BAKTERIJE (grč. βαϰτηϱία »štap, palica«). Bakterije su veoma sitne biljke, koje nazivaju također mikrobima ili mikroorganizmima (v.). Ipak se ova dva posljednja naziva ne odnose samo na bakterije, već i na druge organizme, kojima je zajednička osebina njihova sitnoća, te ih možemo vidjeti samo s pomoću sitnozora ili mikroskopa. Bakterije su karakterizirane još i time, što su jednostanične, što se množe jednostavnom poprečnom diobom na dva dijela i što nemaju vidljive formirane jezgre ni klorofila. Nauka o građi i životu bakterija naziva se bakteriologija (v.), a nauka, koja proučava sve mikroorganizme, mikrobiologija.
Građa i umnažanje bakterija. Karakteristično je kod bakterija, da su jednostanične, bez klorofila i kromatofora, premda u nekih nalazimo naročito crvena i purpurna mastila. Rekosmo, da su veoma sitne, te je čest slučaj, da su duge 2—5 μ, a široke tek 0‧5—1 μ (l μ, = 1/1000 mm), no ima i takvih, koje su znatno manje, kao uzročnik septikemije miševa duljine 1 μ, a širine samo 0‧2 μ, ili mnogi koki promjera 0‧5—2 μ. Ima međutim među bakterijama i pravih gorostasa, kao što je Spirillum jenense, koji je do 100 μ dug, a do 3‧5 μ širok. Oblik bakterija je dosta raznolik pa ih ima kuglastih, štapićastih, vijkastih i nitastih. Iako često nalazimo bakterijske stanice pojedince, ipak je dosta često, da su one vezane po dvije (Diplococcus) ili u čitavim nizovima poput lanca (Streptobacillus, Streptococcus), a za mnoge je karakteristično, da su skupljene kao u neke svežnjeve (Sarcina).
U bakterijskih stanica razlikujemo plazmu i membranu, samo u ovom slučaju nije membrana tako lako vidljiva kao u drugih biljaka. Membranu vidimo prilikom plazmolize u onih bakterija, u kojih je plazmoliza moguća, a možemo je učiniti vidljivom posebnim metodama bojenja. Membrana bakterijskih stanica je od hitina, a prema vani nije oštro ograničena nego je ovijena s ponešto sluzi. Kadšto je sluzni ovoj obilniji te tvori tok, koji se naziva kapsula. U nekih je vrsta izlučivanje sluzi tako obilno, da se veći broj bakterijskih stanica nalazi u kuglastom ili razgrananom sluznom ovoju. Ta je tvorevina poznata pod imenom zooglea.
U nekih bakterija nalazimo cilije ili bičeve, koji omogućuju aktivno kretanje bakterija. Kad se na jednom kraju nalazi samo po jedna cilija, zovemo ih monotrihnim bakterijama, kad su u čuperku, govorimo o lofotrihnim, a kad ih nalazimo po čitavu tijelu, o peritrihnim bakterijama. Cilije su veoma nježne tvorevine, koje se mogu vidjeti u živih bakterija u ultramikroskopu, no inače ih možemo dokazati samo posebnim metodama bojenja. U plazmi bakterijskih stanica nalazi se vakuola, no i razne rezervne tvari kao glikogen, granuloza, masti, volutin i mastila. Raznoliki kemizam bakterijske plazme uzrokom je njihova različitog bojenja. Poznato je bojenje po Gramu, te ima bakterija, koje bivaju obojene po tom postupku (gram-pozitivne), i takvih, koje ne primaju boju (gram-negativne). Sličan je slučaj i gubitka boje utjecajem kiseline.
Vidnu jezgru, kao u stanica drugog bilja, u bakterija ne nalazimo. Prema sadanjem našem znanju čini se, da je jezgra razdijeljena u plazmi jednoliko u obliku sitnih hromatinskih tjelešca.
