细菌

细菌（学名：Bacteria）是指生物的主要类群之一，属于细菌域。也是所有生物中数量最多的一类，据估计，其总数约有5×10^30个。细菌的形状相当多样，主要有球状、杆状，以及螺旋状。

细菌
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细菌也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。在生物科技领域中，细菌也有着广泛的运用。

中文学名： 细菌

拉丁学名： bacteria

界： 细菌界

门 ：细菌门

英文名 ：germs

基本构成 ： 细胞膜、细胞质、核糖体

特殊结构 ：荚膜、鞭毛、菌毛

直径大小： 0.5~5μm之间  

目录

细菌的发现

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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” 。

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”。

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，荷兰人安东·列文虎克（Antony 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。

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。

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，导致一套细菌致病学说产生。

基本形态与大小

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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)。

杆菌

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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 。

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 Pallidum）。

细菌的结构

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1、细胞壁（Cell wall）

细胞壁为细菌表面比较复杂的结构医学教育网|搜集整理。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。

2、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。

3、胞浆（Cytoplasm）

是无色透明胶状物医学教育网|搜集整理，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。

4、质粒（Plasmid）

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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。

5、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。

6、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。

7、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。

常见细菌属性

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细菌种类很多，特性各异。现将与人类生活密切相关的细菌的重要属性简列如下：

1、醋杆菌属

细胞椭圆到杆状，直或弯，（ 0.6—0.8um）*（1.0—4.0）um，单个、成对或成链。细胞运动或不运动，如运动则以周生鞭毛或侧生鞭毛。不产芽孢。革兰氏阴性（少数可变）。严格好氧。菌落灰色，多数无色素，少数菌株产水溶性色素或 由于卟啉而使菌落呈粉红色。接触酶阳性，氧化酶阴性。不液化 明胶，产吲哚和H2S。氧化乙醇到乙酸。乙酸和乳酸氧化到CO2和H2O。乙醇、甘油和乳酸是最好的碳源。不水解乳糖和淀粉。

化能异养。最适生长温度25—30摄氏度，最适 pH5.4—6.3。醋杆菌出现在花、果、蜂蜜、酒、醋、甜果汁、“红茶菌”、茶汁、“纳豆”、园土和井水等环境 中。有的醋杆菌能引起菠萝果实的粉红病，引起苹果及梨的腐烂。有 的菌株是制醋工业菌种。有的菌株能在甘蔗根和茎上固定微量的氮。有的菌株在生长过程中可以合成纤维素。

2、芽孢杆菌属

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细胞呈直杆状，（0.5—2.5）um*（1.2—10）um，常以成对或链状排列，具圆端或方端。在幼龄培养时，细胞染色大多数呈现革兰 氏阳性，以周生鞭毛运动。芽孢椭 圆、卵 圆、柱状或圆形。每个细胞产一个芽孢 。好氧或兼性厌氧。化能异养菌，具发酵或呼吸代谢类型。通常接触酶阳性。该属在 自然界中分布很广，在土壤和空气 中尤为常见。

有些种是发酵工业的生产菌种，如枯草杆菌可用于蛋 白酶生产；有些种是毒性很大的病原菌，如炭疽杆菌能引起人类和牲畜患炭疽病；有些种是食品中常见的腐败菌，如蕈状杆菌能引起食品腐败变质。

3、双歧杆菌属

形态很不一致的杆菌，（0.5——1.3）um* （1.5—8）um，常呈弯、棒状和分支状。单生、成对、V字排列，有时成链，细胞平行呈栅栏状，或玫瑰花结状，偶尔呈膨大的球杆状。革兰氏阳性，通常染色不规则。不运动，不产芽孢，抗酸染色 阴性，厌氧生长，少数几个种可在含10%CO2的空气中生长。pH 低于4.5和高于8.5时不生长。化能有机营养。发酵糖类活跃，发酵产物主要是乙酸和乳酸，不产生CO2 ，不产生丁酸和丙酸。接触酶阴性。通常要求多种维生素。最适生长温度是37—41摄氏度。分离于温血脊椎动物的肠道、昆虫和垃圾。有些种可用来生产对人类健康有益的微生态制剂，如双歧双歧杆菌等。

细菌的繁殖

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细菌是非常微小而又原始的生物，所以它们的繁殖方式及在培养基上的生长情况与高等动植物细胞有较大的差异。 一、细菌的繁殖方式

细菌主要以无性二分裂方式繁殖(裂殖)，即细菌生长到一定时期，在细胞中间逐渐形成横隔，由一个母细胞分裂为两个大小相等的子细胞。细胞分裂是连续的过程，分裂中的两个子细胞形成的同时，在子细胞的中间又形成横隔，开始细菌的第二次分裂。有些细菌分裂后的子细胞分开，形成单个的菌体，有的则不分开，形成一定的排列方式，如链球菌、链杆菌等。

采用电子显微镜研究细菌的分裂过程表明：细菌细胞分裂大致可经过核物质与细胞质分裂、横隔壁形成和子细胞分离等过程。

细菌细胞分裂时，核质DNA与中介体或细胞膜相连，首先DNA复制并向细胞两端移动，与此同时，细菌细胞膜向内凹陷并形成一垂直于细胞长轴的细胞质隔膜，使细胞质和核质均匀分配到两个子细胞中。其次细胞形成横隔壁，在细胞膜不断内陷，形成子细胞各自的细胞质膜同时，母细胞的细胞壁也从四周向中心逐渐延伸。最后，逐渐形成子细胞各自完整的细胞壁。接着，子细胞分裂，形成两个大小基本相等的子细胞。

细菌繁殖速度快，一般细菌约20～30min便分裂一次，即为一代。接种子肉汤培养中的细菌在适宜的温度下迅速生长繁殖，肉汤很快即可变浑浊，表明有细菌的大量生长，有些细菌，如结核分枝杆菌的繁殖速度较慢，需要15-18小时才能繁殖一代。

细菌感染

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细菌感染是致病菌或条件致病菌侵入血循环中生长繁殖，产生毒素和其他代谢产物所引起的急性全身性感染，临床上以寒战、高热、皮疹、关节痛及肝脾肿大为特征，部分可有感染性休克和迁徙性病灶。病原微生物自伤口或体内感染病灶侵入血液引起的急性全身性感染。临床上部分患者还可出现烦躁、四肢厥冷及紫绀、脉细速、呼吸增快、血压下降等。尤其是老人、儿童、有慢性病或免疫功能低下者、治疗不及时及有并发症者，可发展为败血症或者脓毒血症。

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