bakterieceller

Alle celler har en cellemembran som avgrenser dem fra omgivelsene. Cellemembranen består av et dobbelt lag fosfolipider hvor det er innleiret mange proteiner med ulike oppgaver. Fosfolipidlaget er ugjennomtrengelig for det meste, men små molekyler som oksygengass (O₂) diffunderer fritt gjennom. Noen av proteinene i membranen virker som porer og slipper bare gjennom bestemte forbindelser. På denne måten kontrollerer cellemembranen hva som skal gå inn og ut av cellen.

Hos bakterier er cellemembranen sete for flere viktige funksjoner som for eksempel respirasjon og fotosyntese. Dette krever plass i membranen og derfor er cellemembranen hos bakterier sterkt foldet. Dette i motsetning til hos eukaryote celler hvor celleåndingen og fotosyntese er lokalisert i egne organeller, henholdsvis mitokondrier og kloroplaster. Bakterier har ikke organeller.

Området innenfor cellemembranen er cytosol. Det er en seig masse og inneholder mange ulike enzymer og tusenvis av små, identiske strukturer, ribosomer, som består av over 50 ulike proteiner i tillegg til tre ulike RNA-molekyler. Produksjonen av alle proteinene i cellen finner sted på ribosomene.

Ribosomene i prokaryote og eukaryote celler har samme funksjon, men er likevel forskjellige hos de to celletypene. Ribosomene hos prokaryote er mindre enn hos eukaryote celler, og proteiner og ribosomalt RNA (rRNA) er forskjellig i de to celletypene.

Bakteriene har en stiv cellevegg utenfor cellemembranen. Celleveggen er ett eneste sammenhengende nettverk av makromolekylet peptidoglykansom bestemmer formen på cellen og gir veggen styrke og stivhet. Disse egenskapene hindrer at cellen sprekker når den tar opp vann ved osmose. Peptidoglykan finnes bare hos bakterier, ingen andre celler kan lage dette molekylet.

Noen bakterier har en ekstra membran, en ytre membran, utenfor celleveggen. Bakterier med ytre membran kalles gram negative, mens de som ikke har en slik membran kalles gram positive. Dette er en forskjell som er nyttig i forbindelse med identifisering og klassifisering av bakterier.

Den ytre membranen er et ekstra lag som hjelper bakterien med å overleve. Som cellemembranen består den av fosfolipid og andre molekyler, men er mer «lekk» slik at større molekyler lettere passerer. Den ytre membranen inneholder molekyler som gjør det mulig for bakteriene å feste seg til overflater. Dette er viktig for sykdomsbakterier som avhenger av å få feste i kroppen hos verten.

Noen bakterier kan ha en tykk kapsel av polysakkarid utenfor de ytre lagene. Den hjelper til med å feste bakterien til overflater. En annen viktig funksjon er at kapselen beskytter bakterien mot angrep av immunapparatet til en eventuell vert.

Bakterier kan ha én eller flere flageller som de kan bevege seg med. Flagellen er en stiv, bølget struktur av protein og roterer som en propell ved hjelp av en «motor» i cellemembranen. Hos noen bakterier er én eller flere flageller plassert i den ene enden av cellen, mens hos andre er det flageller over hele overflaten. Gjennom spesielle molekyler på overflaten kan bakterien registrere forbindelser i omgivelsene. Dette styrer hvordan den «svømmer». Bakteriene beveger seg mot steder med mye næring, eller fra steder med farlige stoffer. Når de kommer fram til et sted med næring, slutter de å svømme. Fenomenet kalles kjemotaksis.

Mange bakterier har korte tråder av protein (fimbrier) og lengre tråder (pili) som stikker ut på overflaten og hjelper til med å feste bakteriene til overflater. Noen pili er reseptorer for bakteriofager (virus). Andre pili fungerer som kontakt i forbindelse med overføring av arvemateriale fra én bakteriecelle til en annen, konjugasjon.

Under ugunstige forhold, for eksempel ved mangel på næring eller oksygen, kan noen arter av bakterier gå over i et hvilestadium, en endospore. De har tykke vegger, inneholder ikke vann og er uhyre motstandsdyktige mot varme, tørke, stråling og mekaniske påvirkninger. En endospore har ingen metabolsk aktivitet og kan overleve i lange tider før den spirer og gir opphav til en ny celle. Det er funnet spiredyktige endosporer så langt tilbake som i gravene til de gamle egyptere.

Bakterier har normalt ett eneste ringformet kromosom, som ligger fritt i cytosol. Kromosomet er et langt dobbeltrådig DNA-molekyl og inneholder arvematerialet, genene, til bakterien. Samlingen av alle genene hos en organisme er genomet. Antall gener og dermed genomet hos ulike bakterier kan variere mye. Noen arter har få gener, mens andre har mange. Tarmbakterien Escherichia coli har for eksempel omkring 4300 gener, mens sykdomsbakterien Mycoplasma har færre enn 600.

Mange bakterier har små ringformede DNA-molekyler, plasmider, i tillegg til kromosomet. Plasmidene inneholder gener som ikke er livsnødvendige for bakteriene, men som under visse forhold kan være viktige for evnen til å overleve, som for eksempel resistens mot antibiotika. Noen plasmider inneholder gener som får bakterien til å lage forbindelser som dreper andre bakterier, mens andre har gener for enzymer som nedbryter store, organiske forbindelser i miljøet. Plasmider kan også inneholde gener som koder for egenskaper som gjør at sykdomsbakterier lettere invaderer kroppen.

Bakterier har ikke-kjønnet formering, men kan ha genetisk rekombinasjon i form av tre ulike mekanismer for horisontal genoverføring; transformering, transduksjon og konjugering.

• Ved transformasjon tar bakteriene tar opp nakent DNA fra omgivelsene.
• Ved transduksjon får bakteriene overført DNA fra en annen bakterie ved hjelp av en bakteriofag.
• Ved konjugering blir hele eller deler av arvematerialet fra én bakterie overført til en annen ved kontakt mellom to bakterier.

• bakterier
• dyreceller
• planteceller
• bakteriegenetikk