Umnažanje bakterija vrši se poprekom diobom stanica, koju nazivamo cijepanjem. Ono se odigrava veoma brzo i traje obično tek nekih 30 minuta, no u časovima bujnog razvoja biva to i svakih 20 minuta. U slučaju kad bi svaka dioba trajala po jedan sat, dala bi jedna jedincata bakterijska stanica u 24 sata potomstvo od 17 milijuna bakterija, a u vremenu od dva dana upravo nevjerojatan broj od 281 bilijuna individuuma. Premda su bakterijske stanice dosta otporne protiv vanjskih utjecaja, ipak u nekih vrsta pod nepovoljnim vanjskim uvjetima nastaju još endospore. Endospore nastaju ili u sredini ili na kraju bakterijskih stanica gomilanjem plazme, koja se zaodjene posebnom čvrstom membranom. U mnogih se bakterija pri tom ne promijeni oblik bakterijske stanice, no u nekih vrsta na mjestu tvorbe endospore stanica trbušasto nabrekne (Clostridium, Plectridium). U nitastih bakterija nalazimo još artrospore i gonidije.
Kad biva iscrpljeno hranljivo sredstvo rastom bakterija, povećavaju se često i napadno izobličuju bakterijske stanice. Tako izobličene oblike nazivamo involucionim formama. Ovaj pojav je češći u vijkastih nego u štapićastih bakterija. Involucione forme su česte kod bakterija čvorića na korijenju lepirnjača i kod octenih bakterija.
Katkad nastupa potpuni raspad bakterijskih stanica u zrnatu sluzastu masu, koja je jednom nepokretna, a drugi put pokazuje i ameboidno gibanje. Löhnis to smatra samo jednim stadijem u razvoju bakterija, pa je taj stadij nazvao simplazma. Iz simplazme mogu pod povoljnim prilikama ponovno nastati bakterijske stanice. Premda ima bakteriologa, koji ne priznaju ovaj od Löhnisa opisani razvojni ciklus bakterija, te iako nisu ova istraživanja privedena kraju, sigurno je utvrđeno prelaženje nekih bakterija u stadij simplazme i njihova ponovna regeneracija.
Osebujnu skupinu sačinjavaju miksobakterije, koje po izgledu i razmnažanju vegetativnih stanica nesumnjivo spadaju među bakterije. Razlikuju se od ostalih bakterija time, što se vegetativne stanice centrifugalno pokreću, iako nemaju cilija. Osim toga stvaraju prije tvorbe spora posebna plodna tijela, koja su živahno obojena i kuglasta, kruškasta ili kijačasta oblika. Veoma se često pojavljuju na ekskrementima kunića, zečeva, srna, jelena, no i drugih biljoždera, ako ekskremente držimo u velikoj vlazi i temperaturi od 35° C.
Raširenost i brojnost bakterija. Svuda u prirodi nalazimo bakterije u velikom broju, te je gotovo teško navesti mjesto, gdje bakterija ne bi bilo. Raširene su kao nijedna druga skupina organizama, a nalazimo ih čak i na takvim mjestima, gdje ne bismo očekivali živih organizama uopće (vruća vrela i t. d.). Bakterije nalazimo u nizinama i u visinama, u tlu, vodi i zraku. Samo za predodžbu o njihovoj brojnosti navest ćemo, da u 1 gramu zemlje crnice nalazimo 50—100 milijuna bakterija, u površinskim slojevima više, a u dubljim sve manje. U zraku se bakterije nalaze u većem ili manjem broju, a zavisi to o množini prašine, pa je razumljivo, da je količina bakterija u zraku u velikim gradovima veća, nego na ladanju ili u brdima. Napose je velik broj bakterija u raznim radionicama. Tako je utvrđeno, da broj bakterija na 1 m3 iznosi u Bostonu 100—150, na morskoj obali 100, na Mont-Blancu 4—11, na Spitzbergima 0, usred Pariza 4.000, u krojačkoj radionici 17.000, u cipelarskoj radionici 25.000. Količina bakterija u vodi zavisi mnogo o tomu, kolika je količina organskih tvari u vodi i iz koje dubine potječe voda. U dubokim bunarima nalazio je Harris manje od 50 klica na 1 cm3, a u osobito dubokim samo 27 klica na 1 cm3. Plitki bunari sadrže prema položaju oko 400 klica na 1 cm3, a drugi i do 740 klica na 1 cm3.
