Es creu que van aparèixer a la Terra fa entre 4000 i 3800 milions d'anys i que van ser la forma de vida dominant sobre la Terra durant al menys 3000 milions d'anys.
Formen part d'aquest grup tots els Bacteris (inclosos els cianobacteris) i els arqueus, tenen una mida d'entre 0,5 i 3,0µm i a nivell morfològic es poden presentar com:
- Cocs: Tenen forma esfèrica o lleugerament el·lipsoïdal. Aquests bacteris es solen agrupar ja sigui per parelles (diplococs), de quatre en quatre (tetracocs), en estructura cònica (sarcines), cadenes llargues (estreptococs) i cadenes ramificades (estafilococs)
- Bacils: cèl·lules allargades que no no acostumen a agrupar-se.
- Espirils: Tenen forma d'espiral i es presenten de forma separada.
- Vibrions: Tenen forma de coma i es presenten de forma separada.
- Càpsula: Capa més externa i no sempre present en tots els bacteris. Pot variar molt el seu gruix. Actua com a protecció de l'entorn.
- Paret bacteriana: Capa intermèdia situada entre la càpsula bacteriana i la membrana. Rígida i de gruix variable dóna forma a la cèl·lula i la protegeix de la pressió osmòtica i regula el pas d'ions a través seu. No sempre és present.
- Membrana plasmàtica: Capa interna constituïda per lípids i proteïnes. En el cas dels bacteris l'estructura i composició és similar a la resta de cèl·lules eucariotes: bicapa de fosfolípids. D'altra banda els arqueus presenten una membrana única amb una composició completament diferent (enllaços d'èter i no ester, cadenes d'isoprè i la presència de L-glicerol en lloc del D-glicerol)
- Flagels: Apèndix llarg i prim amb possibilitat de rotar que permet el desplaçament bacterià pel medi.
- Fímbries: També anomenats pels bacterians. No són presents en tots els bacteris i tenen una funció de fixació al substrat.
- Citoplasma: es tracta d'un espai continu que no presenta compartimentació interna ni orgànuls delimitats per membranes a diferència de les cèl·lules eucariotes. El fluid aquós i ple substàncies dissoltes conté enzims lliures que intervenen en el metabolisme cel·lular.
- Nucleoide o regió nuclear: és la regió del citoplasma on es troba confinada la molècula de l'ADN que constitueix el material genètic del bacteri.
- Ribosomes: Orgànul no membranós que intervé en la síntesis de proteïnes.
- Plasmidis: Molècules de DNA petites.
- Inclusions: Acumulacions de substàncies diverses.
Funció de nutrició
Actualment, les evidències de la biologia evolutiva apunten a que els primers procariotes van ser éssers vius amb una nutrició quimiolitoautòtrofa, és a dir, que obtenien l'energia i la seva pròpia matèria orgànica a partir de reaccions químiques amb els gasos inorgànics present a les fonts hidrotermals profundes (fumaroles marines). Posteriorment van aparèixer formes de nutrició molt diverses que es poden agrupar en les quatre grans estratègies metabòliques de nutrició bacteriana segons d'on obtenen el carboni i l'energia que necessiten per funcionar:
- Fotoautòtrofs (o fotolitòtrofs): Són bacteris que obtenen l'energia a partir de la llum solar i que fixen el diòxid de carboni ambiental per fabricar les molècules orgàniques que necessiten (fotosíntesi). Exemple: cianobacteris.
- Quimioautòtrofs (o quimiolitòtrofs): Són bacteris que obtenen l'energia a partir de reaccions químiques d'oxidació de molècules inorgàniques (com l'amoníac, l'hidrogen, el ferro o el sulfur d'hidrogen) i fixen el diòxid de carboni ambiental per tal de fabricar les molècules organiques que necessiten per funcionar. Exemple: bacteris del nitrogen (Nitrosomonas).
- Fotoheteròtrofs (o fotoorganòtrofs): Són bacteris que obtenen l'energia a partir de la llum solar i la matèria orgànica a partir de substàncies fabricades per altres éssers vius (àcids gràsos, carbohidrats o alcohols) per fabricar les seves estructures.
