پروکاريوتها
نخستين جانداری که چند ميليون سال پيش روی زمين پديد آمد، يک پروکاريوت بود. اين واژه به معنی «پيش از هسته» است زيرا مادهی ژنتيکی اين جاندارن (DNA) را غشايی دربرنگرفته است و بنابراين هستهی حقيقی ندارند. از اين رو، پروکاريوتها را به عنوان جانداران پيش از يوکاريوتها در نظر میگيرند، اما آنها در چند مورد موفقيتهای بيشتری به دست آوردهاند. آنها بسيار بيشتر از يوکاريوتها (حدود دو برابر) روی زمين زندگی کردهاند، شمارشان از يوکاريوتها بسيار بيشتر است (روی پوست شما بيش از جمعيت انسانهای روی زمين، باکتری وجود دارد) و آنها جاهای بسيار گوناگونی را پر کردهاند. برای مثال، برخی باکتریها می توانند در جريانهای آتشفشانی در دمای بالاتر از 90 درجه سلسيوس زندگی کنند.
بيشتر باکتریها سلولهای کروی يا ميلهای شکل هستند که چند ميکرومتر طول دارند. ديوارهی سلولی محکم آنها از پپتيدوگليکان ساخته شده است، ماده ای که ويژهی باکتریها است. زير ديوارهی سلولی، غشای سطحی سلول جای دارد که ساختمان آن به ساختمان غشای سلولهای يوکاريوتی بسيار شبيه است. اين غشا محتويات سلول را به طور کامل دربرمیگيرد. برخی از گونههای باکتریها، کپسول نيز دارند. کپسول پوشش چسبناکی در بيرون ديوارهی سلولی است که از مرگ باکتریها، تجزيه شدن آنها در اثر آنزيمهای گوارشی يا حمله دستگاه ايمنی ميزبان جلوگيری میکند.
غشای سطحی سلول باکتريايی بخشی را به نام سيتوپلاسم در برمیگيرد که دارای DNA ، RNA ، پروتئين و مولکولهای کوچک است. باکتریها در بخشی از سيتوپلاسم به نام «هستهسا» (نوکلوييد) يک مولکول DNA حلقوی دارند. چند حلقه کوچکتر از DNA به نام پلاسميد در سيتوپلاسم پراکندهاند. پلاسميدها در زيستشناسی اهميت بسيار دارند زيرا آنها اغلب درای ژنهايی مقاومت به پادزیها هستند و میتوان از آنها در مهندسی ژنتيک برای جابهجايی ژن ميان سلولها به کار برد.
باکتریها با گوارش برون سلولی تغذيه میکنند. آنها به پيرامونشان آنزيم ترشح میکنند و فراوردههای محلول را جذب میکنند. به طور معمول، دانههای گليکوژن و قطرههای ليپيد در سيتوپلاسم باکتریها وجود دارد و اندوختهی محدود اين مولکولهای درشت به شمار میآيد. باکتریها میتوانند آنزيمهای گوناگونی را بسازند و برخی از گونههای آنها میتوانند نفت و پلاستيک را گوارش دهند. پروتئينها روی ريبوزومهای پروکاريوتی ساخته میشوند و تنفس سلولی روی چينخوردگیهای غشای سلول (مزوزومها) انجام میشود.
برخی باکتریها توانايی جابهجايی دارند و میتوانند شنا کنند. آنها رشتههای نازکی به نام تاژک دارند که مانند پروانه قايق موتوری میچرخند و باکتریها را در جهتهای مختلف به جلو میرانند. برخی از باکتریها رشتههای بسيار نازکی به نام پيلوس دارند که به آنها امکان «ارتباط جنسي» را میدهد. در اين فرايند که هميوغی ناميده میشود، پيلوسهای دو باکتری به هم میپيوندند و مجرای نازکی را میسازند که از آنجا پلاسميدها از يک سلول به سلول ديگر جابهجا میشوند.