Bakteri (İngilizce telaffuz: [bækˈtɪəriə] (
dinle); tekil isim: bacterium), tek hücreli mikroorganizma grubudur. Tipik olarak birkaç mikrometre uzunluğunda olan bakterilerin çeşitli şekilleri vardır, kimi küresel, kimi spiral şekilli, kimi çubuksu, kimi virgül şeklinde olabilir. Yeryüzündeki her ortamda bakteriler mevcuttur. Toprakta, deniz suyunda, okyanusun derinliklerinde, yer kabuğunda, deride, hayvanların bağırsaklarında, asitli sıcak su kaynaklarında, radyoaktif atıklarda büyüyebilen tipleri vardır. Tipik olarak bir gram toprakta bulunan bakteri hücrelerinin sayısı 40 milyon, bir mililitre tatlı suda ise bir milyondur; toplu olarak dünyada beş nonilyon (5×1030) bakteri bulunmaktadır, bunlar dünyadaki biyokütlenin çoğunu oluşturur. Bakteriler gıdaların geri dönüşümü için hayati bir öneme sahiptirler ve gıda döngülerindeki çoğu önemli adım, atmosferden azot fiksasyonu gibi, bakterilere bağlıdır. Ancak bu bakterilerin çoğu henüz tanımlanmamıştır ve bakteri şubelerinin sadece yaklaşık yarısı laboratuvarda kültürlenebilen türlere sahiptir. Bakterilerin araştırıldığı bilim bakteriyolojidir, bu, mikrobiyolojinin bir dalıdır.
Fotosentez, bitkiler ve diğer canlılar tarafından, ışık enerjisini organizmaların yaşamsal eylemlerine enerji sağlamak için daha sonra serbest bırakılabilecek kimyasal enerjiye dönüştürmek için kullanılan bir işlemdir. Bu kimyasal enerji, karbondioksit ve sudan sentezlenen şekerler gibi karbonhidrat moleküllerinde depolanır.
Bir ototrof, karbondioksit gibi basit maddelerden karbon kullanarak, genellikle ışıktan (fotosentez) veya inorganik kimyasal reaksiyonlardan (kemosentez) gelen enerjiyi kullanarak karmaşık organik bileşikler üreten bir organizmadır. Abiyotik bir enerji kaynağını organik bileşiklerde depolanan ve diğer organizmalar tarafından kullanılabilen enerjiye dönüştürürler. Ototroflar canlı bir karbon veya enerji kaynağına ihtiyaç duymazlar ve karadaki bitkiler veya sudaki algler gibi bir besin zincirindeki üreticilerdir. Ototroflar karbondioksiti indirgeyerek biyosentez için organik bileşikler ve depolanmış kimyasal yakıt yapabilirler. Çoğu ototrof indirgeyici madde olarak su kullanır, ancak bazıları hidrojen sülfür gibi diğer hidrojen bileşiklerini de kullanabilir.
Biyosfer,, Dünya'da canlıların yaşadığı 16–20 km kalınlığındaki tabaka;, tüm ekosistemlerin dünya çapındaki toplamıdır, ekosfer olarak da bilinir; "canlı yüzey" de denir. Aynı zamanda Dünya'daki yaşam bölgesi olarak da adlandırılabilir. Biyosfer, minimum girdi ve çıktılarla neredeyse madde bakımından kapalı bir sistemdir. Enerji ile ilgili olarak, yılda yaklaşık 130 terawatt oranında güneş enerjisi yakalayan fotosentez ile açık bir sistemdir. Bununla birlikte, enerji dengesine yakın kendi kendini düzenleyen bir sistemdir. En genel biyofizyolojik tanımla biyosfer, litosfer, kriyosfer, hidrosfer ve atmosfer elementleriyle etkileşimleri de dâhil olmak üzere tüm canlıları ve ilişkilerini bütünleştiren küresel ekolojik sistemdir. Biyosferin, en azından yaklaşık 3.5 milyar yıl önce bir biyopoez veya biyogenez sürecinden başlayarak evrim geçirdiği varsayılmaktadır.
Rickettsia, hareketsiz, gram negatif, spor oluşturmayan, yüksek pleomorfizm gösteren bir bakteri cinsidir. Kok, Basil veya ipliksi formda olabilirler. Rickettsia cinsi'ne, kene kaynaklı lekeli humma konusundaki çalışmalarından dolayı Howard Taylor Ricketts'in adı verilmiştir. Rickettsia tek bir cinsin ismi olmasına rağmen, "rikettsiya" veya "rikettsiyalar" terimleri genellikle Rickettsiales ordosunun tüm üyeleri için kullanılabilmektedir.
Proteobakteriler (Proteobacteria), bakteriler üstaleminin ana gruplarından birisini meydana getiren ve önemli cins ve türleri içeren şubesidir. Çeşitli hastalık etmenleri ve başka çok bilinen cinsler bu gruba dahildir. Ayrıca doğada serbest yaşayan türleri ve azot fiksasyonundan sorumlu pek çok bakteri türünü de içerir. Bu grup ribozomal RNA (rRNA) dizinlerine göre tanımlanmıştır. Bakteri biçimlerinin çeşitliliğinden dolayı grup, ismini Yunan mitolojisinde yer alan, her şekle girebilen tanrı Proteus'tan almıştır.
