趣味生物科普知识:细菌——到底是敌还是友

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细菌——到底是敌还是友。

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这天,飞飞从外面打球回来,一身汗,估计是太热了,飞飞赶紧去厨房拿水果吃。

妈妈看见后,赶紧制止——从飞飞手上拿回水果,然后说:“第一,先洗手,你刚运动回来,手上都是细菌;第二,水果也要洗。洗了才能吃。”

飞飞最怕妈妈了,妈妈说要洗,那就洗。

过了会儿,飞飞终于吃上了水果。他问妈妈:“什么是细菌?为什么从外面回来要洗手呢?我们每天都会碰到细菌,也没有生病呀。”

飞飞的这一问题,不少人也有。细菌是与人类共存的,那么,细菌到底是敌是友呢?

我们先来看看什么是细菌。细菌(bacteria)是生物的主要类群之一,属于细菌域。细菌是所有生物中数量最多的一类,据估计,其总数约有5×10个。细菌的个体非常小,目前已知最小的细菌只有0.2μm,因此大多只能在显微镜下看到。细菌一般是单细胞,细胞结构简单,缺乏细胞核、细胞骨架以及膜状胞器,如线粒体和叶绿体。基于这些特征,细菌属于原核生物。原核生物中还有另一类生物称作古细菌,是科学家依据演化关系而另辟的类别。为了区别,本类生物也被称作真细菌。

细菌的营养方式有自养及异养,其中异养的腐生细菌是生态系统中重要的分解者,使碳循环能顺利进行。部分细菌会进行固氮作用,使氮元素得以转换为生物能利用的形式。细菌也对人类活动有很大的影响。细菌是许多疾病的病原体,包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发。然而,人类也时常利用细菌,例如乳酪及酸奶的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等,都与细菌有关。在生物科技领域,细菌有也着广泛的运用。

细菌是一种单细胞生物体,生物学家把这种生物归入“裂殖菌类”。细菌细胞的细胞壁非常像普通植物细胞的细胞壁,但没有叶绿素。因此,细菌往往与其他缺乏叶绿素的植物结成团块,并被看作“真菌”。细菌因为特别小而区别于其他植物细胞。实际上,细菌也包括存在着的最小的细胞。此外,细菌没有明显的核,而具有分散在整个细胞内的核物质。

因此,细菌有时与称为“蓝绿藻”的简单植物细胞结成团块,蓝绿藻也有分散的核物质,但它还有叶绿素。人们越来越普遍地把细菌和其他大一些的单细胞生物归在一起,形成既不属于植物界也不属于动物界的一类生物,它们组成生命的第三界——“原生物界”。有些细菌是“病原的”细菌,其含义是致病的细菌。然而,大多数类型的细菌不是致病的,而的确常常是非常有用的。

例如,土壤的肥沃在很大程度上取决于住在土壤中的细菌的活性。“微生物”,恰当地说,是指任何一种形式的微观生命。“菌株”一词用得更加普遍,因为它指的是任何一点小的生命,甚至是一个稍大一点的生物的一部分。例如,包含着实际生命组成部分的一个种子的那个部分就是胚芽,因此我们说“小麦胚芽”。此外,卵细胞和精子(载着最终将发育成一个完整生物的极小生命火花)都称为“生殖细胞”。然而,在一般情况下,微生物和菌株都用来作为细菌的同义词,而且确实尤其适用于致病的细菌。

细菌对环境、人类和动物既有用处又有危害。一些细菌成为病原体,导致破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍乱和肺结核。在植物中,细菌导致叶斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接触、空气传播、食物、水和带菌微生物。病原体可以用抗菌素处理,抗菌素分为杀菌型和抑菌型。

细菌通常与酵母菌及其他种类的真菌一起用于发酵食物,如在醋的传统制造过程中,就是利用空气中的醋酸菌使酒转变成醋。其他利用细菌制造的食品还有奶酪、泡菜、酱油、醋、酒、酸奶等。细菌也能够分泌多种抗生素,如链霉素即是由链霉菌所分泌的。

细菌能降解多种有机化合物的能力也常被用来清除污染,称作生物复育。举例来说,科学家利用嗜甲烷菌来分解美国佐治亚州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。

细菌也对人类活动有很大的影响。例如奶酪及酸奶的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等,都与细菌有关。

知识小链接

细菌广泛分布于土壤和水中,或者与其他生物共生。人身上也带有相当多的细菌。据估计,人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的10倍。此外,也有部分种类分布在极端的环境中,如温泉,甚至是放射性废弃物中,它们被归类为嗜极生物,其中最著名的种类之一是海栖热袍菌,科学家是在意大利的一座海底火山中发现这种细菌的。然而,细菌的种类是如此之多,科学家研究过并命名的种类只占其中的小分。细菌域下所有门中,只有约一半的种类能在实验室培养。

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