细菌
2细菌(Bacteria)是生物的主要类群之一,属于细菌域、细菌界,也是所有生物中数量最多的一类。细菌的形状多样,主要有球状、杆状,以及螺旋状三种。
细菌是原核生物,主要以无性二分裂方式繁殖12。病毒比细菌小得多,没有实现新陈代谢所必需的基本系统,细菌能够独立完成所有生物功能3。细菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。其中一些特殊的细菌还有荚膜、鞭毛、芽孢等结构4。
细菌对人类活动有很大的影响。一方面,细菌是许多疾病的病原体,包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、沙眼等疾病都是由细菌所引发。然而,人类也时常利用细菌,例如乳酪及酸奶和酒酿的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等,都与细菌有关。
基本信息
- 中文学名
细菌
- 拉丁学名
bacteria
- 界
细菌界
- 门
细菌门
- 形状
球状、杆状、螺旋状
发现过程
细菌最早是被荷兰人列文虎克(Antonie van Leeuwemhoek,1632-1723)在一位从未刷过牙的老人牙垢上发现的,但那时的人们认为细菌是自然产生的。直到后来,巴斯德用鹅颈瓶实验指出,细菌是由空气中已有细菌产生的,而不是自行产生,并发明了“巴氏消毒法”,被后人誉为“微生物之父”。
因为细菌是单细胞微生物,用肉眼无法看见,需要用显微镜来观察。1683年,安东·列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek,1632-1723)最先使用自己设计的单透镜显微镜观察到了细菌,大概放大200倍。路易·巴斯德(Louis Pasteur,1822-1895)和罗伯特·科赫(Robert Koch,1843-1910)指出细菌可导致疾病。
细菌这个名词最初由德国科学家埃伦伯格(Christian Gottfried Ehrenberg,1795-1876)在1828年提出,用来指代某种细菌。这个词来源于希腊语βακτηριον,意为“小棍子”。
1866年,德国动物学家海克尔(Ernst Haeckel,1834-1919)建议使用“原生生物”,包括所有单细胞生物(细菌、藻类、真菌和原生动物)。
1878年,法国外科医生塞迪悦(Charles Emmanuel Sedillot,1804-1883)提出“微生物”来描述细菌细胞或者更普遍的用来指微小生物体。
2022年6月24日,据美国《科学》杂志官网报道,由美国劳伦斯伯克利国家实验室等机构组成的研究小组,发现了最大长度可达2厘米的巨大细菌。通常细菌的长度只有1/500毫米左右,这一发现“颠覆了传统的细菌概念”。科研团队在位于加勒比海的法属海外省瓜德罗普一处红树林中,发现了一种附着在落叶上的丝状生物,通过电子显微镜分析后,发现该生物的细胞中存在DNA,具有细菌特征。科研人员称,细菌越长,组成细菌的细胞越容易获取氧气和硫化物。
九州理工学院的计算生物学家竹本和弘表示,除了颠覆关于微生物可以变得多大和复杂的想法之外,这种细菌“可能是复杂细胞进化中缺失的一环”。据报道,这种细菌模糊了原核生物和真核生物之间的界限5。
形态特征
形态大小
(1)球菌:
球菌是外形呈圆球形或椭圆形的细菌,直径0.5~1微米,有以下几种类型:①单球菌:单独存在,如尿素小球菌;②双球菌:如肺炎双球菌;③链球菌:如乳酸链球菌;④四联球菌:形成的4个细胞排列在一起,成田字,如四联球菌;⑤八叠球菌:如尿素生孢八叠球菌;⑥葡萄球菌:如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。
(2)杆菌:
外形为杆状的细菌称杆菌,常有长宽接近的短杆或球杆状菌,如甲烷短杆菌属(Methano—brevibacter);长宽相差较大的棒杆状或长杆状菌,如枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、梭状杆菌(Bacterium fusiformis);分枝状或叉状菌,如双歧杆菌属(Bifidobacterium);竹节状(两端平截),如炭疽芽孢杆菌(Bacillusanthracis)等。
按杆菌细胞的排列方式不同则有成对的双杆菌、呈链状的链杆菌,另外,常有栅状、“八”字状以及由鞘衣包裹在一起的丝状等多种。典型的杆菌有大肠杆菌、枯草杆菌、链杆菌、变形杆菌。
(3)螺旋状:
螺旋状的细菌称螺旋菌,一般长5~50微米,宽0.5~5微米,根据菌体的弯曲可分为:①弧菌(Vibrio):螺旋不足一环者呈香蕉状或逗点状,如霍乱弧菌(Vibrio cholerae);②螺菌(Spirillum):满2~6环的小型、坚硬的螺旋状细菌,如小螺菌(Spirillum minor);③螺旋体(Spirochaeta):旋转周数多(通常超过6环)、体长而柔软的螺旋状细菌,如梅毒螺旋体(Treponema paUidum)。