बैक्टीरिया सूक्ष्मदर्शी होते हैं, आमतौर पर एकल-कोशिका वाले जीव होते हैं जिनमें गठित केंद्रक की अनुपस्थिति होती है। हर जगह वितरित: मिट्टी, पानी, हवा, अंदर और जीवित और मृत जीवों के शरीर की सतह पर। सबसे पहले ए. लीउवेनहॉक द्वारा वर्णित। जीवाणुओं का महत्व बहुत बड़ा है। ऐसा माना जाता है कि ये पृथ्वी पर प्रकट होने वाले और जीवन के आगे के विकास के लिए परिस्थितियाँ बनाने वाले पहले जीव हैं। वे प्रकृति में पदार्थों के चक्र में, मिट्टी की उपजाऊ परत (कुछ मिट्टी के बैक्टीरिया) के निर्माण में भाग लेते हैं, और वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड का संतुलन बनाए रखते हैं। नोड्यूल बैक्टीरिया, मिट्टी को नाइट्रोजन से समृद्ध करके, कृषि उपज की वृद्धि में योगदान करते हैं। फसलें जैव प्रौद्योगिकी में लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया, एसिटिक एसिड बैक्टीरिया आदि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पुटीय सक्रिय जीवाणु प्राकृतिक अर्दली हैं। वहीं, पुटीय सक्रिय और रोगजनक बैक्टीरिया महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचाते हैं। पहला भोजन, चारा आदि के खराब होने का कारण बनता है, दूसरा - पौधों के रोग, जानवरों और मनुष्यों के संक्रामक रोग। जानवरों और मनुष्यों (और जुगाली करने वालों में, पेट) के आंतों के वनस्पति (माइक्रोफ्लोरा) के बैक्टीरिया अपने मेजबानों में भोजन के सामान्य पाचन में शामिल होते हैं।
बैक्टीरिया का आकार अलग-अलग होता है: छड़ी के आकार का (बैसिली), गोलाकार (कोक्सी), घुमावदार (वाइब्रियोस), सर्पिल के आकार का (स्पिरोचेट्स), आदि। बेसिली को जंजीरों में जोड़ा जा सकता है (डिप्थीरिया, टाइफाइड बुखार, तपेदिक के रोगजनक)। कोक्सी जंजीरों (स्ट्रेप्टोकोकी) या समूहों (स्टैफिलोकोकी) में भी दिखाई दे सकती है। ऐसी प्रजातियाँ हैं जिनमें दो कोशिकाएँ (गोनोकोकी), बहुकोशिकीय (ट्राइकोबैक्टीरिया, सल्फर बैक्टीरिया, आयरन बैक्टीरिया) होती हैं।
अनिवार्य अंगक हैं: परमाणु उपकरण, साइटोप्लाज्म, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली।
वैकल्पिक (मामूली) संरचनात्मक तत्व हैं: कोशिका भित्ति, कैप्सूल, बीजाणु, पिली, फ्लैगेल्ला।
जीवाणु कोशिका के केंद्र में है न्यूक्लियॉइड- एक परमाणु गठन, जिसे अक्सर एक अंगूठी के आकार के गुणसूत्र द्वारा दर्शाया जाता है। एक डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए स्ट्रैंड से मिलकर बनता है। न्यूक्लियॉइड को परमाणु झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग नहीं किया जाता है।
कोशिका द्रव्य- एक जटिल कोलाइडल प्रणाली जिसमें चयापचय मूल (वॉलुटिन, ग्लाइकोजन, ग्रैनुलोसा, आदि के दाने), राइबोसोम और प्रोटीन संश्लेषण प्रणाली के अन्य तत्व, प्लास्मिड (एक्सट्रान्यूक्लियॉइड डीएनए), मेसोसोम (इनवेगिनेशन के परिणामस्वरूप गठित) के विभिन्न समावेश होते हैं। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली साइटोप्लाज्म में, ऊर्जा चयापचय, स्पोरुलेशन, विभाजन के दौरान इंटरसेलुलर सेप्टम के गठन में भाग लेती है)।
कोशिकाद्रव्य की झिल्लीसाइटोप्लाज्म को बाहर से सीमित करता है, इसमें तीन-परत संरचना होती है और कई महत्वपूर्ण कार्य करता है - बाधा (आसमाटिक दबाव बनाता है और बनाए रखता है), ऊर्जा (कई एंजाइम सिस्टम शामिल हैं - श्वसन, रेडॉक्स, इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण करता है), परिवहन (स्थानांतरण) कोशिका में और कोशिका से विभिन्न पदार्थों का आना)।
कोशिका भित्ति- अधिकांश जीवाणुओं में निहित है (माइकोप्लाज्मा, अकोलेप्लाज्मा और कुछ अन्य सूक्ष्मजीवों को छोड़कर जिनमें वास्तविक कोशिका भित्ति नहीं होती है)। इसके कई कार्य हैं, मुख्य रूप से यांत्रिक सुरक्षा और कोशिकाओं का निरंतर आकार प्रदान करना; बैक्टीरिया के एंटीजेनिक गुण काफी हद तक इसकी उपस्थिति से जुड़े होते हैं। इसमें दो मुख्य परतें होती हैं, जिनमें से बाहरी अधिक प्लास्टिक होती है, आंतरिक कठोर होती है।