Život bakterija. Brzo razmnažanje bakterija i njihova velika otpornost prema vanjskim faktorima, veoma raznolika ishrana, začudna sposobnost prilagođivanja razlogom su tako velikog njihovog raširenja i javljanja u tako velikom broju. Bakterije su vrlo osjetljive na vanjske podražaje, te veoma brzo reagiraju na promjene količine hranljivih tvari, na svijetlo, toplinu i vlagu. Za dobar razvoj bakterija potrebno je obilje vlage, no ipak su sposobne da povremeno podnesu i krajnji nedostatak vlage, pa ostanu u životu. Već i same vegetativne stanice, a pogotovu spore ostaju žive po više mjeseci pa i godina pohranjene u suhim prostorijama. Toplina potrebna svim živim bićima potrebna je i bakterijama, no i u tom pogledu one se vidno razlikuju od ostalih organizama. Bakterije žive od 0° C pa sve do 80° C. Prema tim toplinskim granicama razlikujemo psihrofilne bakterije (rast 0—10° C), mesofilne (10—40° C) i termofilne u temperaturama između 40°—80° C. Napose dobro podnose niske temperature, od —40° C, —50°, štaviše mogu podnijeti i temperaturu od —190°, —252° C. Viša temperatura (50° C) uz neke iznimke dosta brzo ubija vegetativne stanice bakterija, ali zasušene podnose suhu toplinu i do 100° C. Pogotovu to vrijedi za spore, koje mogu podnijeti temperaturu od 100° C 10 minuta, pa i nekoliko sati. Štoviše ima ih tako otpornih, da smo prisiljeni za sigurnu suhu sterilizaciju bakteriološkog suđa upotrijebiti temperaturu od 170° C barem u trajanju od pola sata.
Prilična je osjetljivost bakterija na koncentraciju vodikovih iona hranljivog sredstva; za najveći je dio bakterija najpovoljnija neutralna ili slaba alkalična reakcija.
Već manje povišenje ili sniženje atmosferskog tlaka djeluje na čovjeka i životinje nepovoljno, a znatnije ubitačno, dok bakterije podnose i znatno povišenje tlaka.
Bakterije se razlikuju i u svom odnosu prema kisiku, jer je za jedne slobodan kisik prijeka životna potreba (aerobne bakterije), a drugima nije potreban (anaerobne). Među ovim dvjema skupinama ima i prelaznih oblika.
Svijetlo, koje je tako potrebno za život zelenih biljaka, za neke je bakterije indiferentno, a na najveći dio djeluje upravo ubitačno. Izuzetak su u tom pogledu purpurne bakterije, jer na njih svijetlo povoljno utječe.
Poput drugih biljaka trebaju i bakterije za odvijanje životnih funkcija i izgradnju tijela biogena počela. Prema tome je potrebno, da se ta počela nalaze u hrani, kojom se mogu služiti bakterije. Ipak se bakterije vidno ističu u poredbi s drugim biljem, jer se mogu poslužiti i onim vrelima ishrane, koja su drugom bilju nepristupačna. Neke od bakterija su kadre da se služe samo anorganskim tvarima. Tako mogu purpurne bakterije posredstvom bakteriopurpurina iskoristiti sunčeve zrake za tvorbu ugljohidrata i drugih organskih spojeva iz ugljičnog dvokisa i vode. Sumpornim bakterijama služe sumporni spojevi za dobivanje energije potrebne za izgradnju organskih tvari. Nitrifikacijskim bakterijama služe amonijske soli ili nitriti za stvaranje organskih spojeva. Možda i željezne bakterije oksidacijom željeznih spojeva dobivaju također energiju potrebnu za njihovu ishranu. Sve bakterije, koje mogu da izgrađuju organske tvari iz anorganskih, nazivamo autotrofnim bakterijama. Osim toga ima i bakterija, koje su sposobne iskorišćivati elementarni dušik za tvorbu dušičnih spojeva, samo ako u tu svrhu imaju organske spojeve, čijom oksidacijom dobivaju potrebnu energiju. Te su vrste napose važne, jer su jedino one sposobne da vežu elementarni dušik u dušične spojeve potrebne za sve druge biljke (Azotobacter chroococcus Beijerinck, Azotobacter agilis Beijerinck, Clostridium pastorianum Winogradsky i druge).
