Репликация кольцевой бактериальной хромосомы в двух направлениях

А - родительская молекула ДНК;

Б - промежуточные репликативные формы;

В - дочерние молекулы ДНК после завершения процесса репликации и расхождения.

Рост бактериальной клетки представляет собой комплекс процессов биосинтеза различных веществ и формирования структурных элементов. В результате роста бактериальная клетка увеличивается в размерах до определенного момента, затем рост ее приостанавливается. После репликации ДНК клетка готова к размножению путем деления или почкования. Большинство грамотрицательных бактерий делится путем перетяжки, а грамположительных – за счет образования поперечной перегородки.

У некоторых фото- и хемосинтетиков недавно найдены карбоксисомы, имеющие форму многогранника с 4 - 6 сторонами; они окружены однослойной мембраной, состоящей из белков. В состав карбоксисом входят частицы фермента РДФ-карбоксилазы, катализирующей присоединение СО₂ к рибулозодифосфату.

У некоторых бактерий, обитающих в воде и в почве, имеются аэросомы (газовые вакуоли), которые обеспечивают плавучесть клеток: сжатие аэросом приво­дит к погружению, разбухание – к подъему.

Из запасных включений бактериальных клеток необходимо назвать полисахариды (гликоген, гранулезу и др.), полипептиды, поли- β- оксимасляную кисло­ту, полифосфаты (источники запасного фосфора), отложения элементарной серы у серобактерий. Эти включения могут обособляться от цитоплазмы белковой мембраной, что предохраняет их от преждевременного гидролиза.

Цианобактерии устроены еще более сложно. В целом они близки к грамотрицательным бактериям. Наружная мембрана стенки цианобактерий покрыта сли­зистой капсулой или слизистым чехлом у нитчатых форм. Соседние клетки нитчатых цианобактерий связаны между собой особыми ультраструктурами, назван­ными микроплазмодесмами, которые обеспечивают непрерывность мембран и цитоплазмы соседних клеток. Цитоплазма с нуклеотидом обильно заполнена рибосомами. Фотосинтетический аппарат содержит хлорофилл а (хлорофилл b отсутствует) и каротиноиды, а также фикобилипротеиды – красные и синие пигменты. Цианобактерии осуществляют фотосинтез с выделением кислорода, а в темноте ведут себя как гетеротрофы. Многие из цианобактерий способны к азотфиксации.

Некоторые бактерии в определенных условиях формируют структуры, отличные от обычных вегетативных клеток. В своем большинстве эти видоизмененные клетки способствуют выживаемости отдельных видов в неблагоприятных условиях среды (эндоспоры, цисты), размножению (споры актиномицетов, гормогонии цианобактерий) или осуществлению фиксации атмосферного азота (гетероцисты цианобактерий, бактероиды клубеньковых бактерий). Эндоспоры образуются по одной внутри цитоплазмы некоторых грамположительных бактерий. Они обладают многослойными очень плотными покровами.

Эндоспоры переносят длительное кипячение без потери жизнеспособности, высушивание и т.д. Часть грамотрицательных бактерий способна превращаться в цисты – клетки с толстыми наружными покровами и капсулами, например у азотобактера. В форме цист азотобактер переносит длительное воздействие неблагоприятных внешних факторов.