Bitkiler, ağırlıklı olarak fotosentetik ökaryot canlılardır. Tarihsel olarak bitkiler alemi, algler ve mantarlar da dahil olmak üzere hayvan olmayan tüm canlıları kapsarken, günümüzde mevcut tüm tanımlamalar prokaryotları, mantarları ve bazı algleri hariç tutar. Tanımlamalardan birine göre: Çiçekli bitkiler, kozalaklı bitkiler ve diğer açık tohumlular, eğrelti otları ve benzerleri, boynuz otları, ciğer otları, kara yosunları ve yeşil algler hep birlikte Viridiplantae adı verilen kladı oluştururlar. Buna kırmızı ve esmer algler dahil değildir.
Nostoc Siyanobakterilerden bir cinstir. Tatlı sularda, denizlerde yaşarlar. Zarla çevrili bir çekirdekleri olmadığından bakteri, fotosentez yapmaları nedeniyle de ipliksi mavi - yeşil algler olarak sınıflandırılırlar. Havadaki serbest azotu bağlayarak amonyağa indirgerler. Bu özellikleri nedeniyle biyolojik gübre elde edilmesinde kullanılırlar. Besin olarak da tüketilirler. Ayrıca morfolojik olarak hücreler küre şeklinde olup zeytin yeşili, mavi yeşildirler. İplikleri daima koloni içinde yer alırlar.
Siyanobakteriler (Cyanobacteria), besinini fotosentez yolu ile elde eden bir bakteri dalıdır. Adı, bakterinin renginden gelir. Denizdeki azot çevriminin önemli bir bileşeni ve okyanusun pek çok yerinde özbesilenendir. Ayrıca, karada da bulunmaktadır.
Bir mikroorganizma veya mikrop mikroskobik bir organizmadır. Mikroorganizmaları inceleyen, Anton van Leeuwenhoek'un kendi tasarımı olan bir mikroskop kullanarak 1675'te mikroorganizmaları keşfetmesi ile başlayan bilim dalına mikrobiyoloji denir.
Phillip Allen Sharp, Amerikan genetikçi ve moleküler biyolog. RNA bağlanmasının kaşiflerinden biridir. Richard J. Roberts ile birlikte ökaryot hücrelerinin DNA dizelerindeki genlerin bitişik sırada olmadığını, aralarda intron denilen okunmayan ve protein sentezine katılmayan bölümlerin olduğunu keşfettiler. Bu sayede mRNA'lar aynı DNA dizesinden bu bölümleri farklı şekilde silmeleri ile farklı proteinleri kodlayabilmektedir. İkili bu keşifleri ile 1993 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü kazanmışlardır.
Yeşil kükürt bakterileri, hareketsiz, anoksijenik, fotoototrofik bakterilerdir. Bu yüzden onlar filogenetik olarak farklı gruplandırılırlar.
Fototroflar (Yunanca: φῶς, φωτός = ışık, τροϕή = beslenme) karmaşık organik bileşikler (karbonhidratlar gibi) üretmek ve bundan enerji elde etmek için foton yakalayan organizmalardır. Hücresel çeşitli metabolik süreçleri gerçekleştirmek için ışıktan gelen enerjiyi kullanırlar. Fototrofların zorunlu olarak fotosentetik olduğu yaygın bir yanılgıdır. Hepsi olmasa da birçok fototrof sıklıkla fotosentez yapar: karbon dioksiti yapısal olarak, fonksiyonel olarak veya daha sonraki katabolik süreçler için bir kaynak olarak (örneğin nişasta, şeker ve yağ şeklinde) kullanılmak üzere anabolik olarak organik maddeye dönüştürürler. Tüm fototroflar, hücrenin moleküler enerji birimini(ATP) oluşturmak adına ATP sentaz tarafından kullanılan elektrokimyasal bir devinim oluşturmak için elektron taşıma sistemini veya doğrudan proton pompalamayı kullanır. Fototroflar, ototrof ya da heterotrof olabilir. Elektron ve hidrojenin kaynağı inorganik bileşikler ise (örn. Na2S2O3, bazı mor kükürt bakterilerinde olduğu gibi veya H2S, bazı yeşil kükürt bakterilerinde olduğu gibi) bunlara litotroflar da denebilir ve bu nedenle bazı fotoototroflara fotoliotoototroflar da denir. Fototrof organizmalarına örnekler: Rhodobacter capsulatus, Chromatium, Chlorobium vb.
Alphaproteobacteria, Proteobacteria şubesinde bir bakteri sınıfıdır. Üyeleri son derece çeşitlidir ve çok az benzerliğe sahiptir ancak yine de ortak bir atadandırlar. Tüm Proteobakteriler gibi, üyeleri gram-negatiftir fakat bazı hücre içi parazit üyeleri peptidoglikandan yoksundur ve bu nedenle gram değişkendir.
