1.2.1 Nomenklatur
Det system for nomenklatur (navngivning) for organismer der anvendes i dag, blev etableret i 1735 af Carolus Linnaeus. Videnskabelige navne latiniseres, da latin var det sprog der traditionelt blev brugt af akademikere. Videnskabelig nomenklatur tildeler enhver organisme to navne. – Genus eller slægt (flertal: genera) der det første navn og har altid stort begyndelsesbogstav. Det specifikke artsnavn (epitet) efterfølger og skrives kun med småt. Organismen bliver refereret til med både sin slægt og sit specifikke artsnavn og begge navne skrives med kursiv. Det er normalt, at når et videnskabeligt navn har været nævnt engang, kan det forkortes, så man kun angiver navnet ved første bogstav i slægten efterfulgt af det specifikke artsnavn.
Videnskabelige navne kan, blandt andet, beskrive en organisme, hædre videnskabsfolk eller identificere levestedet for den specifikke organisme. Tag for eksempel Staphylococcus aureus, en bakterie der normalt er at finde på menneskers hud. Stapohylo- bekriver det klyngede arrangement af bakteriecellerne og –coccus fortæller at de er formet som kugler. Det specifikke artsnavn aureus, er latin for gylden og beskriver farven på mange af kolonierne for bakterien. Slægten for bakterien Escherichia coli er opkaldt efter videnskabsmanden Theodor Escherich, hvor dens artsnavn, coli, angiver at den lever i tarmen (colon).
1.2.2 Typer af mikroorganismer
Her er en oversigt over hovedtyperne af mikroorganismerne.
Bakterier
Bakterier (ental: bakterie) er relativt simple, encellede (unicellulære) organismer. Da deres genetiske materiale ikke er indesluttet i en speciel kerne, kaldes bakterieceller for prokaryoter, der kommer af det græske ord der betyder før kerne. Prokaryoterne inkluderer både bakterier og arkæer (latin: Archaea, fra græsk ”de gamle”).
Bakterieceller findes generelt i en af flere forskellige former. Bacillus (stavformede), coccus (runde eller ægformede) og spirillus (spiral- eller kurveformede), er blandt de almindeligste former, men nogle bakterier er stjerneformede eller firkantede. Individuelle bakterier kan danne par, kæder, klynger eller andre grupperinger. Sådanne grupperinger er normalt karakteristisk for en særlig slægt eller art af bakterier.
Bakterier er omkranset af cellevægge, der mest består af et kulhydrat- og proteinkompleks kaldet peptidoglycan (Til sammenligning, er cellulose den typiske bestanddel af plante- og algecellevægge). Bakterier reproducerer generelt ved deling til to identiske celler. Denne proces kaldes for binær fission. Til ernæring anvender de fleste bakterier organiske kemikalier, som i naturen kan stamme fra både levende eller døde organismer. Nogle bakterier kan fremstille deres egen føde ved fotosyntese og andre kan fremstille føden ud fra uorganiske stoffer. Mange bakterier kan bevæge sig ved at bruge bevægende vedhæng kaldet flageller.
Arkæer
Som bakterier, består Arkæer af prokaryote celler, men hvis de er i besiddelse af en cellevæg, mangler denne cellevæg peptidoglycan. Arkæer findes ofte i ekstreme miljøer og er opdelt i tre hovedgrupper. De methanogene arkæer producerer metan som affaldsprodukt. De ekstreme halophile arkæer (halo = salt, phile = elskende) lever i meget salte miljøer, som for eksempel Det Døde Hav og Great Salt Lake. De Ekstreme thermophile arkæer (therm = varme), lever i varmt, svovlholdigt vand, som for eksempel geyserne i Yellowstone National Park i USA. Arkæer er ikke kendt for at være sygdomsfremkaldende i mennesker.
Svampe
Svampe (Latin = fungus, flertal = fungi) er eukaryote organismer, hvis celler har en tydelig adskilt kerne, der indeholder cellens genetiske materiale (DNA), omkranset af en særlig kappe, kaldet for cellekernemembranen. Organismer i Riget svampe kan være enkelt- eller flercellede. Store flercellede svampe, som for eksempel champignoner, kan ligne planter, men i modsætning til planter, kan svampe ikke udføre fotosyntese. Ægte svampe, har en cellevæg der hovedsageligt består af stoffet kaldet kitin. De enkeltcellede former for svampe, gær, er ovale mikroorganismer der er større end bakterier. De typiske svampe er skimmel. Skimmelsvampe danner synlige masser, kaldet mycelia, der er sammensat af lange fibre (hyphae) der forgrener og sammenfletter sig. De bomuldslignende vækster, der til tider kan findes på gammelt frugt og brød er skimmelmycelier. Svampe kan reproducere sig seksuelt eller aseksuelt. De ernærer sig ved at optage opløsninger af organisk materiale fra deres omgivelser – Hvad enten det er jord, havvand, ferskvand, eller en dyre- eller plantevært. Organismer kaldet slimskimmel har karakteristika fra både svampe og amøber.
