细菌
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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(lei)群。其中除少(shao)数属(shu)古(gu)生(sheng)菌(jun)外，多数的原(yuan)核生(sheng)物都是真细(xi)菌(jun)。本条目说的细(xi)菌(jun)专指真细(xi)菌(jun)。
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(da)(da)多数细菌的(de)直径(jing)大(da)(da)小(xiao)在0.5~5μm之间。 细菌是所有生物中(zhong)数量最多的(de)一(yi)类(lei)，据估计(ji)，其总数约(yue)有 5×10的(de)三十(shi)次方(fang)个。
细菌的个体(ti)(ti)非常小，目前(qian)已知最小的细菌只有0.2微米长，因此(ci)大多只能在(zai)显微镜(jing)下看到它们。但处(chu)于有利环境中(zhong)时，细菌可(ke)以形成(cheng)肉(rou)眼可(ke)见的集(ji)合体(ti)(ti)，例(li)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(huo)山中发现这种细菌的。
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细菌分(fen)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
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视频：细菌的分离培(pei)养法
细菌的结构
杆(gan)菌，球菌，螺旋菌，弧菌的形态各不相同，但主要都是(shi)由以(yi)下(xia)结构(gou)组成。
基本(ben)结(jie)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(jie)构(gou)
- 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(shi)频：显微镜(jing)下的细菌
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(xi)菌(jun)分裂倍增的必须时间)为20分钟，以此计算，在(zai)最佳(jia)条件下8小时后，1个细(xi)胞可繁殖到200万上(shang)，10小时后可超过(guo)10亿，24小时后，细(xi)菌(jun)繁殖的数量可庞大到难以计数据(ju)和程(cheng)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(xi)(xi)菌(jun)(jun)(jun)(jun)的(de)DNA通过两细(xi)(xi)菌(jun)(jun)(jun)(jun)间形成的(de)特(te)殊的(de)蛋白(bai)质(zhi)结构，接合菌(jun)(jun)(jun)(jun)毛(mao)，转移到另(ling)一个细(xi)(xi)菌(jun)(jun)(jun)(jun)）。细(xi)(xi)菌(jun)(jun)(jun)(jun)可以通过这些方式获得DNA，然(ran)后进行分裂，将重组(zu)的(de)基因组(zu)传给后代。许(xu)多细(xi)(xi)菌(jun)(jun)(jun)(jun)都含有包含染色体外DNA的(de)质(zhi)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(jie)周质(zhi)的两细(xi)胞膜。当他们移动时，身体呈现扭(niu)曲的螺旋型(xing)。螺旋菌则不具轴丝(si),但(dan)其具有(you)鞭毛。
细(xi)菌鞭(bian)毛以(yi)不同方式(shi)排布。细(xi)菌一端可以(yi)有单(dan)独的(de)极鞭(bian)毛，或者一丛鞭(bian)毛。周毛菌表面具有分散的(de)鞭(bian)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(zai)一种(zhong)特(te)殊的细菌(jun)，粘细菌(jun)中(zhong)，个体(ti)细菌(jun)互相吸引，聚(ju)集成团，形成子实体(ti)。
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(deng)可在土壤(rang)中存活(huo)多年。因此土壤(rang)与(yu)创伤及(ji)战伤的(de)厌氧性感染(ran)有很大关系。
水中(zhong)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(deng)主(zhu)要来(lai)自人(ren)和动物的粪便及污(wu)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(jun)，表明(ming)空气受到人上(shang)呼吸道分泌物中微(wei)生物的(de)污染(ran)程度。
细菌(jun)的用途与(yu)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(ran)方式(shi)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(mi)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。
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