細菌
細菌是大家比較熟悉的名字,因為有很多疾病是它們引起的,如傷寒桿菌、結核桿菌、破傷風(fēng)桿菌、肺炎雙球菌等致病菌對人類(lèi)有害;那些腐敗菌常引起食物和工農業(yè)產(chǎn)品腐爛變質(zhì),并散發(fā)出特殊的臭味或酸敗味。但是,大多數細菌是和人類(lèi)和平共處的,也有許多細菌對人類(lèi)不僅無(wú)害而且有益,能給人類(lèi)帶來(lái)很大好處。例如:人們利用谷氨酸棒桿菌制造食用味精,用乳酸菌生產(chǎn)酸乳,用蘇云金桿菌生產(chǎn)殺蟲(chóng)劑,利用產(chǎn)甲烷菌生產(chǎn)沼氣,以及借助細菌來(lái)冶煉金屬、凈化污水、制作使莊稼增產(chǎn)的細菌肥料等。
細菌是微生物世界里的一個(gè)大家族,是一類(lèi)細胞細而短、結構簡(jiǎn)單、細胞壁堅韌、以二等分裂方式繁殖和水生性較強的原核微生物。從其身材來(lái)看是個(gè)細小的類(lèi)群,我們用肉眼看不見(jiàn)它們,必須借助于光學(xué)顯微鏡。
細菌的形態(tài)和大小
細菌是單細胞生物,也就是說(shuō),一個(gè)細胞就是一個(gè)個(gè)體。細菌的基本形態(tài)有三種:球狀、桿狀和螺旋狀,分別被稱(chēng)為球菌、桿菌和螺旋菌。
球菌
球菌大小以直徑表示,多為0.5-1.0微米。根據分裂后細胞排列方式的不同進(jìn)行分類(lèi)。細胞分裂后,新個(gè)體分散而單獨存在,是單球菌,如尿素微球菌(Micrococcus ureae)。兩個(gè)細胞成對排列,是雙球菌,如肺炎雙球菌(Diplococcus pneumoniae)。經(jīng)兩次分裂形成的四個(gè)細胞聯(lián)在一起呈田字形,是四聯(lián)球菌,如四聯(lián)微球菌(Micrococcus tetragenus)。多個(gè)細胞排成鏈狀,是鏈球菌,如乳鏈球菌(Streptococcus lactis)。細胞沿著(zhù)三個(gè)互相垂直的方向進(jìn)行分裂,分裂后的8個(gè)細胞疊在一起呈魔方狀,是八疊球菌,如尿素八疊球菌(Sarcina ureae)。細胞無(wú)定向分裂,形成的新個(gè)體排列成葡萄串狀,是葡萄球菌,如金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。
桿菌
桿菌的大小以寬度×長(cháng)度表示,一般為0.2-1.25×0.5-5.0微米。分為單桿菌、雙桿菌、鏈桿菌等。菌體兩端形態(tài)各異,如鈍圓、平截或略尖等。各種桿菌的長(cháng)度與直徑比例差異很大,有的粗短,有的細長(cháng)。桿菌是細菌中種類(lèi)最多的,如大腸桿菌(Escherichia coli)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtlis)等。
螺旋菌
螺旋菌大小一般為0.3-1.0×1.0-50微米,根據細胞彎曲程度和螺旋數目分為兩種。若菌體彎曲不足一圈,似逗號形,稱(chēng)為弧菌,如霍亂弧菌(Vibrio cholerae);菌體回轉如螺旋狀,則稱(chēng)為螺菌,如減少螺菌(Spirillum minus)。
除此之外,還有一些特殊形態(tài)的細菌,如長(cháng)有附屬絲的紅微菌,絲狀的亮發(fā)菌等。
細菌細胞的構造
細菌細胞是原核細胞,就是在細胞中沒(méi)有細胞核結構,只有明顯核區(擬核),外面無(wú)核膜包圍。與有真正細胞核的真核細胞相比,其它結構成分也有差異,如原核細胞壁的主要成分是一類(lèi)含有氨基酸的多糖,稱(chēng)為肽聚糖,而真核細胞壁主要由纖維素或甲殼質(zhì)組成。
