細(xì)菌的種類
發(fā)布時(shí)間：
2022-12-27
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細(xì)菌的種類
根據(jù)形狀分為三類,即:球菌、桿菌和螺旋菌(包括弧菌、螺菌、螺桿菌).按細(xì)菌的生活方式來(lái)分類,分為兩大類:自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌,其中異養(yǎng)菌包括腐生菌和寄生菌.按細(xì)菌對(duì)氧氣的需求來(lái)分類,可分為需氧(完全需氧和微需氧)和厭氧(不完全厭氧、有氧耐受和完全厭氧)細(xì)菌.按細(xì)菌生存溫度分類,可分為喜冷、常溫和喜高溫三類.細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)者:荷蘭商人安東·列文虎克.細(xì)菌很小,只能用顯微鏡才能看見(jiàn).
細(xì)菌(Bacteria)是生物的主要類群之一,屬于細(xì)菌域.細(xì)菌是所有生物中數(shù)量最多的一類,據(jù)估計(jì),其總數(shù)約有5×10^30個(gè).細(xì)菌的個(gè)體非常小,目前已知最小的細(xì)菌只有0.2微米長(zhǎng),因此大多只能在顯微鏡下看到它們.細(xì)菌一般是單細(xì)胞,細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,缺乏細(xì)胞核、細(xì)胞骨架以及膜狀胞器,例如線粒體和葉綠體.基于這些特征,細(xì)菌屬于原核生物(Prokaryota).原核生物中還有另一類生物稱作古細(xì)菌(Archaea),是科學(xué)家依據(jù)演化關(guān)系而另辟的類別.為了區(qū)別,本類生物也被稱做真細(xì)菌(Eubacteria).
細(xì)菌廣泛分布于土壤和水中,或者與其他生物共生.人體身上也帶有相當(dāng)多的細(xì)菌.據(jù)估計(jì),人體內(nèi)及表皮上的細(xì)菌細(xì)胞總數(shù)約是人體細(xì)胞總數(shù)的十倍.此外,也有部分種類分布在極端的環(huán)境中,例如溫泉,甚至是放射性廢棄物中,它們被歸類為嗜極生物,其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌(Thermotogamaritima),科學(xué)家是在意大利的一座海底火山中發(fā)現(xiàn)這種細(xì)菌的.然而,細(xì)菌的種類是如此之多,科學(xué)家研究過(guò)并命名的種類只占其中的小部分.細(xì)菌域下所有門(mén)中,只有約一半是能在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的種類.
細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)方式有自養(yǎng)及異養(yǎng),其中異營(yíng)的腐生細(xì)菌是生態(tài)系中重要的分解者,使碳循環(huán)能順利進(jìn)行.部分細(xì)菌會(huì)進(jìn)行固氮作用,使氮元素得以轉(zhuǎn)換為生物能利用的形式.細(xì)菌也對(duì)人類活動(dòng)有很大的影響.一方面,細(xì)菌是許多疾病的病原體,包括肺結(jié)核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細(xì)菌所引發(fā).然而,人類也時(shí)常利用細(xì)菌,例如乳酪及酸奶的制作、部分抗生素的制造及廢水的處理等,都與細(xì)菌有關(guān).在生物科技領(lǐng)域中,細(xì)菌有也著廣泛的運(yùn)用.