Ipak najveći broj bakterija treba gotove organske spojeve za svoju ishranu, pa takve nazivamo heterotrofnim bakterijama. Ako organski spojevi, koji služe ishrani bakterija, potječu od uginulih biljaka ili životinja, zovemo ovakve bakterije saprofitima. Naprotiv govorimo o parasitskim bakterijama, kad se one služe organskim spojevima živih organizama. U medicinskoj literaturi obično se parasitske bakterije nazivaju paratrofnima, saprofitske metatrofnima, a one, koje iz anorganskih tvari mogu izgrađivati organske, prototrofnima. Imade i takvih slučajeva, da bakterije žive od organskih spojeva drugih živih organizama, no pri tom ove ne samo da ne oštećuju, nego i podupiru njihov razvoj; tada takve bakterije zovemo simbiotskim bakterijama (Bacter. radicicola Prazm. u kvržicama na korijenju lepirnjača i Bacillus foliicola Miehe u čvorićima listova biljke Ardisia crispa D. C.).
Velika je sposobnost bakterija u iskorišćivanju organskih spojeva; dosta je da nabrojimo neke od procesa, koje one uzrokuju. Općenito je poznato, da je gnjiljenje organske tvari u najvećoj mjeri djelo bakterija, no da su osim toga bakterije uzrokom maslačno-kiselog vrenja, octenog vrenja, celuloznog, mliječno-kiselog, pektinskog i oksalno-kiselog vrenja. Važnu ulogu imaju bakterije i u razgradnji mokraće i drugih tvari. Da su bakterije uzrokom brojnih bolesti čovjeka i životinja, a kako se nešto kasnije utvrdilo i brojnih biljnih bolesti, dovoljno je poznato. Brojni encimi i toksini, koje posjeduju bakterije, objašnjavaju nam veoma brojne mogućnosti njihova djelovanja. Time nije iscrpljena sva šarolikost procesa, koje izazivaju bakterije. Pokazalo se, da često ribe, morske životinje, pa i meso u tami čudno svjetlucaju, te se govorilo o fosforesciranju, jer se držalo, da je to kemijski pojav, nalik onom u fosfora. Uskoro se i ovdje utvrdilo, da su uzrok tom plavo-zelenkastom svjetlucanju također raznovrsne bakterije, koje zovemo svijetlećim bakterijama ili fotobakterijama. Snaga toga svijetla je tolika, da je moguće pri njem razabrati i predmete, a vršiti također i fotografske snimke predmeta, samo je potrebna dulja ekspozicija. Štoviše, i tvorba većih količina željezne rudače djelo je željeznih bakterija, a ove su bakterije često uzrokom začepljenja vodovodnih i bunarskih cijevi.
Klasifikacija bakterija. Kraj svih mnogobrojnih istraživanja bakterija još je i danas teško reći, da postoji ijedan sistem bakterija, koji bi nas mogao zadovoljiti. Čak nisu pouzdano utvrđene ni veze bakterija s ostalim biljnim skupinama. Najbliže su srodne bakterije sa sinjezelenim algama, te ih neki istraživači (Wettstein) ujedinjuju s ovima u posebno stablo biljaka cijepalica (Schizophyta). Osim toga malo je poznato i o međusobnom srodstvu raznih skupina bakterija. U ovom pregledu bakterija usvojen je donekle sistem američkih bakteriologa, no s ograničenjima, koja uvjetuje jače oslanjanje na morfološke osebine.
