微生物简述（3）——细菌的世界

细菌的形态

细菌是一类具有细胞壁的单细胞原核型微生物，其大小可以用测微尺在显微镜下进行测量，一般以微米（μm）为测量单位。各种细菌大小不一，同种细菌也可以因环境影响和菌龄的不同而有差异，

细菌在液体培养基中呈单体浮游状态，按照外形可以分为球菌、杆菌和螺形菌三大类。

球菌：菌体呈圆球形或近似球形，直径在1um左右，如肺炎链球菌，金黄色葡萄球菌，溶血链球菌等。

杆菌： 不同杆菌大小、长短、粗细差异较大，形态多数呈直杆状，也有的菌体稍弯。多数呈分散存在，也有的呈链状排列，则称为链状杆菌。菌体两端大多呈钝圆形，少数两端平齐，如炭疽芽孢杆菌，或两端尖细，如梭杆菌。有的杆菌末端膨大成棒状，称为棒状杆菌。有的菌体短小，近于椭圆形，称为球杆菌。有的末端呈分叉状，称为双歧杆菌。

螺形菌：菌体弯曲。菌体长2~3um，只有一个弯曲，呈弧形或逗点状，称为弧菌，如霍乱弧菌。菌体长3~6um，有数个弯曲，称为螺菌，如鼠咬热螺菌。菌体细长弯曲呈弧形或螺旋形，称为螺杆菌，如幽门螺杆菌。

细菌的基本结构

细菌的基本结构如下图所示，由外向内依次为：细胞壁、细胞膜、细胞质和核质。某些细菌还会具有一些特殊结构，如荚膜、鞭毛等。

细胞壁：根据细菌细胞壁的构造和化学组成不同，可将其分为G+细菌（即革兰氏阳性菌）与G-细菌（即革兰氏阴性菌）。G+细菌的细胞壁较厚（20～80nm），但化学组成比较单一，只含有90%的肽聚糖和10%的磷壁酸；G-细菌的细胞壁较薄（10～15nm），却有多层构造（肽聚糖和脂多糖层等），其化学成分中除含有肽聚糖以外，还含有一定量的类脂质和蛋白质等成分。

细菌细胞壁的主要功能：

① 维持细菌外形 细菌细胞壁坚韧而富有弹性，能够维持菌体的固有形态。

② 保护细菌抵抗低渗环境 起到保护作用，承受菌体内部高达5~25个大气压的巨大渗透压而不破裂，并能在低渗条件下生存。

③ 参与菌体内外的物质交换 细胞壁上的小孔和转运蛋白与细胞膜一起完成物质交换

④ 具有免疫原性 带有抗原决定簇，决定菌体的抗原性。

⑤ 参与致病过程

细胞膜：位于细胞壁内侧，是一层半透性薄膜，主要功能有：

① 物质转运 具有微孔，可以选择透过性

② 呼吸和分泌 含有多种呼吸酶，参与细胞呼吸作用

③ 生物合成 含有多种合成酶，是细胞生物合成的重要场所。

④ 参与细菌分裂 可形成中介体，提供大量能量，帮助细胞分裂。

细胞质：细胞膜包裹的胶状物质，是细菌新陈代谢的重要场所。

核质：细菌的遗传物质，没有核膜和核仁，也称拟核，是由单一密闭环状DNA分子反复

回旋卷曲盘绕，组成松散的网状结构，是细菌变异遗传的物质基础。

荚膜：细胞壁外包绕的一层粘液性物质，一般厚度≥200nm，主要作用有：

抗吞噬：保护细菌抵抗宿主吞噬细胞的吞噬和消化作用

粘附作用：易于粘附于组织细胞或无生命物质表面，增加传染性

保护细菌：避免或减少宿主体内溶菌酶、抗体、抗菌药物的损伤作用

鞭毛：运动器官，使细菌能够自由游动，帮助细菌更好粘附于宿主组织上。

致病细菌造成的危害

并不是所有的细菌都对人类有害，但致病菌曽给人类历史带来的重大苦难。例如炭疽芽孢杆菌会引发败血症，曽致使大量人员伤亡，在二战时期曾被日军作为生化武器使用；霍乱杆菌会引发人体剧烈的呕吐、腹泻，可发生代谢性酸中毒、血循环衰竭，甚至休克或死亡，历史上死于霍乱杆菌的多达3800万人；鼠疫杆菌会引发黑死病，死亡总数近1亿人；结核分枝杆菌会引发结核病，直至20世纪初，全球每年因患结核病死亡的人数超过200万。

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