細(xì)菌是一種單細(xì)胞生物體,生物學(xué)家把這種生物歸入“裂殖菌類”.細(xì)菌細(xì)胞的細(xì)胞壁非常像普通植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,但沒(méi)有葉綠素.因此,細(xì)菌往往與其他缺乏葉綠素的植物結(jié)成團(tuán)塊,并被看作屬于“真菌”.細(xì)菌因?yàn)樘貏e小而區(qū)別于其他植物細(xì)胞.實(shí)際上,細(xì)菌也包括存在著的最小的細(xì)胞.此外,細(xì)菌沒(méi)有明顯的核,而具有分散在整個(gè)細(xì)胞內(nèi)的核物質(zhì).因此,細(xì)菌有時(shí)與稱為“藍(lán)綠藻”的簡(jiǎn)單植物細(xì)胞結(jié)成團(tuán)塊,藍(lán)綠藻也有分散的核物質(zhì),但它還有葉綠素.人們?cè)絹?lái)越普遍地把細(xì)菌和其他大一些的單細(xì)胞生物歸在一起,形成既不屬于植物界也不屬于動(dòng)物界的一類生物,它們組成生命的第三界——“原生物界”.有些細(xì)菌是“病原的”細(xì)菌,其含義是致病的細(xì)菌.然而,大多數(shù)類型的細(xì)菌不是致病的,而的確常常是非常有用的.例如,土壤的肥沃在很大程度上取決于住在土壤中的細(xì)菌的活性.“微生物”,恰當(dāng)?shù)卣f(shuō),是指任何一種形式的微觀生命.“菌株”一詞用得更加普遍,因?yàn)樗傅氖侨魏我稽c(diǎn)小的生命,甚至是一個(gè)稍大一點(diǎn)的生物的一部分.例如,包含著實(shí)際生命組成部分的一個(gè)種子的那個(gè)部分就是胚芽,因此我們說(shuō)“小麥胚芽”.此外,卵細(xì)胞和精子(載著最終將發(fā)育成一個(gè)完整生物的極小生命火花)都稱為“生殖細(xì)胞”.然而,在一般情況下,微生物和菌株都用來(lái)作為細(xì)菌的同義詞;而且確實(shí)尤其適用于致病的細(xì)菌.
根據(jù)形態(tài)分類
細(xì)菌具有不同的形狀.大部分細(xì)菌根據(jù)形狀分為三類:桿菌是棒狀;球菌是球形(例如鏈球菌或葡萄球菌);螺旋菌是螺旋形,包括弧菌、螺旋菌和螺旋體.
細(xì)菌的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單,原核生物,沒(méi)有成形的細(xì)胞核,沒(méi)有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器例如線粒體和葉綠體,但是有細(xì)胞壁,有的細(xì)菌還有鞭毛和莢膜,根據(jù)細(xì)胞壁的組成成分,細(xì)菌分為革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌.“革蘭氏”來(lái)源于丹麥細(xì)菌學(xué)家革蘭(HansChristianGram),他發(fā)明了革蘭氏染色.
有些細(xì)菌細(xì)胞壁外有多糖形成的莢膜,形成了一層遮蓋物或包膜.莢膜可以幫助細(xì)菌在干旱季節(jié)處于休眠狀態(tài),并能儲(chǔ)存食物和處理廢物.鞭毛可以幫助細(xì)菌運(yùn)動(dòng).
細(xì)菌的分類的變化根本上反應(yīng)了發(fā)展史思想的變化,許多種類甚至經(jīng)常改變或改名.隨著基因測(cè)序,基因組學(xué),生物信息學(xué)和計(jì)算生物學(xué)的發(fā)展,細(xì)菌學(xué)被放到了一個(gè)合適的位置.最初除了藍(lán)細(xì)菌外(它完全沒(méi)有被歸為細(xì)菌,而是歸為藍(lán)綠藻),其他細(xì)菌被認(rèn)為是一類真菌.隨著它們的特殊的原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn),這明顯不同于其他生物(它們都是真核生物),導(dǎo)致細(xì)菌歸為一個(gè)單獨(dú)的種類,在不同時(shí)期被稱為原核生物,細(xì)菌,原核生物界.一般認(rèn)為真核生物來(lái)源于原核生物.
通過(guò)研究rRNA序列,美國(guó)微生物學(xué)家伍茲(CarlWoese)于1976年提出,原核生物包含兩個(gè)大的類群.他將其稱為真細(xì)菌(Eubacteria)和古細(xì)菌(Archaebacteria),后來(lái)被改名為細(xì)菌(Bacteria)和古菌(Archaea).伍茲指出,這兩類細(xì)菌與真核細(xì)胞是由一個(gè)原始的生物分別起源的不同的種類.研究者已經(jīng)拋棄了這個(gè)模型,但是三域系統(tǒng)獲得了普遍的認(rèn)同.這樣,細(xì)菌就可以被分為幾個(gè)界,而在其他體系中被認(rèn)為是一個(gè)界.它們通常被認(rèn)為是一個(gè)單源的群體,但是這種方法仍有爭(zhēng)議.