1. red. EUBACTERIALES. Jednostanične, nerazgranjene bakterije, koje se kadšto javljaju u nizovima. Ne tvore konidija, a ako stvaraju spore, tada su to samo endospore.
1. por. Coccaceae. Ovamo spadaju kuglaste bakterije s rodovima Micrococcus, Streptococcus i Sarcina. Za prvi rod je značajno, da stanice dolaze pojedince ili u hrpama, a dijele se u dva smjera. U taj rod spada uzročnik kapavca Micrococcus gonorrhoeae (Neisser) Flügge. Streptococcus s diobom stanica u jednom smjeru i tvorbom kraćih ili duljih nizova stanica. Streptococcus acidi lactici Grotenfeld uzročnik je kiseljenja mlijeka, S. lanceolatus Gamaleia uzročnik upale pluća i S. mesenterioides (Cienkowski) Migula sa jakim sluznim tokom česti je uzrok kvarenja šećernih otopina u šećeranama. Za sarcinu je značajno, da se stanice dijele u tri smjera, te sačinjavaju veće ili manje svežnjeve kao hrpu. Sarcina lutea Schröter, koju često nalazimo u zraku, vodi i tlu.
2. por. Bacteriaceae. Organizmi u toj grupi su štapićasta oblika, ne stvaraju nikad endospora, te među njima nalazimo ne samo takvih, koje ne posjeduju sposobnost kretanja, no i drugih, koji su vrlo pokretni. Predstavnici te porodice spadaju u rod Bacterium, a poznate su brojne vrste. Napominjemo samo neke kao uzročnike čovječjih bolesti kao tifusa Bacterium (Ebethella) typhi Buchanan, kuge Bacterium pestis (Kitasato, Yersin) L. et N. U taj rod spadaju i brojni uzročnici biljnih bolesti kao Bacterium carotovorum (Jones) K. B. Lehman, uzročnik gnjiloće mnogih mesnatih biljaka, Bacterium tumefaciens (Smith et Tows.), uzročnik biljnih tumora. I neke druge pojave uzrokovane su vrstama toga roda, pa tako Bacterium phosphoreum (Cohn) Molisch i Bact. phosphorescens Fisch. uzrokuju fosforesciranje mesa, a Bact. prodigiosum (Ehrenb.) Lehm, et N. tvori vidljive gotovo krvave kolonije na kruhu i drugim brašnenim produktima (krvava hostija).
3. por. Bacillaceae. I ove su bakterije štapićaste, gibljive i negibljive, no napose karakteristične po tomu, što stvaraju endospore. Poznata su dva roda Bacillus i Azotobacter. Kao predstavnike prvoga roda navodimo Bacillus calfactor Miehe, koji je uzročnik, da se vlažno sijeno upali. Nadalje je Bacillus anthracis Cohn et Koch poznati uzročnik bedrenice. Azatobader vrste, koje vežu slobodni dušik, navode se doduše u ovoj porodici, ali je sistematski položaj toga roda još uvijek neizvjestan.
4. por. Spirillaceae. Bakterijske stanice ove porodice ili su tek ponešto ukrivljeni štapići ili su vijkasta oblika. Tek malo ukrivljeni štapići spadaju u rod Vibrio, kojega je poznati predstavnik uzročnik kolere Vibrio cholerae (Koch) Buchner. Rod Spirillum je uvijek izrazito vijkast. To su ponajčešće dosta velike bakterije, mnoge su stanovnici vode, kao Spirillum rubrum v. Esmarch ili Spirillum volutans Ehrenberg, no ima i takvih, koje nalazimo i na zubima ljudi kao Spirillum sputigenum Mühlens.
2. red. CHLAMYDOBACTERIALES. U tom redu nalazimo bakterije veoma nalike algama, u njih postoji samo nepravo razgranavanje, a imaju dobro razvit sluzni tok, obično impregniran željezom. Iste značajke ima i jedina porodica Chlamydobaderiaceae.
