Cytoplasma a struktury v ní uložené

Jádro bakteriální buňky (nukleoid, bakteriální chromosom) se v elektronovém mikroskopu jeví jako světlejší oblast uprostřed tmavší cytoplasmy. Jádro prokaryot bývá označováno jako tzv. nepravé jádro – není odděleno jadernou membránou, nemá stálý tvar a je tvořeno jedinou kovalentně do kruhu uzavřenou molekulou DNA (výjimkou je Borrelia burgdorferi jejíž DNA je lineární).

Molekula DNA je ve srovnání s bakteriální buňkou nepoměrně delší (asi 1,4 mm v porovnání s asi 2 µm délky bakteriální buňky), proto musí být mnohonásobně poskládána do struktury vyššího řádu (tzv. superhelicita – nadšroubovicové vinutí). Molekula DNA je prostřednictvím mesosomu napojená na vnitřní stěnu cytoplasmatické membrány.

Na rozdíl od chromosomů eukaryot neobsahuje bakteriální chromosom histony (tj. specifické zásadité bílkoviny), jejich regulační funkci zřejmě vykonávají nízkomolekulární polyaminy.

Molekula DNA je dvoušroubovice paralelních řetězců spojených vodíkovými můstky. Polynukleotidová vlákna jsou složena ze čtyř typů nukleotidových podjednotek – purinové báze (adenin, guanin) a pyrimidinové báze (thymin, cytosin). Obě vlákna jsou propojena vodíkovými můstky mezi bázemi nukleotidů, kdy adenin je spojen 2 vodíkovými můstky s thyminem a guanin 3 vodíkovými můstky s cytosinem.

V klidové, nerostoucí buňce je přítomen vždy jen jeden chromosom. V rostoucí buňce probíhá současně s růstem i replikace DNA, která předchází rozdělení buňky, proto se zde může vyskytovat více chromosomů (až 4). Je-li dělení buňky zpomaleno nebo poškozeno, ale replikace DNA probíhá, mohou vznikat vláknité vícejaderné buňky.

Genetická informace bakterií, determinovaná lineárním pořadím nukleotidů v DNA, je haploidní a obsahuje daný gen jen v jedné alele (snadný projev případných mutací). Bakterie nezná mitosu, meiosu ani sexuální rozmnožování. Jaderné dělení (replikace DNA a prostorové oddálení obou jader) je jednodušší než u eukaryot, bezprostředně na ně navazuje dělení buněčné. Realizace genetické informace (transkripce, translace a proteosyntéza) probíhá podobně jako u ostatních organismů.