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.
Escherichia coli (E.coli), Enterobacteriaceae familyasının bir üyesi olup memeli canlıların kalın bağırsağında yaşadığı için bu adı alan bir bakteri türüdür. E.coli çubuk şeklindedir ve gram negatif bakteri olduğundan endospor oluşturmaz. E. coli yaklaşık 2,0 μm uzunluğunda ve 0,5 μm çapındadır. E.coli ilk olarak 1885 yılında Theodor Escherich tarafından bebek dışkısından izole edilmiş ve özellikleri belirlenmiştir. "E. coli, doğumdan birkaç saat sonra bebeklerin mide ve bağırsak sisteminde kolonize olur ve burada yaşar." E.coli suşları insan vücudunda herhangi bir olumsuz etki olmaksızın bir arada bulunur. Bununla birlikte, E. coli gastrointestinal bariyerleri aşınmış ve/ya da bağışıklığı baskılanmış konakçılarda hastalığa neden olabilir. Özellikle bir kısım E. coli, dünya genelinde insanlarda ve hayvanlarda bağırsakta ve bağırsak dışında çeşitli hastalıklara aracılık eder. İnsanlardan izole edilen E. coli suşları ishale ve bir takım bağırsak dışı hastalıklara neden olmaktadır.
Penisilinler aslen Penicillium küflerinden, özellikle de P. chrysogenum ve P. rubens'ten elde edilen bir grup β-laktam antibiyotiktir. Klinik kullanımdaki penisilinlerin çoğu P. chrysogenum tarafından derin tank fermantasyonu kullanılarak sentezlenir ve daha sonra saflaştırılır. Bir dizi doğal penisilin keşfedilmiştir, ancak sadece iki saflaştırılmış bileşik klinik kullanımdadır: penisilin G ve penisilin V. Penisilinler, stafilokok ve streptokokların neden olduğu birçok bakteriyel enfeksiyona karşı etkili olan ilk ilaçlar arasındaydı. Günümüzde farklı bakteriyel enfeksiyonlar için hala yaygın olarak kullanılmaktadırlar, ancak birçok bakteri türü yoğun kullanımın ardından direnç geliştirmiştir.
Enterobacteriaceae, Salmonella ve Escherichia coli gibi ünlü hastalık etkenlerini de içeren büyük bir bakteri ailesidir. Genetik araştırmalar, bu aileyi, Proteobacteria şubesine koyar. Enterobacteriales takımının içinde yer alan tek familyadır. Bilimsel yayınlarla doğrulanmış 32 cinsi mevcuttur.
Fagositoz, bir fagositin solid partikülleri yakalayıp yutması ve sitoplazmasında oluşturduğu fagosom adı verilen boşluğa hapsederek eritme (sindirme) çabasıdır. Fagosite ettikleri başlıca solid partiküller canlı etkenler (mikroplar), ölü hücre ve doku artıkları, suda erimeyen mineraller ve metal tuzları, yabancı cisimler vb. oluşumlardır. Fagositler ve fagositoz olgusu ilk kez 1882 yılında İlya İlyiç Meçnikov tarafında bulundu. Bu buluşu ona Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü kazandırdı.
Gram boyama, bakterileri hücre duvarlarının kimyasal ve fiziksel özelliklerine göre iki büyük gruba ayırmak için kullanılan empirik bir yöntemdir.
Gram pozitif bakteri, gram boyama prosedüründen geçtikten sonra mikroskop altında mavi-siyah veya mor renk alan bakterilerdir. Bu rengin sebebi Gram pozitif bakterilerin hücre duvarlarının kristal viyole/iyot karışımını tutmasıdır. Gram negatif bakterilerin aksine Gram pozitif bakterilerin hücre duvarlarının dışında "dış zar" bulunmaz. Peptidoglikan hücre duvarı daha kalın olan gram pozitiflerin boyaları tutma kuvvetleri fazladır.
Şiga toksinleri, Shigella dysenteriae ve bazı Escherichia coli bakterileri tarafından salgılanan toksinlerdir, bunlar bakterinin içinde bulunan konak organizmada dizanteri meydana getirirler. Bu toksinler evrimsel olarak birbirine akraba bir toksin ailesidir, Stx1 ve Stx2 olarak adlandırılan iki ana gruptan oluşur. Bu toksinlerin genleri, bakteriyi enfekte etmiş bir virüs olan, lambda-tipi profajların genomunda yer alır. Şiga toksinleri, Shigella dysenteriae'nın neden olduğu dizanterinin bakteriyel kaynağını tanımlamış olan Kiyoşi Şiga'ya atfen adlandırılmışlardır. Şiga toksini, Shigella dysenteriae'nin yanı sıra E. coli'nin O157:H7 serotipi ve diğer bağırsak kanatıcı (enterohemorajik) E. coli'ler de bu toksinleri salgılar. E. coli'nin salgıladığı Stx1 toksini baştan Vero toksin veya Şiga benzeri toksin olarak adlandırılmış ancak daha sonra bu toksinin S. dysenteriae'nın salgıladığı Şiga toksinleri ile hemen hemen aynı olduğu gösterilmiştir.