古細(xì)菌
古細(xì)菌(archaeobacteria)(又可叫做古生菌或者古菌)是一類很特殊的細(xì)菌,多生活在極端的生態(tài)環(huán)境中.具有原核生物的某些特征,如無(wú)核膜及內(nèi)膜系統(tǒng);也有真核生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白質(zhì)的合成、核糖體對(duì)氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核細(xì)胞的相似、DNA具有內(nèi)含子并結(jié)合組蛋白;此外還具有既不同于原核細(xì)胞也不同于真核細(xì)胞的特征,如:細(xì)胞膜中的脂類是不可皂化的;細(xì)胞壁不含肽聚糖,有的以蛋白質(zhì)為主,有的含雜多糖,有的類似于肽聚糖,但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸.
物理因素
溫度.細(xì)菌對(duì)低溫的耐受性較強(qiáng),大多數(shù)細(xì)菌在液態(tài)空氣(-190)或液態(tài)氧(-252)下可保存多年.高溫對(duì)細(xì)菌有明顯的殺傷作用,大多數(shù)無(wú)芽孢菌在100煮沸時(shí)立即死亡,而有芽孢的細(xì)菌對(duì)高熱有抗力,如炭疽芽孢可耐受煮沸5-15分鐘,濕熱滅菌比干熱效果強(qiáng),因?yàn)闈駸釡缇鷿B透性大.
干燥.大多數(shù)細(xì)菌的繁殖體在干燥空氣中很快死亡,有些菌如結(jié)核桿菌對(duì)干燥耐力強(qiáng),在干痰中保存數(shù)月后仍有傳染性,干燥不能作為有效的滅菌手段,只能用于保存食物,但細(xì)菌在濕度<15%、真菌在濕度<5%時(shí),均不利其生長(zhǎng),因此干燥的食物可保持相當(dāng)一段時(shí)間而不壞.
射線.紫外線對(duì)細(xì)菌的作用包括誘發(fā)突變及致死,紫外線的波長(zhǎng)260nm時(shí)作用最強(qiáng).主要作用于細(xì)菌的DNA,但紫外線的穿透力很弱,一薄層蓋玻片就能吸收大部分紫外線,紫外線適量照射可以殺死細(xì)菌,但在照射后3小時(shí)再用可見(jiàn)光照射,則部分細(xì)菌又能恢復(fù)其活力,這種現(xiàn)象稱為光復(fù)活作用.可見(jiàn)光殺菌作用雖不大,但在通過(guò)某些染料時(shí),染料放出的熒光具有與紫外線同樣的作用,可殺死細(xì)菌,稱為光感作用.其原理尚不太清楚.
電離射線.放射性核素可以放出α、β、γ三種射線.β射線穿透力強(qiáng),在幾秒鐘內(nèi)就能滅菌;γ射線穿透力比α、β射線都強(qiáng),但對(duì)細(xì)菌作用弱,消毒需要的時(shí)間長(zhǎng);α射線穿透力弱,有殺菌和抑菌作用.電離射線損傷細(xì)胞的DNA,使細(xì)胞死亡,電離輻射通過(guò)介質(zhì)時(shí)還可引起猛烈沖擊.其他影響表面張力的溶液如有機(jī)酸、醇、肥皂等也可使一些細(xì)菌不生長(zhǎng)或溶解.
產(chǎn)水菌門(mén)Aquificae,熱袍菌門(mén)Therm,熱脫硫桿菌門(mén)Thermodesulfobacteria,異常球菌-棲熱菌門(mén)Deinococcus-Tmus,產(chǎn)金菌門(mén)Chrysiogenetes,綠彎菌門(mén)Chloroflexi,熱微菌門(mén)Thermomicrobia,硝化螺旋菌門(mén)Nitrospirae,脫鐵桿菌門(mén)Deferribacteres,藍(lán)藻門(mén)Cyanobacteria,綠菌門(mén)Chlorobi,變形菌門(mén)Proteobacteria,厚壁菌門(mén)Firmicutes,放線菌門(mén)Actinobacteria,浮霉菌門(mén)Planctomycetes,衣原體門(mén)Chlamydiae,螺旋體門(mén)Spirochaetes,纖維桿菌門(mén)Fibrobacteres,酸桿菌門(mén)Acidobacteria,擬桿菌門(mén)Bacteroidetes,黃桿菌門(mén)Flteria,鞘脂桿菌門(mén)Sphingobacteria,梭桿菌門(mén)Fusobacria,疣微菌門(mén)Verrucomicrob,網(wǎng)團(tuán)菌門(mén)Dictyoglomi,芽單胞菌門(mén)Gemm