微生物王國中細(xì)菌是主角
提起細(xì)菌,或許你會首先想到能引起疾病、殘害生命的病原菌,恐懼感和厭惡感油然面生。其實(shí),我們大可不必談菌色變。確實(shí),有許多細(xì)菌是引起人體疾病的罪魁禍?zhǔn)?,如霍亂弧菌、結(jié)核桿菌、肺炎雙球菌等,但是這些作惡多端的病原菌畢竟只占細(xì)菌的一小部分,絕大部分細(xì)菌對人類而言是有益的,是人類的朋友。
眾所周知,細(xì)菌的身材非常微小。打一個形象的比喻,讓大約1000個細(xì)菌一個挨一個地并列起來的長度,才相當(dāng)于一個小米粒那么大。如果從河溝中取一些污水,在潔凈的載玻片上滴一滴,然后蓋上蓋玻片,放在顯微鏡下,放大幾千倍甚至幾萬倍,你才可以一睹細(xì)菌的“芳容”!
細(xì)菌的基本形態(tài)大體分為三種:即球形、桿形和螺旋形,因此我們可相應(yīng)地把細(xì)菌分為球菌、桿菌和螺旋菌三種菌類。
細(xì)菌身體圓鼓鼓得像個小球。在細(xì)菌中,有各種各樣的球菌類。例如:有的我行我素,獨(dú)往獨(dú)來,過著單身生活,如尿素微球菌;有的喜歡出雙入對,稱為雙球菌,如引起肺炎、胸膜炎的肺炎雙球菌;也有的球菌愛熱鬧,喜歡成群結(jié)隊(duì)生活在一起,它們或者一個一個地排列形成鏈狀,好像珍珠項(xiàng)鏈一樣,我們稱之為鏈球菌,它們往往對人體危害很大,可以引起傷口化膿、扁桃體炎以及兒童易患的猩紅熱,或者不規(guī)則地聚集成一簇,像一串葡萄,因此稱為葡萄球菌,如金黃色葡萄球菌就是最常見的引起化膿炎癥的球菌。
細(xì)菌
有的細(xì)菌長得像火柴梗,被稱為桿菌。就像大家非常熟悉的大腸桿菌,它生活在我們的腸道里,與我們終身相伴;當(dāng)然也有許多桿菌是病原菌,如炭疽桿菌、結(jié)核桿菌、破傷風(fēng)桿菌等,它們嚴(yán)重地危害人的健康。
有一種肉毒桿菌產(chǎn)生的肉毒素是目前已知的毒物中最毒的一種,1毫克這種毒素能殺死10億只老鼠,也可使幾十萬人死亡。
還有一類細(xì)菌形體像一根細(xì)棍,但它們不是直的,身體彎曲成弧線,我們稱它為弧菌,最有代表性的弧菌是霍亂弧菌,它是引起烈性傳染病——霍亂的元兇;身體彎曲成一圈一圈兒,像彈簧一樣的細(xì)菌就是螺旋菌,常見的螺旋菌是口腔牙垢中的口腔螺旋體。
如果把細(xì)菌切成薄片,放在電子顯微鏡下觀察,就會看到它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。細(xì)菌的最外層是堅(jiān)韌的保護(hù)層,就是細(xì)胞壁,它包裹著整個菌體,使細(xì)胞有固定的形狀。緊貼細(xì)胞壁的里面,有一層極薄而柔軟的富有彈性的細(xì)胞膜,它好比圍城四周的崗哨,控制著細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的進(jìn)出,關(guān)系著細(xì)胞的生死存亡。
細(xì)菌的細(xì)胞膜上設(shè)置了許多關(guān)卡,只有那些細(xì)菌生命活動需要的物質(zhì),它才放行允許進(jìn)入,細(xì)菌代謝產(chǎn)生的廢物也可以通過細(xì)胞膜排出去,其他物質(zhì)則禁止通行,這種現(xiàn)象叫作細(xì)胞膜的選擇透過性。包裹在細(xì)胞膜內(nèi)的是細(xì)胞質(zhì)和不成形的細(xì)胞核。細(xì)胞質(zhì)由一團(tuán)黏稠的膠狀物質(zhì)組成,它相當(dāng)于細(xì)菌的“生產(chǎn)車間”和“倉庫”。細(xì)胞質(zhì)中含有高效專一的生物催化劑十一酶,保證了各種生命代謝活動的順利進(jìn)行;還有蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器”——核糖體,以及貯藏營養(yǎng)的“能源庫”——淀粉粒等。細(xì)菌的細(xì)胞核物質(zhì)裸露在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的一定區(qū)域內(nèi),沒有核膜包繞著,與高等生物的細(xì)胞核不同,只能叫作核區(qū)或原核,正因?yàn)槿绱耍覀儼鸭?xì)菌稱為原核生物。核物質(zhì)的主要成分是脫氧核糖核酸,簡稱DNA,它負(fù)責(zé)細(xì)菌的傳宗接代,生息繁衍。
各種細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)都包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和核區(qū)。當(dāng)然,不同細(xì)菌還有自己的一些特殊結(jié)構(gòu),主要有莢膜、芽孢和鞭毛。
某些細(xì)菌的細(xì)胞壁外,有一層疏松的、像果凍一樣的莢膜,可以幫助細(xì)菌抵御外界化學(xué)物質(zhì)的侵襲。因此,莢膜與一些病原菌的毒力有密切關(guān)系,有莢膜的細(xì)菌毒力強(qiáng),不易被藥物殺死。
有的細(xì)菌在遇到惡劣的環(huán)境時,細(xì)胞內(nèi)會濃縮形成一個圓形或橢圓形的休眠體,我們稱它為芽孢。像能在肉類罐頭中繁殖的肉毒桿菌,在100℃的水中必須煮七八個小時才死亡,就是由于它在高溫下形成了芽孢的緣故。芽孢的含水量特別低,細(xì)胞壁厚而致密,對寒冷、高溫、干旱和化學(xué)藥劑的抵抗能力很強(qiáng)。當(dāng)遇到合適的環(huán)境時,芽孢又重新長成細(xì)菌體。食品、醫(yī)藥、衛(wèi)生等部門都以殺死芽孢為標(biāo)準(zhǔn)來衡量滅菌是否徹底。
如果用牙簽挑一點(diǎn)自己的牙垢放在顯微鏡下觀察,你就會發(fā)現(xiàn)許多細(xì)菌是非?;顫姾脛拥?,它們不停地你推我碰,四處亂竄,很是熱鬧。原來,有些桿菌和螺旋菌都長有運(yùn)動器官——鞭毛。鞭毛的旋轉(zhuǎn)速度非??臁<?xì)菌的運(yùn)動速度是非常驚人的,許多細(xì)菌的運(yùn)動速度平均為20~80微米/秒。單從這個數(shù)字來看,似乎它們跑得很慢,但如果與它們的身體長度相比,會使我們很驚訝!實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),跑得最快的獵豹每秒鐘可跑出30.48米的距離,折算起來,每秒鐘也只能跑出其身體長度的25倍,而細(xì)菌每秒鐘的運(yùn)動距離可達(dá)到自身長度的50~100倍。由于鞭毛太細(xì)了,只有在電子顯微鏡下才能觀察到它十分復(fù)雜而精細(xì)的結(jié)構(gòu)。球菌通常沒有鞭毛。
細(xì)菌是自然界中分布最廣、數(shù)量最多、與人類和大自然關(guān)系最為密切的一類微生物。所以說,細(xì)菌是微生物王國中的主角。
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