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
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。
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。
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