Redigerer Bakterier (avsnitt)

== Cellestruktur ==
[[Fil:Prokaryote cell diagram no.svg|miniatyr|300px|Skjematisk fremstilling av en [[Prokaryoter|prokaryotisk celle]]]]
[[Fil:Mycobacterial cell wall diagram.png|miniatyr|300px|1. Ytre lipider<br />
2. Fettsyrer<br />
3. Polysakkarider (arabinogalactan)<br />
4. Peptidoglycan<br />
5. Plasma membran<br />
6. Lipoarabinomannan (LAM)<br />
7. Fosfatidylinositol mannoside<br />
8. Cellevegg skjelett]]
Bakterier kan inndeles i to hovedgrupper, ''[[Gram-positive]]'' (G+) og ''[[Gram-negative]]'' (G-). Dette kommer originalt fra en spesiell metode som benevnes ''gramfarging'' (''Gram stain'').<ref name="biosite" /> Når denne metoden benyttes får cellene ulik farge avhengig om det er G+ eller G-. Det er forskjell i oppbygningen i [[cellevegg]]en som er årsaken til dette. G- cellenes vegger har en komplisert oppbygging i flere lag, mens mens G+ har ett enkelt tykt lag av peptidoglycan.<ref name="brock" /><ref name="cellwall" />

=== Ekstracellulær struktur ===
Konsentrasjonen av oppløste stoffer i bakterieceller er høy, dette gjør at det blir et høyt [[trykk]] inne i cellen. En typisk ''Escherichia coli'' har et trykk på 2 atm.<ref name="brock" /> Det er celleveggens jobb å motstå dette trykket. Prokaryoters cellevegg består hovedsakelig av peptidoglycan<ref name="medical" /> og er vanskelig å se i et [[mikroskop|lysmikroskop]], men kan bli sett i et [[elektronmikroskop]].

Celleveggen ligger utenfor den cytoplasmatiske membranen. Stivheten og styrken til celleveggen kommer hovedsakelig av innholdet i peptidoglycan. Den er også hovedårsak til hvilken form bakterier får.<ref name="medical" /> Peptidoglycan blir også kalt for murein i eldre kilder.

==== Peptidoglykan ====
Peptidoglykan finnes både hos Gram-positive og Gram-negative bakterier, men hos Gram-negative er det flere lag av andre stoffer utenpå dette stive laget (se bilde). Peptidoglycan består av to [[sukker]]derivater, ''N-acetylglukosamin'' og ''N-acetylmuraminsyre'' og en liten gruppe av [[aminosyre]]r.<ref name="cellwall" /> Det finnes over 100 variasjoner av oppbygningen av peptidoglykan og de mest vanlige aminosyrene er: ''L-alanin'', ''D-alanin'', ''D-glutaminsyre'' og ''lysin'' eller ''diaminopimelsyre'' (DAP). Disse bestanddelene er koblet sammen i en repetert struktur som kalles ''glykan tetrapeptide''.<ref name="brock" />

Strukturen til peptidoglykan er koblet sammen i flak hvor glykankjeder som blir dannet fra sukker blir koblet sammen av ''peptid-kryssbindinger'' som er dannet av aminosyrer.<ref name="cellwall" /> [[Glykogen]]et som binder sammen sukkeret i kjedene er veldig sterkt, men disse kjedene alene er ikke nok til å gi ubøyelighet/stivhet i alle retninger. Peptidoglykanets fulle styrken kommer først når det blir kryssbundett av aminosyrene. Kryssbindeingen er karakteristisk for de forskjellige bakteriene. Jo mer stiv en bakterie er jo mer kompleks krysslinking.

I Gram-negative bakterier blir dette gjort ved direkte linking av aminogruppen ''diaminopimelsyre'' til karboksylgruppen i D-alanin. Gram-positive krysbindes av en peptidbru som varierer hos forskjellige bakteriegrupper. Hos gule stafylokokker (''Staphylococcus aureus''), en godt studert G+ bakterie, er peptidbruen koblet sammen av fem aminosyrer.

Peptidoglykan er bare påvist i bakterier. Det har ikke blitt påvist i '''Archaea''' (arkebakterier eller urbakterier) eller eukaryote organismer ('''Eukarya'''). Likevel har ikke alle bakterier DAP i sitt peptidoglykan. Denne aminosyren er påvist i alle Gram-negative og i noen få Gram-positive bakterier. Kokkeformede G+ bakterier har lysin i stedet for DAP, og noen få G+ har andre aminosyrer. En annen bemerkelsesverdig ting med celleveggen er at alle aminosyrene har D-konfigurasjon (se [[Isomeri#Stereoisomeri|stereoisomeri]]). Aminosyrer som er byggesteiner for [[protein]]er har alltid L-konfigurasjon hos mennesker.<ref name="brock" />

==== Yttermembran til Gram-negative ====
Utenom peptidoglycan består Gram-negative celler et lag utenfor som består av lipopolysakkarid.<ref name="biosite" /> Dette laget er et effektivt bilag, men består ikke utelukkende av fosforlipider, som den cytoplasmatiske membranen gjør. I stedet er den oppbygd av polysakkarider og proteiner. [[Lipid]] og polysakkaridet er inngående lenket i det ytre laget til den ytre membran, ved å danne spesifikke lipopolysakkaridstrukturer. På grunn av tilstedeværelsen av lipopolysakkarid, blir dette laget kalt for lipopolysakkarid laget, eller LPS. Et annet utbredt begrep er «den ytre membran».

