تشكلت البكتيريا منذ ما يقرب من بضعة بلايين من السنين كأول شكل للحياة على كوكب الأرض، حيث كانت أسلاف البكتيريا المعروفة الآن كائنات حية دقيقة أحادية الخلية، وخلال بضعة بلايين أخرى من السنين كانت كافة الكائنات الدقيقة كائنات مجهرية، وعندها هيمنت البكتيريا وبعض أنواع الجراثيم على الحياة.
البكتيريا أو الجراثيم هي كائنات حية وحيدة الخلية، وتتجمع وتأخذ أشكالا متنوعة مثل العقد أو السبحة، وتوجد في المياه والتربة والنباتات والحيوانات وينابيع المياه الكبريتية والموائل الحمضية، كما توجد في أعماق القشرة الأرضية والمخلفات الإشعاعية، وتدرس البكتيريا في فرع من فروع علم الأحياء يسمى علم الباكتريولوجيا وهو فرع من فروع علم الأحياء الدقيقة.
وجود البكتيريا في الطبيعة
توجد البكتيريا في التربة، ويبلغ عدد الخلايا البكتيرية الموجودة في جرام واحد من التربة ما يقرب من 40 مليون خلية بكتيرية، بينما يوجد في الملي لتر من الماء العذب حوالي مليون خلية بكتيرية، ونظرا لضخامة وجود البكتيريا فإنها تكون كتلة بيولوجية ضخمة جدا تتجاوز المملكة الحيوانية والمملكة النباتية.
فائدة البكتيريا
على الرغم من خطورة البكتيريا على صحة الإنسان والحيوان والنبات أيضا، إلا أن لها دورا فعالا ومهما وحيويا في عملية إعادة إنتاج المواد الغذائية، ويعتمد ذلك على البكتيريا في الدورة الغذائية، مثل دورها في عملية التعفن وتثبيت النيتروجين من الجو، وتحويل سلفايد الهيدروجين والميثان إلى طاقة، وتلعب دورا رئيسيا في عملية التعفن، حيث لا تضر معظم البكتيريا الموجودة في جسم الإنسان بسبب قدرة جهاز المناعة على حماية الجسم وصد الميكروبات الضارة التي تهاجمه، ومن المدهش أن بعض البكتيريا في جسم الإنسان لها فوائد.
تركيب الخلية البكتيرية
تُصنف البكتيريا على أنها كائنات وحيدة الخلية، لكنها تتميز عن الكائنات الحية الأخرى بعدم احتواء نواةٍ في خلاياها، ونادراً ما تحتوي على غشاء يحيط بالعضيات، وتتألف الخلية البكتيرية من:
البنية الداخلية للخلية
توجد الكائنات الحية الدقيقة البكتيرية والتي تكون مغلفة بطبقة رقيقة من الجدار الخلوي أو الغشاء البلازمي، وهذا الغشاء هو الذي يحتوي على جميع مكونات الخلية ولكنه لا يحتوي على نواة حقيقية، كما يعمل هذا الغشاء كحاجز يحفظ البروتينات والمركبات الأساسية الأخرى. يجب أن نلاحظ أيضا أن البكتيريا ليست لديها غشاء خلوي محدد، وداخل الخلية توجد هياكل صغيرة محدودة. ونظرا لعدم وجود نواة في البكتيريا، فإنها لا تحتوي أيضا على الكلوروبلاست. والميتوكوندريا.
تتميز الخلية البكتيرية بوجود خلايا فرعية تسمى بالهياكل البكتيرية المتضخمة
الهياكل داخل الخلايا
تنتج بعض البكتيريا مخازن داخل الخلايا تحتوي على حبيبات مغذية مثل الجلايكوجين والكبريت والألياف والفوسفات للاستخدام فيما بعد. تحتوي البكتيريا الزرقاء الضوئية على حويصلات داخلية للغاز تسمح بنفاذية الغاز. كما توجد أغشية داخل الخلايا تسمى “حاملات الأصباغ” في أغشية البكتيريا ضوئية التغذية، وتستخدم بشكل أساسي في عملية البناء الضوئي.
هياكل الخلية
غالبا ما يتواجد في الخلية البكتيرية جدار يغطي الغشاء السيتوبلازمي الخارجي، والغلاف الخلوي يتوسط بين جدار الخلية وغشاء البلازما، ويختلف جدار الخلية البكتيرية عن جدار خلايا النبات والفطريات، إذ أنه مصنوع من السليلوز والكيتين.
يوجد نوعان مختلفان من جدار الخلية في البكتيريا؛ الأول هو الجدار الخلوي السميك الموجود في البكتيريا الموجبة لصبغة غرام، والثاني هو الجدار الخلوي الرقيق الموجود في البكتيريا السالبة لصبغة غرام
تحتوي غالبية أنواع الخلايا البكتيرية على طبقة من البروتين تغلف الخلية وتوفر الحماية الفيزيائية والكيميائية.
تحتوي غالبية أنواع البكتيريا على أسواط، وهي تراكيب بروتينية صلبة يستخدمها الخلية البكتيرية في الحركة.
في الخلية البكتيرية توجد أهداب مكونة من خيوط رفيعة من البروتين تمتد على سطح الخلية وتقوم بمهمة لصق الخلية بالأسطح.