Клетки бактерий состоят из ядра, цитоплазмы и оболочки. Некоторые бактерии, кроме того, имеют жгутики, капсулу и образуют споры.
Ядро бактерий рассеяно по всей клетке и состоит из мельчайших частиц хроматина
— дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), красящейся основными ядерными красками.
Цитоплазма бактерий — прозрачная вязкая, состоит из белков, жиров, углеводов и других органических соединений, минеральных веществ и воды.
Оболочка бактерий — плотное эластичное образование, придающее бактерии постоянную форму. Она состоит из белков и углеводно-липоидного комплекса.
Капсула бактерий — слизистый слой, представляющий разрыхленную поверхность бактериальной оболочки. Капсула состоит в основном из сложных полисахаридов и воды (до 98%) и служит осмотическим барьером при обилии жидкости или высушивании. Она защищает болезнетворных бактерий от фагоцитов. Капсулу выявляют с помощью негативной окраски тушью или протоплазматическими красителями.
Жгутики — очень тонкие белковые извитые фибриллы — нити, отходящие из цитоплазмы с внутренней стороны оболочки бактерий. Многие бактерии не имеют жгутиков. Бактерий, имеющих только один жгутик, называют монотрихами. У некоторых бактерий жгутики расположены в виде пучка на одном конце бактериальной клетки; такие бактерии называют лофотрихами; у третьих жгутики отходят со всех сторон клетки; их называют перитрихами. При помощи жгутиков бактерии активно передвигаются. Монотрихи и лофотрихи перемещаются прямолинейно, стремительно, перитрихи — медленно, совершая вращательные движения.
Бактерии, не имеющие жгутиков, могут передвигаться только пассивно с током жидкости. Им присуще также так называемое броуновское движение.
Споры бактерий — овальные или сферические тельца с густой, сильно преломляющей свет цитоплазмой и толстой оболочкой, состоящей из нескольких слоев; образуются из вегетативных форм бактерий. Спорообразование свойственно только некоторым палочковидным бактериям. Оно происходит при неблагоприятных условиях и длится 16—24 часа. Споры позволяют бактериям сохраняться длительное время во внешней среде. Бактерии в состоянии спор становятся стойкими к высушиванию, облучению, гниению и могут сохраняться десятки лет. Палочковидные бактерии, образующие споры, принято называть бациллами (Bacillus), а не образующие споры
— бактериями (Bacterium).
Химический состав микроорганизмов. Они содержат 45—80% белков, 10—35% углеводов,
2—25% жиров и 5—25% нуклеиновых кислот (РНК и ДНК). Кроме того, в их состав входят в небольших количествах другие органические соединения и минеральные соли.
В процессе роста некоторые бактерии образуют антибиотики и пигменты. Эти вещества являются продуктами их обмена. Антибиотики тормозят развитие многих других видов бактерий. Вещества, выделяемые бактериями, в большинстве своем бесцветные соединения. Пигменты, выделяющиеся в виде бесцветных соединений, называются лейкобазами. Эти продукты при окислении окрашиваются. Так, например, Bacterium aeruginosa выделяет бесцветный феназин, дающий при окислении антибиотик-пигмент — пиоцианин. Дыхательный пигмент бактерий цитохром, аналогичный гемоглобину человека, не придает бактериям окраски, а
бактерио-хлорофилл азотфиксирующих бактерий образует зеленую или фиолетовую окраску. Некоторые бактерии образуют пигменты липохромы (желтый, оранжевый, красный).
Пигменты и антибиотики образуются внутри бактериальной клетки и нередко выходят через клеточную оболочку наружу. Растворимые в воде пигменты окрашивают в соответствующий цвет питательную среду. Интенсивность образования антибиотиков и пигментов колеблется в широких пределах.