Hovedfunksjonen til den ytre membran er strukturen, men en viktig biologisk funksjon er at den ofte er giftig ([[endotoksin|endotoksisk]]) for [[menneske]]r og [[pattedyr]]. Av denne grunnen er Gram-negative bakterier patogene ovenfor mennesker og andre pattedyr.<ref name="lipida" /> Årsaken til dette er lipopolysakkaridet som består av en bestanddel Lipid A. Noen eksempler på Gram-negative bakterier som er patogene for mennesker er ''Salmonella'', ''Shigella'' og ''Escherichia'' m.f.

=== Intracellulær struktur ===
[[Fil:Celltypes.svg|miniatyr|venstre|300px|Bilde av en eukaryot og prokaryot]]
Bakteriecellene er omgitt av en lipid membran, eller cellemembran som omringer innholdet av cellen og fungerer som en barriere. Næringsstoffer og andre stoffer som er viktige for cellen kan gå igjennom og på samme måte kan avfallsstoffer og andre celleprodukter gå ut. Ettersom bakterier er prokaryoter har de ikke membran-bundete organeller i cytoplasma og inneholder bare noen få intracellulære strukturer. Bakterier mangler [[mitokondrier]], [[cellekjerne]], [[kloroplast]] og andre organeller som eukaryotiske celler har, som for eksempel [[endoplasmatisk retikulum]], og [[golgiapparatet]].<ref>Berg J., Tymoczko J. and Stryer L. (2002) Biochemistry. W. H. Freeman and Company ISBN</ref>

Mange viktige [[biokjemi]]ske reaksjoner, slik som energiutvikling, skjer ved at [[konsentrasjon (kjemi)|konsentrasjonen]] stiger tvers over membranen og lager en potensialforandring som et [[elektrisk batteri|batteri]].

DNA er ikke organisert i en cellekjerne, men cellen har i stedet et enkelt, ringformet kromosom. Ofte finner man i tillegg såkalte [[plasmid]]er, dvs. DNA som ikke er organisert i kromosomer. Som alle levende organismer inneholder bakterier [[ribosom]]er for produksjon av proteiner, men strukturen til bakterie ribosomene er forskjellig fra eukaryotiske- og archaea celler.<ref>Poehlsgaard J, Douthwaite S (2005). "The bacterial ribosome as a target for antibiotics". Nat Rev Microbiol 3 (11): 870–81. PMID</ref>

=== Endosporer ===
{{Utdypende artikkel|Endosporer}}

Bestemte typer bakterier produserer i dårlige tider spesielle strukturer som kalles endosporer (endo: inne) i cellene (se bilde til høyre). Prosessen kalles ''sporulation''. Sporer er celler som er veldig resistent mot [[varme]]. De er også resistente ovenfor sterke kjemikalier.<ref name="resistant" /> I [[jord]] er det rikelig med bakterier som danner sporer, og en hvilken som helst jordprøve vil inneholde endosporer. Slektene ''staver/bacillus'' og ''Clostridium'' er de best studerte artene som danner sporer.<ref name="pro" />

Funnet av endosporer var en viktig oppdagelse fordi det er viktig å vite om varmeresistente former for bakterier ved sterilisering av utstyr. Det er ikke bare bakterier som danner sporer, men de bakterielle sporene er unik i at de tåler høye temperaturer. Foruten å tåle varme, tåler endosporene tørking, [[radioaktivitet]], [[syre]]r og andre sterke kjemikalier. De kan være uvirksomme sporer i ekstremt lang tid.<ref name="resistant" />

Strukturen til sporene er overveldende forskjellig fra selve cellen. Denne er mye mer kompleks i det at de har flere lag som man ikke finner i cellen. En kjemisk substans som er karakteristisk for endosporer er ''dipicolinsyre'' som ligger i "kjernen" av sporen. Dette finnes ikke i bakteriecellene. Dette stoffet har blitt funnet i alle endosporene som har blitt undersøkt. Sporene har også en høy konsentrasjon av [[kalsium]] [[ion]]er som er kombinert med dipicolinsyren. Denne kalsium-dipicolinsyren står for omtrent 10&nbsp;% av tørrvekten til sporene.<ref name="brock" />

==== Forskjeller fra endosporer og vegetabilske celler ====
{| class="wikitable"
|-
! Karakteristikk
! Vegetabilsk celle
! Endosporer
|-
|Struktur
|Typisk gram-positiv celle og noen få gram-negative celler
|Tykt lag, spore kåpe, exosporium
|-
|Kalsium innhold
|Lav
|Høy
|-
|Dipicolinsyre
|Inneholder ikke
|Inneholder
|-
|Enzymaktivitet
|Høy
|Lav
|-
|Metabolisme (O<sub>2</sub> opptak)
|Høy
|Lav eller ingen
|-
|Syntetisering av makromolekyler
|Til stede
|Ingen
|-
|[[mRNA]]
|Til stede
|Lav eller ingen
|-
|Resistens mot varme
|Lav
|Høy
|-
|Resistens mot radioaktivitet
|Lav
|Høy
|-
|Resistens mot kjemikalier (f.eks [[H2O2|H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>]]) og syrer
|Lav
|Høy
|-
|Mulighet for farging
|Mulig
|Kun ved spesielle teknikker
|-
|Innhold av vann
|Høy, 70–80&nbsp;%
|Lav, 10–25&nbsp;% i kjernen
|-
|pH i cytoplasma
|Omtrent pH 7
|Omtrent pH 5,5–6 (kjerne)
|-
|}
:(Tabellen er hentet fra Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker (2003) Brock Biology of Microorganisms, Tenth Edition<ref name="brock" />)