Bakterijske niti učvršćene su donjim krajem za raznolike podloge u vodi kao kamenje, drvo, no i na raznim biljnim organizmima. Često se pojedine stanice odvoje iz veze drugih stanica, te su gibljive ili nepokretne, a u svakom slučaju služe širenju tih biljaka. Sluzni tok je pun željeznih spojeva (željezne bakterije). Često nalazimo Chrenotrix polyspora Cohn i Leptothrix ochracea Kütz. u velikom obilju u vodi sa množinom otopljenih željeznih spojeva.
3. red. ACTINOMYCETALES. Ove su bakterije više ili manje razgranjene, te po tom nalike gljivama, no često se nalaze u štapićastim oblicima potpuno jednakim kao u drugih bakterija.
1. por.
Actinomycetaceae s izrazito nitastim oblicima, često razgranjenim upravo micelijskim tvorevinama. Neke vrste stvaraju artrospore. Poznajemo samo jedan rod, i to
Actinomyces. Bolje poznate vrste jesu:
Actinomyces bovis Harz., uzročnik čestog oboljenja goveda, ali i čovjeka (→
Aktinomikoza),
Actinomyces scabies (Thaxter) Güssow, uzročnik svrabljivosti krumpirovih gomolja,
Actinomyces termophilus Berestnew, uzročnik upale sijena, i
Actinomyces chromogenes Gasperini, česti stanovnik tla.
2. por. Mycobacteriaceae. Ti su organizmi izrazito parasitski, štapićasti, rjeđe nitasti, sa rijetkim i slabim grananjem. Spore ne stvaraju. Poznata su dva roda, i to Mycobacterium, u koji spada uzročnik tuberkuloze M. tuberculosis (Koch) L. et N., te rod Corynebacterium, kuda ubrajamo uzročnika difterije Corynebacterium diphteriae (Löffl.) L. et N.
4. red. THIOBACTERIALES. Karakteristično je za organizme toga reda, da se u stanicama nalaze zrnca sumpora, bacteriopurpurin ili i jedno i drugo. Najbolje uspijevaju tamo, gdje ima dosta sumporovodika.
1. por. Achromatiaceae sastavljena je od jednostaničnih gibljivih bakterija, sa zrncima sumpora u stanicama. U toj porodici ima više rodova, no spominjemo samo vrstu Achromatium oxaliferum Schewiakoff, koji je cilindrička oblika, gibljiv, a ima u plazmi osim zrnaca sumpora i obilje oksalata.
2. por. Beggiatoaceae. To su nitaste bakterije, bez toka, pune sumpora, pužu uokolo stezanjem tijela, a množe se raspadom niti u pojedine dijelove, ali i odvajanjem pojedinih stanica. U vodi, koja sadrži sumporovodika, čine često jako vidljive bjelkaste sluzne prevlake, te su naročito česti predstavnici rodovi Beggiatoa i Thiothrix. Poznate su vrste Thiothrix nivea (Rabh.) Winogr. u vodi stajaćici u sumpornim vrelima, Beggiatoa alba (Vauch.) Trev. u sumpornim vrelima i močvarama, te Beggiatoa mirabilis Cohn u morskoj vodi.
3. por. Rhodobacteriaceae. Stanice sadržavaju crveno mastilo bacteriopurpurin, a u nekih vrsta i sumporna zrnca. Žive na sličnim mjestima kao ranije spomenute sumporne bakterije, te čine purpurne prevlake (»purpurne bakterije«). U toj familiji postoji velik broj rodova i vrsta, ali napominjemo samo jednu, koja je najprije bila poznata, Chromatium Okenii Perty.
5. red. MYXOBACTERIALES. Ove bakterije nalaze se u većem broju u zajedničkoj sluzi i zajednički se kreću poput nekog pseudoplazmodija, a nešto prije tvorbe spora stvaraju plodištima nalike tvorevine dosta raznolika oblika. Na ekskrementima raznih biljoždera nalazimo uz podesne vanjske prilike razne vrste pripadne rodovima Myxococcus, Polyangium i Chodromyces.