कोशिका को दो भागों में विभाजित करके बैक्टीरिया बहुत तेज़ी से (हर 20-30 मिनट में कई) गुणा होते हैं। प्रजनन की इस दर पर 6 घंटे के भीतर एक कोशिका से 250 हजार बैक्टीरिया बन सकते हैं। कई जीवाणुओं में प्रतिकूल परिस्थितियों में, कोशिका की सामग्री झिल्ली से अलग हो जाती है, संकुचित हो जाती है और एक नई झिल्ली से ढक जाती है। परिणामस्वरूप, स्थिर बीजाणु बनते हैं जो लंबे समय तक सूखने और गर्म होने का सामना कर सकते हैं। 100 डिग्री सेल्सियस और अत्यधिक शीतलन। इस प्रकार, एंथ्रेक्स रोगज़नक़ के बीजाणु 30-50 वर्षों तक व्यवहार्य रहते हैं। बैक्टीरिया और उनके बीजाणु हवा, पानी और अन्य माध्यमों से फैल सकते हैं। कुछ बैक्टीरिया गतिहीन होते हैं, जबकि अन्य में फ्लैगेल्ला होता है जो उन्हें चलने की अनुमति देता है।
कुछ जीवाणु केवल ऑक्सीजन (एरोबेस) की उपस्थिति में ही विकसित और प्रजनन कर सकते हैं, अन्य - इसकी अनुपस्थिति में (अवायवीय अवायवीय), और फिर भी अन्य इसकी उपस्थिति और इसकी अनुपस्थिति (वैकल्पिक अवायवीय) दोनों में मौजूद रह सकते हैं। किण्वन और क्षय की प्रसिद्ध प्रक्रियाएं एनारोबिक बैक्टीरिया की भागीदारी के साथ होती हैं जो संबंधित कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन को तोड़ती हैं। बैक्टीरिया द्वारा मृत पौधों और जानवरों का अपघटन कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर और अन्य तत्वों के जैव-भू-रासायनिक चक्र के साथ-साथ पूरे जीवमंडल में पदार्थों के संचलन की सबसे महत्वपूर्ण कड़ी है।
कोशिका दीवार की संरचना के प्रकार के आधार पर और एक विशेष विधि का उपयोग करके धुंधला होने के आधार पर, बैक्टीरिया को ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में विभाजित किया जाता है, जिसमें साइनोबैक्टीरिया, और ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया, साथ ही आर्कबैक्टीरिया और माइकोप्लाज़्मा (बैक्टीरिया जिनमें कोशिका दीवार नहीं होती है) केवल प्लाज्मा झिल्ली द्वारा सीमित)।
स्पोरुलेशन प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों में कुछ प्रकार के जीवाणुओं को संरक्षित करने का एक तरीका है। एंडोस्पोर साइटोप्लाज्म में बनते हैं; वे कम चयापचय गतिविधि और सूखने, रासायनिक कारकों, उच्च तापमान और अन्य प्रतिकूल पर्यावरणीय कारकों के प्रति उच्च प्रतिरोध (प्रतिरोध) वाली कोशिकाएं हैं। उच्च प्रतिरोध बीजाणु खोल में डिपिकोलिनिक एसिड के कैल्शियम नमक की उच्च सामग्री से जुड़ा हुआ है। विभिन्न सूक्ष्मजीवों में बीजाणुओं का स्थान और आकार भिन्न-भिन्न होता है। "जीवन चक्र" के मुख्य चरण हैं स्पोरोस्पोरुलेशन (प्रारंभिक चरण, प्रीस्पोर का चरण, शैल निर्माण, परिपक्वता और सुप्तता सहित) और अंकुरण, जो वानस्पतिक रूप के गठन के साथ समाप्त होता है। स्पोरुलेशन की प्रक्रिया आनुवंशिक रूप से निर्धारित होती है।
एक नियम के रूप में, सैप्रोफाइट्स बीमारियों का कारण नहीं बनते हैं, लेकिन ऐसे सूक्ष्म जीव होते हैं जो सैप्रोफाइटिक जीवन शैली का नेतृत्व करते हैं, लेकिन फिर भी मनुष्यों के लिए रोगजनक गुण रखते हैं।
पदार्थों के चक्र में जीवाणुओं की भूमिका
1) पौधों और जानवरों के अवशेषों को खनिज बनाते हुए, सूक्ष्मजीव जीवित कोशिकाओं को बनाने वाले सभी रासायनिक तत्वों के संचलन में भाग लेते हैं।
2) पौधों और जानवरों का बायोमास सेल्युलोज, पेंटोस, स्टार्च, लिग्निन, पेक्टिन पदार्थों का उपयोग करने में सक्षम सूक्ष्मजीवों द्वारा अंततः कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में विघटित होता है। कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग पौधों द्वारा प्रकाश संश्लेषण के दौरान किया जाता है।
3) बैक्टीरिया नाइट्रोजन चक्र में भाग लेते हैं। जानवरों और पौधों के प्रोटीन के खनिजकरण के दौरान, पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया अमोनिया का उत्पादन करते हैं, जिसे नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया द्वारा नाइट्राइट और फिर नाइट्रेट में ऑक्सीकृत किया जाता है। अमोनियम लवण और नाइट्रेट दोनों उच्च पौधों के लिए नाइट्रोजन पोषण के स्रोत के रूप में काम करते हैं, जो उनके शरीर के प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं
4) बैक्टीरिया लोहे और मैंगनीज का ऑक्सीकरण, कैल्शियम लवण का जमाव, मीथेन और हाइड्रोजन का ऑक्सीकरण, अपशिष्ट उत्पादों द्वारा चट्टानों का विनाश आदि करते हैं। यह सब हमें बैक्टीरिया की गतिविधि को एक शक्तिशाली भूवैज्ञानिक कारक के रूप में मानने की अनुमति देता है। .