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| 細菌 | |
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細菌（學名：Bacteria）是指生物的主要類群之一，屬於細菌域。也是所有生物中數量最多的一類，據估計，其總數約有5×10^30個。細菌的形狀相當多樣，主要有球狀、杆狀，以及螺旋狀。
細菌也對人類活動有很大的影響。一方面，細菌是許多疾病的病原體，包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、沙眼等疾病都是由細菌所引發。然而，人類也時常利用細菌，例如乳酪及酸奶和酒釀的製作、部分抗生素的製造、廢水的處理等，都與細菌有關。在生物科技領域中，細菌也有着廣泛的運用。[1]
中文學名： 細菌
拉丁學名： bacteria
界： 細菌界
門 ：細菌門
英文名 ：germs
基本構成 ： 細胞膜、細胞質、核糖體
特殊結構 ：莢膜、鞭毛、菌毛
直徑大小： 0.5~5μm之間
細菌的發現
細菌最早是被荷蘭人列文虎克（Antonie van Leeuwemhoek，1632-1723）在一位從未刷過牙的老人牙垢上發現的，但那時的人們認為細菌是自然產生的。直到後來，巴斯德用鵝頸瓶實驗指出，細菌是由空氣中已有細菌產生的，而不是自行產生，並發明了「巴氏消毒法」，被後人譽為「微生物之父」 。
細菌這個名詞最初由德國科學家埃倫伯格（Christian Gottfried Ehrenberg，1795-1876）在1828年提出，用來指代某種細菌。這個詞來源於希臘語βακτηριον，意為「小棍子」。
因為細菌是單細胞微生物，用肉眼無法看見，需要用顯微鏡來觀察。
1683年，荷蘭人安東·列文虎克（Antony van Leeuwenhoek，1632–1723）最先使用自己設計的單透鏡顯微鏡觀察到了細菌，大概放大200倍。
細菌這個名詞最初由德國科學家埃倫伯格（Christian Gottfried Ehrenberg，1795-1876）在1828年提出，用來指代某種細菌，這個詞來源於希臘語βακτηριον，意為「小棍子」。
1866年，德國動物學家海克爾（Ernst Haeckel，1834-1919）建議使用「原生生物」，包括所有單細胞生物（細菌、藻類、真菌和原生動物）。
1878年，法國外科醫生塞迪悅（Charles Emmanuel Sedillot，1804-1883）提出「微生物」來描述細菌細胞或者更普遍的用來指微小生物體。
路易·巴斯德（Louis Pasteur,1822-1895）和羅伯特·科赫（Robert Koch,1843-1910）指出細菌可導致疾病，導致一套細菌致病學說產生。[2]
基本形態與大小
球菌
球菌是外形呈圓球形或橢圓形的細菌，直徑0.5～1微米，有以下幾種類型：
1、單球菌：單獨存在，如尿素小球菌
2、雙球菌：如肺炎雙球菌
4、四聯球菌：形成的4個細胞排列在一起，成田字，如四聯球菌
5、八疊球菌：如尿素生孢八疊球菌
6、葡萄球菌：如金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。
桿菌
外形為杆狀的細菌稱桿菌，常有長寬接近的短杆或球杆狀菌，如甲烷短桿菌屬(Methano—brevibacter)；長寬相差較大的棒杆狀或長杆狀菌，如枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、梭狀桿菌(Bacterium fusiformis)；分枝狀或叉狀菌，如雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)；竹節狀(兩端平截)，如炭疽芽孢桿菌(Bacillusanthracis)等。
