Надцарство прокариот (Prokaryota, Archikaryota)
Перейдем к простейшим микроорганизмам, которых 
называют доядерными - прокариотами, в обиходе - микробами и бактериями. Это уже настоящие клетки (в отличие от вирусов).
Строение прокариот. Прокариоты значительно крупнее вирусов (в среднем 0,5 - 5 мкм), впрочем, самые мелкие из них могут быть мельче вируса оспы. Самые крупные бактерии можно увидеть невооруженным глазом в виде точек и палочек, но это исключения. Обычно прокариотные клетки рассматривают под оптическим микроскопом. Впервые бактерии заметил в конце XVII в. голландский натуралист А. ван Левенгук в простейший микроскоп - лупу из одной крошечной каплевидной линзы.
Прокариотная клетка обычно покрыта оболочкой (клеточной стенкой), как клетка растения. Но состоит эта упругая, как автомобильная шина, оболочка не из целлюлозы, а из близкого к ней вещества муреина (от латинского слова "мура" - стенка). Некоторые бактерии (микоплазмы) потеряли оболочку вторично.
Многие бактерии имеют жгутики. Вращаясь со скоростью 3000 об/мин, они тянут за собой клетку. Другие микроорганизмы могут двигаться, изменяя форму клетки, например, змеевидно ползая по твердой поверхности.
Основные формы клеток прокариот довольно просты: шарики (кокки), иногда объединенные по два (двойные кокки, диплококки), образующие цепочки (стрептококки, например, возбудитель ангины) или склеенные в некое подобие виноградной грозди (стафилококки, от греческого "стафилус" -виноград), склеенные по четыре (сарцины), палочки (бациллы), искривленные палочки (вибрионы) и штопорообразные (спириллы). Куда реже встречаются ветвящиеся формы клеток.
Размножение прокариот. Размножаются прокариоты чаще всего простыми делениями клетки. Реже встречается почкование, когда отшнуровывающася молодая клетка много мельче материнской. Разделившиеся клетки часто остаются вместе, образуя нити, а иногда и более сложные структуры. В благоприятных условиях прокариоты растут очень быстро, по геометрической прогрессии.
В неблагоприятных условиях некоторые бактерии образуют споры - покоящиеся стадии, покрытые прочной оболочкой. В виде спор они выносят высокую, порой выше 100 град С температуру и остаются жизнеспособными многие годы. Наоборот, растущие, делящиеся клетки большинства прокариот погибают уже при 80 град С. Есть, однако, и любители высокой температуры - термофилы, живущие в горячих источниках.
Образ жизни прокариот. Хотя микроорганизмы незаметны в природе, они распространены в огромных количествах везде, особенно в почве. Фактически весь облик Земли создан ими. Питаться они могут практически всем, исключая созданные человеком пластмассы, стиральные порошки и яды вроде ДДТ. Все прочее может усваиваться всевозможными бактериями.
Микроорганизмы характеризуют по природе источников трех необходимых компонент жизни: энергии, углерода и водорода.
По источнику энергии различают две категории организмов: фототрофы (использующие солнечный свет) и хемотрофы (использующие энергию химических связей в питательных веществах).
По источнику углерода выделяют автотрофы (СО2) и гетеротрофы (органическое вещество).
По источнику водорода (электронов) различают органотрофы (потребляющие органику) и литотрофы (потребляющие не обязательно камни (по-гречески "литос" - камень), а производные литосферы - каменной оболочки Земли).
В отдельную группу необходимо выделить бактерии - паразиты.
В мире прокариот встречаются самые удивительные сочетания.
Бактерии - фототрофы
Многие бактерии используют свет как источник энергии. Все они окрашены в красный, оранжевый, зеленый или сине-зеленый цвет: ведь для того чтобы свет произвел работу, он должен быть поглощен каким-либо красителем - пигментом. У бактерий это разнообразные хлорофиллы и каротиноиды.
Пурпурные серные бактерии получают водород (электроны) из сероводорода (H2S), окисляя его до серы и сульфатов. Пурпурные несерные бактерии получают его из растворенных органических веществ. Зеленые бактерии также могут усваивать H2S, молекулярный водород и органику. Большинство из них могут связывать молекулярный азот. Обитают они чаще всего в водоемах на поверхности ила, некоторые - в горячих источниках.
Особенность бактериального фотосинтеза в том, что при нем не выделяется свободный кислород (О2). Такой фотосинтез называется аноксигенным (бескислородным).
Совсем по-другому используют энергию солнечного излучения цианобактерии (их неточно называли сине-зелеными водорослями). Они расщепляют воду и используют водород, а молекулярный кислород выделяется в атмосферу. Полагают, что именно цианобактерии со своим оксигенным фотосинтезом сделали атмосферу нашей планеты кислородной. Цианобактерии, устойчивые к бытовому и промышленному загрязнению, вызывают "цветение" и порчу воды в водоемах, озерах, водохранилищах. Могут они жить на прибрежных камнях и скалах, в горах и пустынях (им достаточно росы), в горячих источниках. Но неприятности, порой причиняемые цианобактериями, можно "простить", и не только за то, что они когда-то сделали атмосферу Земли пригодной для нашего дыхания, выделяя свободный кислород. Эти микроорганизмы активно связывают атмосферный азот, обеспечивая урожай рисовых полей и продуктивность всех других водоемов.
Бактерии - хемоавтотрофы
Многие бактерии получают энергию, используя неорганические вещества: аммиак, нитриты, соединения серы, двухвалентное железо и ионы других металлов. Источником углерода для них является углекислый газ. Таких бактерий называют хемоавтотрофами, они не нуждаются в органике. К ним относятся бактерии, превращающие аммиак в нитриты, а нитриты - нитраты (в старину селитру для пороха добывали, промывая водой компостные кучи). Другие бактерии получают энергию для своего роста, окисляя соединения серы:
H2S -> S SO32- -> SO42-
Так как сера и сероводород часто встречаются в горячих вулканических источниках, эти бактерии там обычны.
Металлурги древности, в том числе и на Руси, высоко ценили железные болотные руды, залегавшие в болотах. Из них на древесном угле получалось высококачественное, чистейшее железо. Эти руды создают бактерии, окисляя двухвалентное железо до трехвалентного:
Fe2+ - > Fe3+
Некоторые из железобактерий могут окислять и серу, перерабатывая в растворимые сульфаты сульфиды не только железа, но и других металлов. Сейчас такие бактерии помогают металлургам, выщелачивая из бедных руд медь, цинк, сурьму, никель, марганец, молибден и уран. Проще всего через толстый слой измельченной породы пропускать воду с бактериями и собирать вытекающую воду с сульфатами соответствующих металлов. Все другие способы здесь оказываются экономически невыгодными.
Споры
Бывает, что содержимое клетки, сжимаясь, отходит от оболочки, округляется и образует на своей поверхности, находясь внутри материнской оболочки, новую, более плотную оболочку. Такую бактериальную клетку называют спорой. Споры сохраняются очень долго в самых неблагоприятных условиях. Они выдерживают высушивание, жару и мороз, не сразу погибают даже в кипящей воде. Споры легко разносятся ветром, водой, пристают к предметам. Из много в воздухе и почве. В благоприятных условиях спора прорастает и становится жизнедеятельной бактерией.