細菌細胞的基本結構是一般細菌共有的結構,包括細胞壁、細胞質(zhì)膜、擬核、細胞質(zhì)。細胞壁是位于細胞最外面的一層堅韌而略具彈性的結構層,主要由肽聚糖構成,有固定外形和保護細胞等多種功能。
細胞質(zhì)膜是緊貼在細胞壁內側,包圍細胞質(zhì)的一層柔軟且富有彈性的半透性薄膜,是重要的代謝活動(dòng)中心,對于細菌的呼吸、能量的產(chǎn)生、運動(dòng)、生物合成、內外物質(zhì)的交換運送等均有重要的作用。
擬核位于細胞質(zhì)內,是一種沒(méi)有核膜、沒(méi)有核仁、沒(méi)有固定形態(tài)、結構也較簡(jiǎn)單的原始形態(tài)的核,其實(shí)質(zhì)是一個(gè)大型環(huán)狀的雙鏈DNA分子,是負載細菌遺傳信息的物質(zhì)基礎。
細胞質(zhì)是由細胞質(zhì)膜包圍著(zhù)的,除擬核以外一切透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱(chēng)。具有維持細胞內環(huán)境平衡等多種功能,分散于細胞質(zhì)中的核糖體顆粒是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。
細菌細胞的特殊結構包括鞭毛、菌毛、莢膜、芽孢等,是某些細菌在某生長(cháng)階段具有的結構。
鞭毛是某些細菌表面著(zhù)生的一至數根由細胞內伸出的細長(cháng)、波曲的絲狀體,具有運動(dòng)的功能。鞭毛在菌體上的著(zhù)生位置、數目因種而異。
菌毛(又名纖毛)是在細菌體表的比鞭毛更細、更短、直硬,且數量較多(250-300根)的絲狀體,與細菌吸附或性結合有關(guān)。
莢膜是某些細菌向細胞壁表面分泌的一層厚度不定的膠狀物質(zhì),它猶如穿在菌體表面的一件外套,用顯微鏡觀(guān)察,中心部位是細菌菌體,在暗色背景下莢膜呈透明狀環(huán)繞菌體,具有抗干燥、抗吞噬和附著(zhù)作用。
芽孢是某些細菌于生長(cháng)后期,在細胞內形成的一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形的休眠體,能產(chǎn)生芽孢的多為桿菌,產(chǎn)芽孢母細胞的外殼稱(chēng)芽孢囊。芽孢在菌體內的位置、形狀、大小因種而異,有中央位、端位、近端位等。芽孢直徑大于或小于等于菌體寬度。芽孢具有極強的抗熱、抗輻射、抗化學(xué)藥物和抗靜水壓等特性,堪稱(chēng)生命世界之最,所以有些細菌在環(huán)境條件不利于生長(cháng)繁殖時(shí)便會(huì )形成芽孢。
細菌的繁殖
二分分裂繁殖是細菌最普遍、最主要的繁殖方式。在分裂前先延長(cháng)菌體,染色體復制為二,然后垂直于長(cháng)軸分裂,細胞赤道附近的細胞質(zhì)膜凹陷生長(cháng),直至形成橫隔膜,同時(shí)形成橫隔壁,這樣便產(chǎn)生兩個(gè)子細胞。
細菌的菌落
單個(gè)或少數細菌細胞生長(cháng)繁殖后,會(huì )形成以母細胞為中心的一堆肉眼可見(jiàn)、有一定形態(tài)構造的子細胞集團,這就是菌落。細菌菌落常表現為濕潤、粘稠、光滑、較透明、易挑取、質(zhì)地均勻以及菌落正反面或邊緣與中央部位顏色一致等。細菌的菌落特征因種而異。
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