按桿菌細胞的排列方式不同則有成對的雙桿菌、呈鏈狀的鏈桿菌，另外，常有柵狀、「八」字狀以及由鞘衣包裹在一起的絲狀等多種。典型的桿菌有大腸桿菌、枯草桿菌、鏈桿菌、變形桿菌 。
螺旋狀
螺旋狀的細菌稱螺旋菌，一般長5～50微米，寬0.5～5微米，根據菌體的彎曲可分為：
1、弧菌(Vibrio)：螺旋不足一環者呈香蕉狀或逗點狀，如霍亂弧菌(Vibrio cholerae)
2、螺菌(Spirillum)：滿2～6環的小型、堅硬的螺旋狀細菌，如小螺菌(Spirillum minor)
3、螺旋體(Spirochaeta)：旋轉周數多(通常超過6環)、體長而柔軟的螺旋狀細菌，如梅毒螺旋體（Treponema Pallidum）。
細菌的結構
1、細胞壁（Cell wall）
細胞壁為細菌表面比較複雜的結構醫學教育網|搜集整理。是一層較厚（5～80nm）、質量均勻的網狀結構，可承受細胞內強大的滲透壓而不破壞。細胞壁堅韌而有彈性。
2、細胞膜（Cell membrane）
或稱胞膜（Cytoplasmic membrane）位於細胞壁內側，包繞在細菌胞漿外的具有彈性的半滲透性脂質雙層生物膜。
3、胞漿（Cytoplasm）
是無色透明膠狀物醫學教育網|搜集整理，基本成份是水、蛋白質、脂類、核酸及少量無機鹽。細胞漿中還存在一些胞漿顆粒。
4、質粒（Plasmid）
這是染色體外的遺傳物質，為雙股環狀DNA.分子量比染色體小，可攜帶某些遺傳信息，例如耐藥因子、細菌素及性菌毛的基本均編碼在質粒上。質粒能進行獨立複製，失去質粒的細菌仍能正常存活。質粒可通過接合、轉導作用等將有關性狀傳遞給另一細菌。
5、核糖體（Ribosome）
電鏡下可見到胞漿中有大量沉降係數為70S的顆粒，即核糖體。其化學組成70%為RNA，30%為蛋白質。細胞中約90%的RNA和40%的蛋白質存在於核糖體中。當mRNA連成多聚核蛋白體（Polyribosome），就成為合成蛋白質的場所。細菌的70S核糖體由50S和30S兩個亞基組成。鏈黴素能與細菌核糖體的30S基結合，紅黴素能與50S亞基結合，從而干擾細菌蛋白質的合成而導致細菌的死亡；真核細胞的核糖體為80S，因此對人體細胞則無影響。
6、胞漿顆粒（Cytoplasma granula）
大多數為營養貯藏物，較為常見的是貯藏高能磷酸鹽的異染顆粒（Metachrometic granula），嗜鹼性較強，用特殊染色法可以看得更清晰。根據異染顆粒的形態及位置，可以鑑別細菌。
7、核質（Nnclear materal）或擬核（Nucleoid）
是細菌的遺傳物質，決定細菌的遺傳特徵。[3]
常見細菌屬性
細菌種類很多，特性各異。現將與人類生活密切相關的細菌的重要屬性簡列如下：
1、醋桿菌屬
細胞橢圓到杆狀，直或彎，（ 0.6—0.8um）*（1.0—4.0）um，單個、成對或成鏈。細胞運動或不運動，如運動則以周生鞭毛或側生鞭毛。不產芽孢。革蘭氏陰性（少數可變）。嚴格好氧。菌落灰色，多數無色素，少數菌株產水溶性色素或 由於卟啉而使菌落呈粉紅色。接觸酶陽性，氧化酶陰性。不液化 明膠，產吲哚和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。不水解乳糖和澱粉。