Fotoheterotroflar heterotrofik fototroflardır - yani ışığı enerji için kullanan, ancak karbondioksiti tek karbon kaynağı olarak kullanamayan organizmalardır. Sonuç olarak, karbon gereksinimlerini karşılamak için çevreden organik bileşikler alırlar; bu bileşikler arasında karbonhidratlar, yağ asitleri ve alkoller bulunur. Fotoheterotrofik organizmaların örnekleri arasında mor kükürt ve yeşil kükürt olmayan bakteriler ve heliobakteriler bulunur. Yakın zamanda yapılan araştırmalar, Doğu Eşekarısı ve bazı yaprak bitlerinin enerji kaynaklarını desteklemek için ışığı kullanabilecekleri belirtilmiştir.
Archaeplastida, kırmızı algler (Rhodophyta), yeşil algler ve kara bitkilerini ve glokofitler gibi bazı küçük grupları içeren önemli bir ökaryot grubudur. Archaeplastida'nın tüm soyları, fotosentetik olmayan ökaryotrofik bir kamçılı olan Rhodophyta'nın kardeş taksonu Rhodelphidia dışında fotoototrofiktir. Archaeplastida üyeleri, iki zarla çevrili kloroplastlara sahiptir, bu özellikleri bu canlıların bir siyanobakteri ile beslenerek endosimbiyoz olayı yoluyla doğrudan elde edildiğini düşündürür. Amoeboid Paulinella chromatophora'nın yanı sıra kloroplastlara sahip diğer tüm gruplar, ikincil olarak kırmızı veya yeşil alglerden elde edildiklerini düşündüren üç veya dört zarla çevrili kloroplastlara sahiptir. Kırmızı ve yeşil alglerin aksine, glokofitler hiçbir zaman ikincil endosimbiyoz olaylarına dahil olmamıştır.
Viridiplantae, yaklaşık 450.000-500.000 tür içeren ve hem karasal hem de sucul ekosistemlerde önemli roller oynayan ökaryotik canlılar grubudur. Öncelikle sucul olan yeşil algler ve içlerinden çıkan kara bitkilerinden oluşurlar. Yeşil algler, geleneksel sınıflandırmada kara bitkilerini içermez ve bu da yeşil algleri parafiletik bir grup yapar. Kara bitkilerinin yeşil alglerin içinden çıktığının anlaşılmasından bu yana, bazı yazarlar bitkileri de yeşil alglere atıyorlar. Hücre duvarlarında selüloz bulunan hücrelere ve klorofil a ve b içeren ve fikobilin içermeyen siyanobakterilerle endosimbiyozdan türetilen birincil kloroplastlara sahiptirler.
Crenarchaeota, Archaea âlemine bağlı ökaryotlarla ilişkili bir algae şubesidir. Başlangıçta, Crenarchaeota'nın kükürt bağımlı ekstremofiller olduğu düşünülüyordu, ancak son çalışmalar, organizmaların deniz ortamında en bol bulunan arke olabileceğini gösteren karakteristik Crenarchaeota çevresel rRNA'sını tanımladı. Başlangıçta, rRNA dizilerine dayalı olarak diğer arkelerden ayrılmışlardı; bazı crenarchaea'ların histonlara sahip olduğu tespit edilmesine rağmen, histon eksikliği gibi diğer fizyolojik özellikler bu bölünmeyi desteklemiştir. Yakın zamana kadar kültürlenmiş tüm Crenarchaealar, bazıları 113 °C'ye kadar büyüme yeteneğine sahip olan termofilik veya hipertermofilik organizmaların. Bu organizmalar gram negatif boyanır ve morfolojik olarak çeşitlidir; çubuk, kok, ipliksi ve tuhaf şekilli hücrelere sahiptir.
Fruktan, fruktoz moleküllerinin bir polimeridir. Kısa zincir uzunluğuna sahip fruktanlar, frukto-oligosakkaritler olarak bilinir. Fruktanlar agave, enginar, kuşkonmaz, pırasa, sarımsak, soğan, yacon, jícama, arpa ve buğday gibi hem monokot hem de dikot besinler başta olmak üzere anjiyospermlerin %12'sinden fazlasında bulunabilir.
Mor bakteri veya mor fotosentetik bakteri, fototrofik olan ve fotosentez yoluyla kendi besinlerini üretebilen gram-negatif proteobakterilerdir. Mor, kırmızı, kahverengi ve turuncu arasında değişen renkleri veren çeşitli karotenoidler ile bakteriyoklorofil a veya b ile pigmentlenirler. Mor kükürt bakterileri ve mor kükürtsüz bakteriler (Rhodospirillaceae) olmak üzere iki gruba ayrılabilirler. Mor bakteriler, doğada yaygın görülen bir anoksijenik fototroftur ve özellikle pigmentlerinin sentezini destekleyen anoksik koşulların olduğu sucul ortamlarda yaşarlar.
