莢膜(Capsule)許多細菌胞壁外圍繞一層較厚的粘性、膠凍樣物質。大多數細菌(如肺炎球菌、腦膜炎球菌等)的莢膜由多糖組成。 莢膜除對鑒別細菌有幫助外,還能保護細菌免遭吞噬細胞的吞噬和消化作用,因而與細菌的毒力有關。莢膜抗吞噬的機理還不十分清楚,可能由於莢膜粘液層比較光滑,不易被吞噬細胞捕捉之故。莢膜能貯留水分使細菌能抗乾燥,並對其他因子(如溶菌酶、補體、抗體、抗菌藥物等)的侵害有一定抵抗力。 鞭毛(Flagllum)在某些細菌菌體上具有細長而彎曲的絲狀物,稱為鞭毛。鞭毛是細菌的運動器官,往往有化學趨向性,常朝向有高濃度營養物質的方向移動,而避開對其在害的環境。 菌毛(Pilus)菌毛是許多革蘭氏陰性菌菌體表面遍布的比鞭毛更為細、短、直、硬、多的絲狀蛋白附屬器,也叫做纖毛(Fimbriae)。菌毛與運動無關。菌毛可分為普通菌毛(Commonpilus)和性菌毛(Sexpilus)兩種。 芽胞(Spore)在一定條件下,芽胞桿菌屬(如炭疽桿菌)及梭狀芽胞桿菌屬(如破傷風桿菌、氣性壞疽病原菌)能在菌體內形成一個折光性很強的不易著色小體,稱為內芽胞(Endospore),簡稱芽胞。 視頻:顯微鏡下的細菌
細菌可以以無性或者遺傳重組兩種方式繁殖,細菌一般以簡單的二分裂法進行無性繁殖,個別細菌如結核桿菌偶有分枝繁殖的方式。二分裂方式無性繁殖,其突出的特點為繁殖速度極快。大腸桿菌的代時(細菌分裂倍增的必須時間)為20分鐘,以此計算,在最佳條件下8小時後,1個細胞可繁殖到200萬上,10小時後可超過10億,24小時後,細菌繁殖的數量可龐大到難以計數據和程度。
單個細胞也會通過如下幾種方式發生遺傳變異:突變(細胞自身的遺傳密碼發生隨機改變),轉化(無修飾的DNA從一個細菌轉移到溶液中另一個細菌中),轉染(病毒的或細菌的DNA,或者兩者的DNA,通過噬菌體轉移到另一個細菌中),細菌接合(一個細菌的DNA通過兩細菌間形成的特殊的蛋白質結構,接合菌毛,轉移到另一個細菌)。細菌可以通過這些方式獲得DNA,然後進行分裂,將重組的基因組傳給後代。許多細菌都含有包含染色體外DNA的質體。
運動型細菌可以依靠鞭毛,細菌滑行或改變浮力來四處移動。另一類細菌,螺旋體,具有一些類似鞭毛的結構,稱為軸絲,連接周質的兩細胞膜。當他們移動時,身體呈現扭曲的螺旋型。螺旋菌則不具軸絲,但其具有鞭毛。
細菌鞭毛以不同方式排布。細菌一端可以有單獨的極鞭毛,或者一叢鞭毛。周毛菌表面具有分散的鞭毛。
運動型細菌可以被特定刺激吸引或驅逐,這個行為稱作趨性,例如,趨化性,趨光性,趨機械性。在一種特殊的細菌,粘細菌中,個體細菌互相吸引,聚集成團,形成子實體。
細菌的分布 土壤中的細菌土壤中含有大量的微生物,以細菌為主,放線菌次之,另外還有真菌、螺旋體等。土壤中微生物絕大多數對人是有益的,它們參與大自然的物質循環,分解動物的屍體和排泄物;固定大氣中的氮,供給植物利用;土壤中可分離出許多能產生抗生素的微生物。進入土壤中的病原微生物容易死亡,但是一些能形成芽胞的細菌如破傷風桿菌、氣性壞疽病原菌、肉毒桿菌、炭疽桿菌等可在土壤中存活多年。因此土壤與創傷及戰傷的厭氧性感染有很大關係。
水中的細菌水中的病菌如傷寒桿菌、痢疾桿菌、霍亂弧菌、鉤端螺旋體等主要來自人和動物的糞便及污染物。
空氣中的細菌室太空氣中常見產芽胞桿菌、產色素細菌及真菌孢子等;室內空氣中的微生物比室外多,尤其是人口密集的公共場所、醫院病房、門診等處,容易受到帶菌者和病人污染。室內空氣中常見的病原菌有腦膜炎奈瑟氏菌、結核桿菌、溶血性球菌、白喉桿菌、百日咳桿菌等。空氣細菌衛生檢查有時用甲型溶血性鏈球菌作為指示菌,表明空氣受到人上呼吸道分泌物中微生物的污染程度。
細菌的用途與危害
細菌對環境,人類和動物既有用處又有危害。一些細菌成為病原體,導致了破傷風、傷寒、肺炎、梅毒、霍亂和肺結核、淋病、炭疽病、鼠疫、砂眼等。在人類歷史上,由細菌引起的傳染病曾奪去無數人的生命。在植物中,細菌導致葉斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接觸、空氣傳播、食物、水和帶菌微生物。
細菌通常與酵母菌及其他種類的真菌一起用於醱酵食物,例如在醋的傳統製造過程中,就是利用空氣中的醋酸菌(Acetobacter)使酒轉變成醋。其他利用細菌製造的食品還有乳酪、泡菜、醬油、醋、酒、優格等。細菌也能夠分泌多種抗生素,例如鏈黴素即是由鏈黴菌(Steptomyces)所分泌的。
細菌能降解多種有機化合物的能力也常被用來清除污染,稱做生物復育(bioremediation )。舉例來說,科學家利用嗜甲烷菌(methanotroph)來分解美國喬治亞州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。
細菌也是生物學的重要實驗材料,科學家曾用肺炎球菌發現並證實DNA是遺傳物質。隨著遺傳工程的興起,科學家已獲得了能產生胰島素等的大腸桿菌和對烴類有很強分解能力的假單胞菌的新菌株。
抗菌消炎類藥品列表 滅菌 無菌操作 致病菌 感染 正常菌群 古細菌