I batteri sono organismi unicellulari che hanno una struttura cellulare procariotica. Mentre le cellule batteriche variano in alcuni elementi strutturali, come le dimensioni e la forma, condividono tutte le caratteristiche comuni dei procarioti. Le cellule procariotiche sono distintive in quanto non hanno nuclei o altri organelli legati da membrane.
La cellula batterica è protetta e contenuta da una parete cellulare, costituita da peptidoglicano, uno zucchero e un polimero proteico. I batteri con pareti cellulari spesse sono indicati come gram-positivi, mentre quelli con pareti cellulari sottili circondate da una membrana lipidica sono chiamati gram-negativi. La parete cellulare protegge la cellula dagli effetti della pressione di turgore, che risulta dalla maggiore concentrazione di soluto all’interno della cellula rispetto all’ambiente circostante della cellula.
Alcune cellule batteriche hanno strutture esterne. I flagelli, che sono strutture lunghe e flessibili costituite dalla proteina flagellina, si estendono dalla parete cellulare e conferiscono alla cellula batterica una maggiore motilità. Pili e fimbrae sono brevi tubi di proteine che si trovano tra i proteobatteri e consentono alla cellula batterica di attaccarsi a un substrato o a un’altra cellula batterica.
Separare il citoplasma, o fluido interno della cellula, dalla parete cellulare è la membrana cellulare. Questa membrana funge da mediatore nel trasporto di materiale dentro e fuori la cellula. La membrana cellulare batterica è un doppio strato fosfolipidico costituito da acidi grassi ed è permeabile solo a determinati ioni e molecole.
L’interno della cellula batterica è abbastanza semplice, poiché le cellule procariotiche non contengono molte strutture interne. L’informazione genetica di una cellula batterica è codificata in una struttura superavvolta di acido desossiribonucleico (DNA) sospesa nella regione nota come nucleoide. Il cromosoma batterico è solitamente di forma circolare.
Altri piccoli pezzi di DNA noti come plasmidi galleggiano indipendentemente nel citoplasma a parte il cromosoma principale. Questi frammenti codificano per tratti non essenziali e possono essere scambiati tra batteri. La mancanza di un nucleo legato alla membrana consente al DNA di una cellula batterica di interagire più direttamente con i ribosomi, responsabili del processo di traduzione o trasferimento di dati genetici.
I ribosomi e il cromosoma batterico sono le strutture intracellulari più basilari che si trovano nel citoplasma di una cellula batterica, sebbene alcuni tipi di batteri includano strutture più complicate. Ad esempio, alcuni tipi di plancton batterico hanno vescicole di gas nelle loro cellule, che consentono loro di regolare la loro galleggiabilità in acqua. Filamenti strutturali comprendenti un citoscheletro sono stati osservati anche nelle cellule batteriche.