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[[File:大肠杆菌.jpg|right|thumb|200px|[[大肠杆菌]]]] '''细菌'''(英文:germs;学名:bacteria)是[[生物]]的主要类群之一,属于[[细菌域]]。广义的细菌即为[[原核生物]], 是指一大类[[细胞核]]无[[核膜]]包裹,只存在[[拟核区]](nuclear region)(或拟核)的裸露[[DNA]]的原始[[单细胞生物]],包括[[真细菌]](eubacteria)和[[古生菌]](archaea)两大类群。其中除少数属古生菌外,多数的原核生物都是真细菌。本条目说的细菌专指真细菌。 细菌为[[原核微生物]]的一类,是一类形状细短,结构简单,多以[[二分裂方式]]进行繁殖的原核生物。细菌一般是单细胞,细胞结构简单,主要由[[细胞壁]]、[[细胞膜]]、[[细胞质]]、[[核质体]]等部分构成,有的细菌还有[[荚膜]]、[[鞭毛]]、[[菌毛]]等特殊结构, 缺乏细胞核、[[细胞骨架]]以及[[膜状胞器]],例如[[粒线体]]和[[叶绿体]]。绝大多数细菌的直径大小在0.5~5μm之间。 细菌是所有生物中数量最多的一类,据估计,其总数约有 5×10的三十次方个。 细菌的个体非常小,目前已知最小的细菌只有0.2微米长,因此大多只能在显微镜下看到它们。但处于有利环境中时,细菌可以形成肉眼可见的集合体,例如菌簇。 细菌广泛分布于土壤和水中,或者与其他生物共生。人体是大量细菌的栖息地;可以在皮肤表面、[[肠道]]、口腔、鼻子和其他身体部位找到。据估计,人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。此外,也有部分种类分布在极端的环境中,例如温泉,甚至是[[放射性]]废弃物中,它们被归类为[[嗜极生物]],其中最著名的种类之一是[[海栖热袍菌]](Thermotoga maritima),科学家是在意大利的一座海底火山中发现这种细菌的。 ==细菌分类== *细菌具有不同的形状。大部分细菌是如下三类:[[杆菌]]是棒状;[[球菌]]是球形(例如[[链球菌]]或[[葡萄球菌]]);[[螺旋菌]]是螺旋形。另一类,[[弧菌]],是逗号形。 *根据细胞壁的组成成分,细菌分为[[革兰氏阳性菌]]和[[革兰氏阴性菌]]。(“革兰氏”来源于丹麦细菌学家[[革兰]](Hans Christian Gram),他发明了[[革兰氏染色]]。) *细菌具有许多不同的代谢方式。一些细菌只需要二氧化碳作为它们的碳源,被称作[[自养菌]]。那些通过光合作用从光中获取能量的,称为[[光合自养生物]]。那些依靠氧化化合物中获取能量的,称为[[化能自养生物]]。另外一些细菌依靠有机物形式的碳作为碳源,称为[[异养菌]]。其中异养菌包括[[腐生菌]]和[[寄生菌]]。 *根据细菌对氧气的反应,可分为:一些只能在氧气存在的情况下生长,称为[[需氧菌]];另一些只能在没有氧气存在的情况下生长,称为[[厌氧菌]];还有一些无论有氧无氧都能生长,称为[[兼性厌氧菌]]。 *根据细菌生长环境:一些细菌存在于温泉中,被称为[[嗜热细菌]];另一些居住在高盐湖中,称为[[喜盐微生物]];还有一些存在于[[酸性]]或[[碱性]]环境中,被称为[[嗜酸细菌]]和[[嗜碱细菌]];另有一些存在于阿尔卑斯山冰川中,被称为[[嗜冷细菌]] ==视频:细菌的分离培养法== <videoflash>http://v.youku.com/v_show/id_XNjUzMjQ0MDQ=.html</videoflash> ==细菌的结构== 杆菌,球菌,螺旋菌,弧菌的形态各不相同,但主要都是由以下结构组成。 ===基本结构=== #[[细胞壁]](Cell wall)细胞壁为细菌表面比较复杂的结构。是一层较厚(5~80nm)、质量均匀的网状结构,可承受细胞内强大的渗透压而不破坏。细胞壁坚韧而有弹性。 #[[细胞膜]](Cell membrane)或称胞膜(Cytoplasmic membrane)位于细胞壁内侧,包绕在细菌胞浆外的具有弹性的半渗透性脂质双层生物膜。 #胞浆(Cytoplasm)是无色透明胶状物,基本成份是水、[[蛋白质]]、[[脂类]]、[[核酸]]及少量[[无机盐]]。细胞浆中还存在一些[[胞浆颗粒]]。 ##[[质粒]](Plasmid) 这是[[染色体]]外的遗传物质,为双股环状[[DNA]]。[[分子量]]比染色体小,可携带某些遗传信息,例如[[耐药因子]]、细菌素及性菌毛的基本均编码在[[质粒]]上。质粒能进行独立复制,失去质粒的细菌仍能正常存活。质粒可通过接合、转导作用等将有关性状传递给另一细菌。 ##[[核糖体]](Ribosome)电镜下可见到胞浆中有大量沉降系数为70S的颗粒,即核糖体。其化学组成70%为[[RNA]],30%为蛋白质。细胞中约90%的RNA和40%的蛋白质存在于核糖体中。当mRNA连成多[[聚核蛋白体]](Polyribosome),就成为合成蛋白质的场所。细菌的70S核糖体由50S和30S两个亚基组成。[[链霉素]]能与细菌核糖体的30S基结合,[[红霉素]]能与50S亚基结合,从而干扰细菌蛋白质的合成而导致细菌的死亡;[[真核细胞]]的核糖体为80S,因此对人体细胞则无影响。 ##[[胞浆颗粒]](Cytoplasma granula)大多数为营养贮藏物,较为常见的是贮藏高能[[磷酸盐]]的[[异染颗粒]](Metachrometic granula),嗜碱性较强,用特殊染色法可以看得更清晰。根据异染颗粒的形态及位置,可以鉴别细菌。 #核质(Nnclear materal)或拟核(Nucleoid)是细菌的遗传物质,决定细菌的遗传特征。 ===特殊结构=== #[[荚膜]](Capsule)许多细菌胞壁外围绕一层较厚的粘性、胶冻样物质。大多数细菌(如[[肺炎球菌]]、[[脑膜炎球菌]]等)的荚膜由[[多糖]]组成。 荚膜除对鉴别细菌有帮助外,还能保护细菌免遭[[吞噬细胞]]的吞噬和消化作用,因而与细菌的[[毒力]]有关。荚膜抗吞噬的机理还不十分清楚,可能由于荚膜粘液层比较光滑,不易被吞噬细胞捕捉之故。荚膜能贮留水分使细菌能抗干燥,并对其他因子(如[[溶菌酶]]、[[补体]]、[[抗体]]、[[抗菌药物]]等)的侵害有一定抵抗力。 #[[鞭毛]](Flagllum)在某些细菌菌体上具有细长而弯曲的丝状物,称为鞭毛。鞭毛是细菌的运动器官,往往有[[化学趋向性]],常朝向有高浓度营养物质的方向移动,而避开对其在害的环境。 #[[菌毛]](Pilus)菌毛是许多革兰氏阴性菌菌体表面遍布的比鞭毛更为细、短、直、硬、多的丝状蛋白附属器,也叫做纤毛(Fimbriae)。菌毛与运动无关。菌毛可分为'''普通菌毛'''(Commonpilus)和'''[[性菌毛]]'''(Sexpilus)两种。 #[[芽胞]](Spore)在一定条件下,[[芽胞杆菌属]](如[[炭疽杆菌]])及[[梭状芽胞杆菌属]](如[[破伤风杆菌]]、[[气性坏疽病原菌]])能在菌体内形成一个折光性很强的不易着色小体,称为'''内芽胞'''(Endospore),简称芽胞。 === 视频:显微镜下的细菌 === <videoflash>http://v.youku.com/v_show/id_XMjAzMDEzODky.html</videoflash> ==细菌繁殖== 细菌可以以无性或者[[遗传重组]]两种方式繁殖,细菌一般以简单的[[二分裂法]]进行[[无性繁殖]],个别细菌如[[结核杆菌]]偶有[[分枝繁殖]]的方式。二分裂方式无性繁殖,其突出的特点为繁殖速度极快。[[大肠杆菌]]的代时(细菌分裂倍增的必须时间)为20分钟,以此计算,在最佳条件下8小时后,1个细胞可繁殖到200万上,10小时后可超过10亿,24小时后,细菌繁殖的数量可庞大到难以计数据和程度。 单个细胞也会通过如下几种方式发生[[遗传变异]]:[[突变]](细胞自身的[[遗传密码]]发生随机改变),[[转化]](无修饰的DNA从一个细菌转移到溶液中另一个细菌中),[[转染]]([[病毒]]的或细菌的DNA,或者两者的DNA,通过[[噬菌体]]转移到另一个细菌中),[[细菌接合]](一个细菌的DNA通过两细菌间形成的特殊的蛋白质结构,接合菌毛,转移到另一个细菌)。