки - парами), стрептококки (клетки - цепочками), тетракокки (клетки - по четыре); сардины (клетки - пакетами), стафилококки (клетки - в виде гроздьев винограда). Палочковидные бактерии бывают цилиндрическими или овальными, толстыми, тонкими, короткими, длинными, с обрубленными, овальными или вытянутыми концами. Некоторые из этих Б. образуют споры. Спорообразующие бактерии называются бациллами. По расположению отдельных клеток палочковидные Б. подразделяют на собственно палочки (одиночные клетки), диплобактерии, или диплобациллы (клетки парами), и стрептобактерии, или стрептобациллы (клетки цепочками).Бактерии извитой формы (спиралевидные) делятся на спирохеты - свыше 6 витков, и спириллы - до 6 витков; к ним относят и вибрионы (имеют один неполный виток). Некоторые виды бактерий имеют форму кольца (тороид), у размножающихся почкованием Б. формируется различное количество выростов (простек), у отдельных родов Б. выражено ветвление, есть виды, обладающие плеоморфизмом. Размеры бактерий сильно колеблются. Наиболее стабильны кокки, их диаметр 0,5-1,25 мкм. Толщина палочковидных Б. 0,5-0,8 мкм, длина 2-8 мкм. Многие Б. имеют жгутики, которые определяют их подвижность. По количеству и месту локализации жгутиков Б. подразделяют на монополярные и биполярные моногрихи (по 1 жгутику на одном или обоих полюсах), монополярные политрихи, или лофотрихи (2 и более жгутиков на одном полюсе), биполярные политрихи, или амфитрихи (2 и более жгутиков на обоих полюсах), и перитрихи (много жгутиков по поверхности). Толщина жгутиков 10-30 нм, длина 3-20 мкм. Жгутики являются видовым признаком Б. Их белок флагеллин - Н-антиген (см. Антигены). У грамотрицательных Б. (см. Грама метод) на поверхности выявляются ворсинки (пили) толщиной 5-10 нм и длиной от 0,3 до 4 мкм. Один из 9 их типов (F-пили) принадлежит к эписомным факторам передачи наследственности у Б. (см. Плазмиды). Снаружи клетки многих видов Б. покрыты капсулой - слизистым слоем различной толщины. Она часто является признаком вирулентности Б., у различных видов имеет различный химический состав, обусловливая типовую серологическую индивидуальность Б. Клеточная стенка Б. (отсутствует у микоплазм и L-форм) определяет их форму и обеспечивает сохранение содержимого клетки. Химический состав и строение клеточной стенки постоянны для определённого вида Б. и являются важным диагностическим признаком. Стенка грамположительных Б. однородна по структуре, толщиной 20- 80 нм, состоит из пептидогликана (50-80%), с которым связаны полисахариды и тейхоевые кислоты. Стенки грамотрицательных Б. имеют 3 или 4 слоя, толщину 14-17 нм, содержат до 10% пептидогликана (внутренний ригидный слой), белки, липополисахариды и липопротеиды (внешний мембранный слой). Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) отделяет цитоплазму от клеточной стенки, имеет трёхслойное строение, толщину 7-10 нм, состоит из белково-липидного комплекса, углеводов и РНК, выполняет разнообразные функции. Цитоплазма - содержимое Б., окружённое ЦПМ, включает ядерный аппарат, различные, включения, мембранные структуры - мезосомы (у фотосинтезирующих Б. тилакоиды) ирибонуклеопротеиды в виде частиц размером 20-30 нм - рибосом, имеющих константу седиментации 70S. Ядерный аппарат (нуклеоид, генофор) не имеет оболочки, представлен двухцепочной молекулой ДНК длиной 1-1,5 мм; в делении ядерного аппарата принимает участие ЦПМ, митоз у Б. отсутствует. Цитоплазматические включения Б. представляют или запасные вещества, или продукты обмена, или запас газа. Многие Б. в неблагоприятных условиях образуют споры и цисты, которые более устойчивы к физико-химическим факторам, чем вегетативные клетки.
По способу питания Б. делятся на автотрофов (используют CO2 как источник углерода) и гетеротрофов (используют органические источники углерода). Гетеротрофные Б. - подразделяют на сапрофитов (используют вещества внешней среды) и паразитов (используют вещества живых существ). Необходимую энергию Б. получают за счет биологического окисления или света (фотосинтезирующие Б.). Одни Б. - аэробы (нуждаются в свободном кислороде), другие - анаэробы (развиваются в бескислородной среде), третьи - факультативные анаэробы (обладают и тем и др. свойствами). Некоторые виды Б. живут при пониженном парциальном давлении кислорода - микроаэрофилы.
Для роста и размножения Б. на жидких питательных средах в периодических условиях характерны следующие фазы: исходная, лагфаза, логарифмическая, отрицательного ускорения, стационарная, ускоренной гибели клеток, логарифмической гибели и уменьшения скорости гибели. На твёрдых питательных средах Б. образуют колонии, размер, форма, окраска, консистенция и время образования которых при определённых условиях роста являются видоспецифичными (см. Колония бактериальная). Аналогичное значение имеют характер роста Б. на мясо-пептонной желатине при засеве уколом, отношение к различным веществам (углеводам, спиртам и др.), входящим в состав дифференциально-диагностических сред, а также их патогенность (способность вызывать инфекционные болезни) для определённых видов организмов и мера патогенности - вирулентность.
Устойчивость Б. к воздействию различных физико-химических факторов не одинакова. Они переносят низкие температуры, но более чувствительны к высоким. Вегетативные формы Б., кроме термофильных, гибнут при t 70 °C через 15 мин, на этом основаны методы пастеризации и стерилизации. Сильно колеблется чувствительность Б. к различным видам излучений (УФЛ, УКВ, радиоактивные излучения и др.), изменению осмотического давления и водородного потенциала. Действие химических веществ на Б. различно и зависит от природы и концентрации веществ (см. Дезинфицирующие средства).