化能異養。最適生長溫度25—30攝氏度，最適 pH5.4—6.3。醋桿菌出現在花、果、蜂蜜、酒、醋、甜果汁、「紅茶菌」、茶汁、「納豆」、園土和井水等環境 中。有的醋桿菌能引起菠蘿果實的粉紅病，引起蘋果及梨的腐爛。有 的菌株是制醋工業菌種。有的菌株能在甘蔗根和莖上固定微量的氮。有的菌株在生長過程中可以合成纖維素。
2、芽孢桿菌屬
細胞呈直杆狀，（0.5—2.5）um*（1.2—10）um，常以成對或鏈狀排列，具圓端或方端。在幼齡培養時，細胞染色大多數呈現革蘭 氏陽性，以周生鞭毛運動。芽孢橢 圓、卵 圓、柱狀或圓形。每個細胞產一個芽孢 。好氧或兼性厭氧。化能異養菌，具發酵或呼吸代謝類型。通常接觸酶陽性。該屬在 自然界中分布很廣，在土壤和空氣 中尤為常見。
有些種是發酵工業的生產菌種，如枯草桿菌可用於蛋 白酶生產；有些種是毒性很大的病原菌，如炭疽桿菌能引起人類和牲畜患炭疽病；有些種是食品中常見的腐敗菌，如蕈狀桿菌能引起食品腐敗變質。
3、雙歧桿菌屬
形態很不一致的桿菌，（0.5——1.3）um* （1.5—8）um，常呈彎、棒狀和分支狀。單生、成對、V字排列，有時成鏈，細胞平行呈柵欄狀，或玫瑰花結狀，偶爾呈膨大的球杆狀。革蘭氏陽性，通常染色不規則。不運動，不產芽孢，抗酸染色 陰性，厭氧生長，少數幾個種可在含10%CO2的空氣中生長。pH 低於4.5和高於8.5時不生長。化能有機營養。發酵糖類活躍，發酵產物主要是乙酸和乳酸，不產生CO2 ，不產生丁酸和丙酸。接觸酶陰性。通常要求多種維生素。最適生長溫度是37—41攝氏度。分離於溫血脊椎動物的腸道、昆蟲和垃圾。有些種可用來生產對人類健康有益的微生態製劑，如雙歧雙歧桿菌等。 [4]
細菌的繁殖
細菌是非常微小而又原始的生物，所以它們的繁殖方式及在培養基上的生長情況與高等動植物細胞有較大的差異。 一、細菌的繁殖方式
細菌主要以無性二分裂方式繁殖(裂殖)，即細菌生長到一定時期，在細胞中間逐漸形成橫隔，由一個母細胞分裂為兩個大小相等的子細胞。細胞分裂是連續的過程，分裂中的兩個子細胞形成的同時，在子細胞的中間又形成橫隔，開始細菌的第二次分裂。有些細菌分裂後的子細胞分開，形成單個的菌體，有的則不分開，形成一定的排列方式，如鏈球菌、鏈桿菌等。
採用電子顯微鏡研究細菌的分裂過程表明：細菌細胞分裂大致可經過核物質與細胞質分裂、橫隔壁形成和子細胞分離等過程。
細菌細胞分裂時，核質DNA與中介體或細胞膜相連，首先DNA複製並向細胞兩端移動，與此同時，細菌細胞膜向內凹陷並形成一垂直於細胞長軸的細胞質隔膜，使細胞質和核質均勻分配到兩個子細胞中。其次細胞形成橫隔壁，在細胞膜不斷內陷，形成子細胞各自的細胞質膜同時，母細胞的細胞壁也從四周向中心逐漸延伸。最後，逐漸形成子細胞各自完整的細胞壁。接着，子細胞分裂，形成兩個大小基本相等的子細胞。
細菌繁殖速度快，一般細菌約20～30min便分裂一次，即為一代。接種子肉湯培養中的細菌在適宜的溫度下迅速生長繁殖，肉湯很快即可變渾濁，表明有細菌的大量生長，有些細菌，如結核分枝桿菌的繁殖速度較慢，需要15-18小時才能繁殖一代。 [5]
細菌感染
細菌感染是致病菌或條件致病菌侵入血循環中生長繁殖，產生毒素和其他代謝產物所引起的急性全身性感染，臨床上以寒戰、高熱、皮疹、關節痛及肝脾腫大為特徵，部分可有感染性休克和遷徙性病灶。病原微生物自傷口或體內感染病灶侵入血液引起的急性全身性感染。臨床上部分患者還可出現煩躁、四肢厥冷及紫紺、脈細速、呼吸增快、血壓下降等。尤其是老人、兒童、有慢性病或免疫功能低下者、治療不及時及有併發症者，可發展為敗血症或者膿毒血症。[6]
相關視頻
1、細菌的發現、形態和結構
2、我們肉眼看不見的微生物細菌