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.
Escherichia, enterobakteriler (Enterobacteriaceae) familyasında bir bakteri cinsidir. Bu cinsin en ünlü üyesi olan E. coli araştırmacılar tarafından çok ayrıntılı olarak incelenmiş bir model organizmadır. Escherichia türleri Gram-negatif, spor oluşturmayan, seçmeli anaerob, çubuk şekillidir. Çoğu sıcak kanlı hayvanın bağırsaklarında yaşar.
Hücre duvarı veya Hücre çeperi hücre zarının hemen dışındaki bazı hücre tiplerini çevreleyen yapısal bir tabakadır. Esnek ve sert olabilir. Hücreye hem yapısal destek hem de koruma sağlar ve aynı zamanda bir filtreleme mekanizması görevi görür. Hücre duvarları hayvanlarda yoktur, ancak algler, mantarlar ve bitkiler de dahil olmak üzere diğer ökaryotların çoğunda ve çoğu prokaryotta bulunur.
S-tabakası, hücre zarfının bir parçasıdır ve genellikle gram-pozitif ve gram-negatif bakterilerde bulunur. Yapısında protein ve glikoprotein vardır. Gram - negatif bakterilerde, S-tabakası doğrudan dış membrana bağlıdır. Gram-pozitif bakterilerde, S-tabakası peptidoglikan tabakaya bağlıdır. S-tabakası hücreyi iyon ve pH değişimleri dışında osmotik basınç ve yabancı enzimlere karşı da korur. Ayrıca bazı bakteri hücrelerinde şeklin oluşumunda ve zarfın sağlamlığında rol oynar. Ancak, bu bir hücre membranı değildir.
Teyikoik asit gram+ bakterilerdeki peptidoglikan tabakası içinde bulunan moleküllerin genel adıdır. Teikonik asitler fosfat, şeker ve bazı aminoasitler içeren poligliserol veya poliribitol moleküllerine sahiptir. Teikonik asit polimerleri bazı durumlarda plazma membranına tutunmuş durumdadır ve bu formları lipoteikonik asit olarak isimlendirilir. Teikonik asit moleküllerinin fonksiyonları tam olarak bilinmemektedir. Bununla birlikte gram+ bakterilerin doğada yaşayabilmeleri için gerekli olan moleküllerdir.
Seçmeli anaerobik canlı veya fakültatif anaerobik canlı, eğer oksijen varsa aerobik solunum ile ATP yapan, yoksa fermantasyon yoluna geçebilen bir canlı. Buna karşın zorunlu anaeroblar oksijen varlığında ölürler.
Streptococcus mutans çoğunlukla insan ağız boşluğunda bulunan gram-pozitif, fakültatif anaerobik bir bakteridir ve diş çürüğünün oluşumunda önemli bir etkendir. Mikroorganizma ilk kez 1924'te Clarke tarafından tanımlanmıştır.
Endotoksinler bakteri gibi patojenlerin içinde bulunan, potansiyel olarak toksik olabilecek bileşiklerdir. Endotoksinler bakteri tarafından salgılanmazlar, ama bakterinin parçalanırsa ortama salınan, onun yapısal bir bileşenidirler. Endotoksinler ile enterotoksinler karıştırılmamalıdır.
Bağırsak bezi veya Bağırsak kriptası ya da Liberkühn Kriptaları, ince bağırsaktaki basit veya dallanmış tübül bezleri(ekzokrin bez tipleri)dir.
Bakteriler, basit canlılar olmalarına karşın özel birçok biyolojik özelliklerden sorumlu çok iyi gelişmiş hücre yapısına sahiptir. Bu özelliklerden birçoğu sadece bakterilere özeldir ve arkelerde veya ökaryot canlılarda bulunmamaktadır. Bakteriler; kendilerinden daha büyük canlılara kıyasla daha basit yapılara sahip oldukları ve deneysel olarak kolayca değişime uğratılabildikleri için, yapıları çok iyi anlaşılmış ve kendisinden daha gelişmiş canlılarda da bulunan birçok biyokimyasal özelliğin bakterilerde bulunduğu ortaya çıkmıştır.
Spiroketler, "Spirochaetes" şubesinin ‘‘Spirochaetia’’ sınıfında yer alan bakterilerdir. İnsan sağlığı açısından Treponema, Borrelia, Leptospira gibi cinsleri önemlidir.
Hücre zarfı, bir bakterinin iç hücre zarını ve hücre duvarını içerir. Gram-negatif bakterilerde bir dış zar da bulunur. Bu zarf, hücre duvarının bulunmadığı Mollicute'lerde mevcut değildir.
