古生物博物館 > 生命起源于海洋 > 細(xì)菌--最古老的生命目名稱

     
現(xiàn)代細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特征
    

  提起細(xì)菌,人們首先想到的恐怕是那些導(dǎo)致疾病、殘害生命的病原細(xì)菌,因此難免“談菌色變”。實(shí)際上,病原菌只是細(xì)菌的一部分,而在細(xì)菌家族的大千世界里,大多數(shù)細(xì)菌能夠給人類帶來很大的益處,生產(chǎn)味精等食物添加劑、凈化環(huán)境等都離不開細(xì)菌。

  細(xì)菌是一類構(gòu)造簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物,個(gè)體極小,必須用顯微鏡才能夠觀察得到。它沒有成型的細(xì)胞核,只有一些核質(zhì)或是分散在細(xì)胞里的原生質(zhì)中,或是以顆粒狀態(tài)存在。因此,科學(xué)家稱它們?yōu)椤霸松铩薄?/p>

  細(xì)菌的種類繁多,而且分布極為廣泛,從地球上1萬7千米的高空到1萬零700米的海洋深處到處都有細(xì)菌的蹤跡。

  細(xì)菌不僅分布廣泛,而且種類繁多,長(zhǎng)相也各有不同,科學(xué)家通常根據(jù)外形把它們分為4個(gè)類群:球狀的稱為球菌,長(zhǎng)圓柱形的稱為桿菌,細(xì)胞略呈彎曲或弓形的稱為弧菌,呈螺旋狀的稱為螺旋菌,也叫做螺旋體。

肺炎雙球菌

  在球菌中,有的孤身只影,稱為單球菌,例如尿素小球菌;有的成雙成對(duì),稱為雙球菌,例如肺炎雙球菌;有的4個(gè)菌體連在一起,稱為四聯(lián)球菌;有的8個(gè)菌體像“疊羅漢”一樣地疊在一起,稱為八疊球菌,例如藤黃八疊球菌;有的菌體像一串串珠子鏈兒一樣連在一起,稱為鏈球菌,例如乳酸鏈球菌;還有的菌體不規(guī)則地聚集在一起,看起來像一串串的葡萄,成為葡萄球菌,例如金黃色葡萄球菌。

  桿菌中又分為長(zhǎng)桿菌(例如結(jié)核桿菌)、短桿菌(例如谷氨酸生產(chǎn)菌)和中型桿菌(例如大腸桿菌)。有的桿狀菌體能連在一起,這樣的桿菌稱為鏈桿菌(例如炭疽桿菌)。還有的桿菌體能長(zhǎng)出側(cè)枝,這樣的桿菌稱為分枝桿菌(例如結(jié)核桿菌)。

炭疽桿菌

結(jié)核桿菌

  除了上述這4個(gè)類群之外,還有一類絲狀細(xì)菌,其桿狀菌體連成長(zhǎng)鏈,外面由一個(gè)共同的粘質(zhì)衣鞘包圍,形成絲狀或毛發(fā)狀的菌絲。這樣的細(xì)菌稱為鞘衣細(xì)菌,常見于下水道或其它有機(jī)質(zhì)豐富的水里。

  如果我們把細(xì)菌切開來觀察,細(xì)菌的最外層是結(jié)實(shí)的保護(hù)層,稱為細(xì)胞壁,它包裹著整個(gè)菌體使細(xì)胞有固定的形狀。其主成分是肽聚糖。細(xì)胞壁的里面是一層又薄又柔軟而且富有彈性的透膜——細(xì)胞膜,它是細(xì)胞內(nèi)外的交換站,控制著細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換。細(xì)胞膜由脂類、蛋白質(zhì)和糖類組成,它的里面就是細(xì)菌的所有生命物質(zhì)--細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)由一團(tuán)粘稠的膠狀物質(zhì)組成,內(nèi)含各種酶系統(tǒng),是生物化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所,也是貯藏代謝產(chǎn)物的“倉庫”,化學(xué)成分主要是水、蛋白質(zhì)、核酸和脂類等。細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有一個(gè)核區(qū),但是這種“核”與真核生物的細(xì)胞核不同,沒有核膜包圍,只是由遺傳物質(zhì)卷曲纏繞而成,其化學(xué)組成主要是核酸。

  有些細(xì)菌除了具有一般的細(xì)胞結(jié)構(gòu)外,還具有一些特殊的結(jié)構(gòu),如莢膜、芽孢、鞭毛等。

  莢膜是某些細(xì)菌細(xì)胞壁外具有的一層果凍般的粘液狀的膜,可以阻抗有害化學(xué)物質(zhì)對(duì)細(xì)菌的侵害。因此,有莢膜的細(xì)菌不易被藥物殺死。莢膜的成分因細(xì)菌而異,大多數(shù)是多糖或多肽。

  某些細(xì)菌在其生命活動(dòng)中的某個(gè)階段可以從營養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或卵圓形的內(nèi)生孢子,稱為芽孢。芽孢是細(xì)菌的休眠體,含水量低,壁厚而致密,對(duì)熱、干燥和化學(xué)物質(zhì)的傷害的抵抗能力很強(qiáng)。芽孢能夠脫離細(xì)胞獨(dú)立存在,在干燥的環(huán)境里能存活10年之久,當(dāng)條件適宜時(shí),芽孢就發(fā)芽長(zhǎng)成新的菌體。但是芽孢不是繁殖后代的方式,因?yàn)橐粋(gè)菌體只能產(chǎn)生一個(gè)芽孢。細(xì)菌繁殖后代是由細(xì)胞分裂的方式進(jìn)行的。

  有些桿菌和弧菌還能長(zhǎng)出很細(xì)很長(zhǎng)的被稱為“鞭毛”的絲狀物。鞭毛是深植于細(xì)胞質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)器官,鞭毛的旋轉(zhuǎn)可以推進(jìn)細(xì)菌迅速地運(yùn)動(dòng)。球菌通常沒有鞭毛,桿菌中有的有有的沒有,有的則在生長(zhǎng)過程中的某一階段才有;【吐菪加斜廾S行┘(xì)菌如螺旋體等不借助于鞭毛運(yùn)動(dòng),而是借助于細(xì)胞中有彈性的軸絲體伸縮而使菌體運(yùn)動(dòng)。

 

 
 
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