细菌可以通过这些方式获得DNA,然后进行分裂,将重组的基因组传给后代。许多细菌都含有包含染色体外DNA的质粒。 ==细菌运动== 运动型细菌可以依靠鞭毛,细菌滑行或改变浮力来四处移动。另一类细菌,螺旋体,具有一些类似鞭毛的结构,称为'''轴丝''',连接周质的两细胞膜。当他们移动时,身体呈现扭曲的螺旋型。螺旋菌则不具轴丝,但其具有鞭毛。 细菌鞭毛以不同方式排布。细菌一端可以有单独的极鞭毛,或者一丛鞭毛。周毛菌表面具有分散的鞭毛。 运动型细菌可以被特定刺激吸引或驱逐,这个行为称作'''趋性''',例如,[[趋化性]],[[趋光性]],[[趋机械性]]。在一种特殊的细菌,粘细菌中,个体细菌互相吸引,聚集成团,形成子实体。 ==细菌的分布== ===土壤中的细菌=== 土壤中含有大量的[[微生物]],以细菌为主,放线菌次之,另外还有[[真菌]]、[[螺旋体]]等。土壤中微生物绝大多数对人是有益的,它们参与大自然的物质循环,分解动物的尸体和排泄物;固定大气中的[[氮]],供给植物利用;土壤中可分离出许多能产生抗生素的微生物。进入土壤中的病原微生物容易死亡,但是一些能形成[[芽胞]]的细菌如[[破伤风杆菌]]、[[气性坏疽病原菌]]、[[肉毒杆菌]]、[[炭疽杆菌]]等可在土壤中存活多年。因此土壤与创伤及战伤的厌氧性感染有很大关系。 ===水中的细菌=== 水中的病菌如[[伤寒杆菌]]、[[痢疾杆菌]]、[[霍乱弧菌]]、[[钩端螺旋体]]等主要来自人和动物的粪便及污染物。 ===空气中的细菌=== 室外空气中常见[[产芽胞杆菌]]、[[产色素细菌]]及[[真菌孢子]]等;室内空气中的微生物比室外多,尤其是人口密集的公共场所、医院病房、门诊等处,容易受到带菌者和病人污染。室内空气中常见的[[病原菌]]有[[脑膜炎奈瑟氏菌]]、[[结核杆菌]]、[[溶血性球菌]]、[[白喉杆菌]]、[[百日咳杆菌]]等。空气细菌卫生检查有时用[[甲型溶血性链球菌]]作为指示菌,表明空气受到人上呼吸道分泌物中微生物的污染程度。 ==细菌的用途与危害== 细菌对环境,人类和动物既有用处又有危害。一些细菌成为[[病原体]],导致了[[破伤风]]、[[伤寒]]、[[肺炎]]、[[梅毒]]、[[霍乱]]和[[肺结核]]、[[淋病]]、[[炭疽病]]、[[鼠疫]]、[[砂眼]]等。在人类历史上,由细菌引起的传染病曾夺去无数人的生命。在植物中,细菌导致[[叶斑病]]、[[火疫病]]和[[萎蔫]]。感染方式包括接触、空气传播、食物、水和带菌微生物。 细菌通常与[[酵母菌]]及其他种类的[[真菌]]一起用于[[酦酵]]食物,例如在[[醋]]的传统制造过程中,就是利用空气中的[[醋酸菌]](Acetobacter)使[[酒]]转变成醋。其他利用细菌制造的食品还有奶酪、泡菜、酱油、醋、酒、优格等。细菌也能够分泌多种[[抗生素]],例如[[链霉素]]即是由[[链霉菌]](Steptomyces)所分泌的。 细菌能降解多种有机化合物的能力也常被用来清除污染,称做[[生物复育]](bioremediation )。举例来说,科学家利用[[嗜甲烷菌]](methanotroph)来分解美国佐治亚州的[[三氯乙烯]]和[[四氯乙烯]]污染。 细菌也是生物学的重要实验材料,科学家曾用[[肺炎球菌]]发现并证实DNA是遗传物质。随着遗传工程的兴起,科学家已获得了能产生[[胰岛素]]等的[[大肠杆菌]]和对[[烃类]]有很强分解能力的[[假单胞菌]]的新菌株。 ==参看== *[[抗菌消炎类药品列表]] *[[灭菌]] *[[无菌操作]] *[[致病菌]] *[[感染]] *[[正常菌群]] *[[古细菌]] [[Category:细菌]] {{导航板-传染病}} [[分类:医学视频]]
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