- Quimioheteròtrofs (o quimioorganòtrofs): Són bacteris que obtenen l'energia a partir de reaccions químiques que transformen la matèria orgànica que consumeixen de l'exterior (altres éssers vius) en substàncies més senzilles (degradació). És la mateixa nutrició que tenen els animals i els fongs. Dintre d'aquest grup podem trobar tres grans grups:
- Bacteris sapròfits: són aquelles que s'alimenten de matèria orgànica morta o en descomposició (com fulles, cadàvers o excrements). Secreten enzims a l'exterior per digerir la matèria i desprès absorbeixen els nutrients. Són els grans recicladors dels ecosistemes ja que transformen la matèria orgànica en matèria inorgànica. Exemple els lactobacillus que transformen la llet en iogurt.
- Bacteris parasitaris: Són les que viuen a costa d'un altre ésser viu (l'hoste) del qual obtenen nutrients i li causen un perjudici o malaltia. Exemple la salmonella que produeix infeccions alimentàries.
- Bacteris simbiòtics: són les bacteries que viuen associades a un altre ésser viu en una relació de cooperació mútua on ambdós surten beneficiats. La bacteria obté l'aliment a canvi d'aportar beneficis vitals a l'hoste. Exemple els bacteris de la flora intestinal.
Funció de relació
Els bacteris són sensibles a una gran quantitat d'estímuls i tenen la capacitat d'adaptar-se en funció de l'entorn. Existeixen bacteris que poden canviar el seu metabolisme i altres que enfront la dessecació poden formar una espora de resistència. La variabilitat és molt gran fins al punt que podem trobar bacteris en condicions ambientals extremes:
Repliquen el DNA, aquest es fixa en un punt d'ancoratge a la membrana en forma d'un únic cromosoma, creix la cèl·lula i es divideix.
Aquest mètode de reproducció no permet variabilitat genètica, tret que apareguin mutacions durant la replicació del DNA. Així doncs, com ha estat possible tanta variabilitat genètica?
Doncs bé, els bacteris tenen sistemes per intercanviar ADN anomenats processos parasexuals i així augmentar la seva diversitat:
Els bacteris són sensibles a una gran quantitat d'estímuls i tenen la capacitat d'adaptar-se en funció de l'entorn. Existeixen bacteris que poden canviar el seu metabolisme i altres que enfront la dessecació poden formar una espora de resistència. La variabilitat és molt gran fins al punt que podem trobar bacteris en condicions ambientals extremes:
- Temperatures superiors a 100º: fonts termals
- Condicions d'acidesa i toxicitat extrema: Rio Tinto
- Condicions de radiació extrema: centrals nuclears
- Condicions de salinitat molt elevada: salines
- Condicions en absència d'oxigen, atmosfera i radiació solar: En aquest cas les espores d'alguns bacteris poden sobreviure durant un temps determinat en estat de latència.
Funció de reproducció
Els bacteris es reprodueixen per bipartició o fissió binària, un procés asexual que dóna lloc a cèl·lules filles idèntiques a les cèl·lules mares.Repliquen el DNA, aquest es fixa en un punt d'ancoratge a la membrana en forma d'un únic cromosoma, creix la cèl·lula i es divideix.
Aquest mètode de reproducció no permet variabilitat genètica, tret que apareguin mutacions durant la replicació del DNA. Així doncs, com ha estat possible tanta variabilitat genètica?
Doncs bé, els bacteris tenen sistemes per intercanviar ADN anomenats processos parasexuals i així augmentar la seva diversitat:
- Transformació natural: Els bacteris absorbeixen restes de ADN que poden arribar a incorporar en el seu propi material genètic.
- Conjugació bacteriana: Es dóna quan dos bacteris intercanvien ADN de forma directa.
- Transducció: Es dóna quan un virus vector, és a dir, un virus que ha incorporat ADN d'un altre bacteri, infecta el bacteri i l'inocula part del ADN del bacteri anterior. Aquest sistema s'utilitza sovint en l'enginyeria genètica.