6. red. SPIROCHAETALES. Stanice ovih su dosta nježne, gipke spirale, koje se zmijoliko giblju, te se čini, da se u jednih dijele uzdužno, a u drugih popreko. Još uvijek nije pružen definitivan dokaz, da li ti organizmi spadaju među bakterije, kako to tvrde jedni autori, ili ih treba ubrojiti među pražive (protozoa), kako to drugi misle. Najpoznatiji je uzročnik sifilisa Spirochaeta pallida Schaudinn.
LIT.: W. Benecke, Bau und Leben der Bakterien, Leipzig 1912; Lehman-Neumann, Bakteriologische Diagnostik, I. i II., München 1927; R Lieske, Allgemeine Bakterienkunde, Berlin 1926; Ch. E. Marshall, Microbiology, Philadelphia 1921; B. F. Lutman, Microbiology, New York 1929; D. F. Bergey, Manual of determinative Bacteriology, London 1930; Fitting-Sierp-Harder-Firbas, Lehrbuch der Botanik, Jena 1939; P. Hauduroy, G. Ehringer, A. Urbain, G. Guillot et J. Magrou, Dictionnaire des Bactéries pathogènes, Pariz 1937. V. Š-ć.
Bakterije kao uzročnici bolesti. Bakterije, koje uzrokuju bolesti, zovemo patogenim bakterijama. Neke su b. patogene samo za čovjeka, druge su patogene za pojedine vrste životinja ili biljaka, a ima ih, koje su u isto vrijeme patogene i za čovjeka i za pojedine životinje. To su uzročnici t. zv. zoonoza, t. j. životinjskih bolesti, koje mogu prelaziti i na čovjeka (kuga, sakagija, bedrenica i dr.). Osim bakterija i drugi mikroorganizmi mogu imati patogena svojstva (gljivice, spirohete, protozoi, virusi). Veličina je patogenih b. veoma različita. Tako najveći među uzročnicima bolesti čovjeka i životinja Bac. ocdematis maligni ima razmjere 9.0 × 0.8 mikrona (1 mikron = 0,001 mm), dok se najmanji među njima nalaze na granici onoga, što možemo vidjeti s pomoću najsavršenijih optičkih sprava, kao što su: B. influencae, navodni uzročnik gripe, i Brucella melitensis, uzročnik malteške groznice, koji imaju razmjere 0.4 × 0.2 mikrona. Oblici bakterija također su vrlo različiti, pa ih prema obliku nazivaju koki, bacili, spirile i vibrioni.
Pojedine vrste bakterija teško možemo razlikovati pod mikroskopom, jer ih ima velik broj, koje su po veličini i po obliku (morfološki) vrlo slične ili sasvim jednake. Da bismo sigurno odredili vrstu bakterija i tako doznali, da li se radi o uzročnicima bolesti ili o neopasnim bakterijama, moramo osim njihovih oblika proučavati i njihove kulture na umjetnim hranilištima, kao i njihove biološke i kemijske osobine (→
bakteriologija).