Protozoer
Protozoer (ental: protozo), er enkeltcellede mikroorganismer. Protozoer bevæger sig ed hjælp af pseudopodier, flageller eller cilier. Amøber bevæger sig ved at bruge forlængelse af deres cytoplasma, kaldet pseudopodier (falske fødder). Andre protozoer har lange flageller eller talrige små vedhæng til fremdrift, kaldet cilier. Protozoer har en stor variation af former og lever enten som frie enheder, eller som parasitter (organismer der får næring fra andre levende organismer), der absorberer eller indtager organiske stoffer fra deres omgivelser. Nogle protozoer, som for eksempel Euglena laver fotosyntese. De anvender lys som en kilde til energi og kuldioxid som deres hovedkilde til kulstof. Protozoer kan reproducere sig seksuelt eller aseksuelt.
Alger
Alger (ental: alge) er fotosyntetiske eukaryoter med en bred variation i former. De reproducerer sig både seksuelt og aseksuelt. De alger som normalt har interesse for videnskabsfolk er typisk encellede. Cellevæggene hos mange alger er sammensat af en kulhydrat kaldet for cellulose. Alger er til stede i rigelige mængder i ferskvand, i saltvand, i jord og i forbindelse med planter. Som organismer der bruger fotosyntese, har alger brug for lys, vand og kuldioxid til fødeproduktion og vækst, men de behøver normalt ikke organiske stoffer fra omgivelserne. Som resultat af fotosyntesen, producerer alger oxygen og kulhydrater, som så kan bruges af andre organismer, inklusiv dyr. Derfor spiller de en væsentlig rolle i den naturlige balance.
Vira
Vira (ental: virus) er meget anderledes i forhold til de øvrige mikroorganismegrupper nævnt her. De er også så små, at de fleste kun kan ses gennem et elektronmikroskop og de er meget acellulære. De er strukturelt meget simple, og en viruspartikel indeholder en kerne som kun indeholder en type nukleinsyre, enten DNA eller RNA. Denne kerne er omkranset af en proteinkappe, der sommetider er omsluttet af en lipidmembran, kaldet en kappe. Alle levende celler indeholder RNA og DNA, kan udføre kemiske reaktioner og kan reproducere sig selv som selvforsynende enheder. Vira kan kun reproducere sig selv, ved at benytte det cellulære maskineri i andre organismer. På den ene side opfattes vira kun som levende organismer, når de formerer sig inde i de celler de inficerer (værtscellerne). I dette lys, er vira parasitter til andre former for liv. På den anden side opfattes vira ikke som levende organismer, fordi de er inaktive uden for værtscellerne.
Flercellede dyreparasitter
Selvom flercellede dyreparasitter strengt taget ikke er mikroorganismer, er de af medicinsk vigtighed og vil derfor blive behandlet i dette afsnit. Dyreparasitter er eukaryoter. De to store grupper af parasitiske orme er fladorme og rundorme, samlet kaldet indvoldsorm. Under nogle stadier af deres livscyklus, er indvoldsorm mikroskopiske. Identifikation i laboratoriet af disse organismer, indeholder mange af de samme teknikker som bruges til at identificere mikroorganismer.
1.2.3 Klassifikation af mikroorganismer
Før eksistensen af mikroorganismerne blev kendt, var alle organismer inddelt i enten dyreriget eller planteriget. Da mikroskopiske organismer med karakteristika fra både dyr og planter blev opdaget sidst i det syttende århundrede, blev der behov for et nyt system til klassificering. Dette på trods, kunne biologerne ikke enes om kriterierne for klassificering af disse nye organismer før sidst i 1970’erne.
I 1978, udtænkte Carl Woese et system, til klassificering, baseret på den cellulære organisering af organismer. Systemet grupperer alle organismer i tre domæner:
1. Bakterie (cellevæggene indeholder et protein-kulhydratkompleks, kaldet peptidoglycan)
2. Arkæer (cellevæggene, hvis de er til stede, mangler peptidoglycan)
3. Eukaryoter, der inkluderer følgende:
• Protister (slimskimmel, protozoer og alger)
• Svampe (enkeltcellede gærsvampe, flercellede skimmelsvampe og svampe som champignon)
• Planter (mosser, bregner, nåletræer og blomstrende planter)
• Dyr (havsvampe, orme, insekter og hvirveldyr)
Klassifikation vil blive behandlet mere detaljeret i et senere afsnit.