什么是细菌?

有几种类型的细菌,其中一些对人类有益,而另一些则导致疾病

细菌

图片:Unsplash 上的 CDC

细菌是原核生物和单细胞生物,也就是说,它们由单个细胞形成,没有细胞核,具有膜结合的细胞器。它们可以孤立地生活或聚集在具有典型形状且因物种而异的集群中。

细菌细胞结构

细菌的长度在 0.2 到 1.5 纳米之间,并有一个坚硬的外壳,称为细菌壁,它决定了细菌的形状并保护细菌免受环境的物理侵害。细胞壁下方是质膜,它界定了细胞质,细胞质是一种液体,其中有数以千计的蛋白质和细胞器负责细菌的新陈代谢。由 DNA 分子组成的细菌染色体也直接嵌入细胞质中。

由于附着在膜和细胞壁上的长蛋白质丝(称为鞭毛)的跳动,许多细菌得以移动。

细菌簇的类型

有成千上万种细菌,它们的新陈代谢、栖息地和细胞形状各不相同。分组类型和单元格形状是分类的基本特征。

细菌细胞可能具有球形(椰子)、杆状(杆菌)、螺旋(spiral)和逗号(vibrion)形状。簇是细胞形状的展开,例如两个连接在一起的球菌(双球菌)。

细菌营养

自养细菌有能力生产自己的食物,而异养细菌则依靠自养生物制造的有机分子来喂养和完成它们的呼吸链。至于它们使用的能源,自养细菌可分为两大类:光养细菌或化学营养细菌。

光养细菌是那些使用光作为其主要能量来源的细菌,而化学营养细菌则依靠化学反应来获取能量。

细菌繁殖

细菌表现出无性繁殖,这是通过二元分裂或孢子形成发生的。在这种类型的繁殖中不涉及配子,因此不存在遗传变异。

二分法

二元分裂是一个细菌细胞复制其遗传物质并分裂成两半的过程,产生两个与其相同的新细菌。

孢子形成

某些种类的细菌在遇到不利的环境条件(例如营养或缺水)时,能够形成称为孢子的结构。

在孢子形成过程中,遗传物质被复制,其中一个拷贝与细胞的其余部分分离并被质膜包围。然后,在该膜周围,出现厚壁,构成孢子。

剩余的细胞内容物退化,原始细胞壁破裂,释放孢子。在有利的环境中,这个孢子会水合并重建一种新细菌,它开始通过二元分裂进行繁殖。

细菌和生物技术

科学和技术的发展使生物能够利用对人类有用的技术,这种活动被称为生物技术。除了参与一些食品的生产过程外,细菌在制药工业中被大量用于生产抗生素和维生素。

生物修复是另一个例子,其中微生物(主要是细菌)用于清洁被污染物污染的环境区域。

细菌传播疾病

虽然有些细菌对人类有用和有益,但也有一些细菌会传播疾病。感染主要通过接触分泌物或通过受污染的水、食物和物体发生。

主要的细菌传播疾病是肺结核、破伤风、淋病、细菌性痢疾、梅毒和麻风病。



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