U početku bakteriološke ere, u drugoj polovici 19. st., istraživače je zapanjila brzina razmnažanja bakterija na umjetnim hranilištima, te su štetan utjecaj bakterija na zaraženi organizam u početku tumačili kao smetnje, koje nastaju zbog zabrtvljenja sitnih kapilara mozga i drugih po život važnih organa golemom količinom bakterija. Kada su upoznali mikrobne otrove ili toksine (Roux i Yersin, v. Bering), počeli su tumačiti patogeno djelovanje bakterija kao otrovanje (intoksikaciju) organizma mikrobnim produktima. Postoji međutim samo ograničena grupa patogenih bakterija, koje mogu izlučivati toksine (Corynebacterium diphteriae, Bac. tetani, Bac. botulinus i dr.). Uzročnici bolesti nemaju većim dijelom tu sposobnost, ali škode organizmu na taj način, što ga truju otrovnim sastojinama svojih tjelesa, koje se oslobađaju u procesu izumiranja i raspadanja. Otrovne tvari, koje se oslobađaju ugibanjem bakterija, zovemo endotoksinima za razliku od pravih toksina, što ih b. izlučuju za života (eksotoksini). Patogena svojstva uzročnika zavise i o njihovoj sposobnosti, da prodiru duboko u organe i tkiva organizma. Ovu njihovu sposobnost zovemo virulencijom. Premda riječ virulencija potječe od lat. virulus »otrovan«, ona ipak ne znači otrovnost u pravom smislu, budući da sposobnost mikroba da izlučuju otrov zovemo toksigenost. Prema tome virulencija i sposobnost lučenja toksina nisu istovetni pojmovi. Mikrob može biti vrlo virulentan, ali nesposoban da luči otrov, kao što je na pr. Bac. anthracis, uzročnik bedrenice (crni prišt), i obratno: mikrob može izlučivati najjači toksin, a da pri tom ostane avirulentan, kao što su na pr. Bac. tetani, uzročnik tetanusa (zli grč), i Bac. botulinus, uzročnik jedne vrste trovanja hranom. Patogene osobine bakterija mogu jednim dijelom zavisiti i o njihovoj sposobnosti da se odupru obrambenim snagama zaraženog organizma, što dovode u vezu s lučenjem nekih tvari, koje je Bail nazvao agresinima. Uloga agresina se sastoji u paraliziranju zaštitnih reakcija napadnutog organizma, posebno u sprečavanju fagocitoze.
Pojava zarazne bolesti ne zavisi samo o jačini mikroba, već i o količini klica, koje prodru u organizam. S malim brojem bakterija organizam može da uspješno obračuna još prije nego što su imale vremena, da se u dovoljnoj mjeri namnože. U tu svrhu nam služe razna zaštitna sredstva: specifična (antitjelesa) i nespecifična (kiseli želučani sok, trepetljikavi epitel gornjih organa za disanje, fagociti i t. d.). Naprotiv kod velikih doza infekcije bakterije se probijaju do osjetljivih tkiva i organa, tu se namnože i počnu razorno djelovati. Da li će organizam oboljeti od neke zarazne bolesti, ne zavisi samo o jačini i količini bakterija, već i o stanju zaraženog organizma, a također i o različnim činiocima vanjske sredine. Što je jača patogena sposobnost uzročnika, to pojava bolesti manje zavisi o vanjskim utjecajima. Naprotiv, što je slabiji uzročnik, to je veća uloga tih vanjskih momenata (prehlada, stanje ishrane, pomanjkanje vitamina, loše životne prilike i t. d.). Dok su na pr. kod plućne kuge dovoljne samo patogene osobine Bact. pestis, da nastane bolest i smrt, kod zarazne upale moždanih opna bolest nastaje kod zaraženih osoba samo iznimno, i to tek onda, ako postoje uslovi, koji povećavaju naklonost organizma (dispoziciju), odnosno slabe njegovu otpornu snagu.
Patogene b. dijelimo u dvije vrste. Neke se mogu razmnažati samo u živom organizmu. Ako padnu iz organizma u vanjski svijet, onda za dulje ili kraće vrijeme propadaju, jer nisu sposobne razmnažati se izvan tijela svog domaćina niti izdržati nepovoljne utjecaje topline, svijetla, sušenja i t. d. Tu vrstu bakterija zovemo obligatnim ili strogim parasitima. Druge bakterije mogu živjeti izvan organizma čovjeka ili životinje (u vodi, zemlji, u prašini). Tamo se mogu kadgod i razmnažati. Neke od njih stvaraju spore i u takvu obliku ostaju godinama i decenijima na životu, dok im se ponovno ne pruži prilika da prodru u živi organizam. Takve b. zovemo fakultativnim ili uvjetnim parasitima.
Znanost, koja se bavi patogenim bakterijama, zove se medicinska bakteriologija i čini posebnu granu nauke o mikrobima ili mikrobiologije. Otkriće uzročnika bolesti i proučavanje njihova utjecaja na organizam čovjeka, životinja i biljaka mnogo su pridonijeli liječenju, suzbijanju i predusretanju tih bolesti (→
bakteriologija). N. Č.