书城小说微生物:显微镜下的世界
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第12章 单细胞细菌

细菌是大家比较熟悉的名字,因为有很多疾病是它们引起的。但是,细菌也并不都是坏的。大多数细菌是和人类和平共处的,也有许多细菌对人类不仅无害而且有益,能给人类带来很大好处。比如:人们利用它来制作各种抗生素药物,制造食用味精,制作使庄稼增产的细菌肥料,生产沼气,冶炼金属,以及借助它来净化污水等等。

细菌是微生物世界里的一个大家族。但是从其身材来看却又是个细小的类群。我们用肉眼看不见它们,把5000个细菌连接起来也不过只有大米粒那么长。

在显微镜下,我们可以看清楚各种形态各异的细菌:如引起脑膜炎病的脑膜炎双球菌,是两个成双成对地连在一起的球菌;如引起伤口发炎化脓的葡萄球菌,是像葡萄串一样串连在一起的球菌;又如引起人们患猩红热、扁桃腺炎的链球菌,则是像根链子似的联在一起的球菌;还有一种常被人们用来作为药物抗菌试验的试验菌,叫四联球菌或八叠球菌,它们是四个四个或八个八个连在一起的球菌。

像杆子一样的细菌,我们叫作杆菌。同是杆菌,它们的长相也各不相同:有的笔直,有的稍稍带弯;有的瘦长,有的比较短、粗;有的末端呈圆形,有的末端呈方形。结核杆菌和痢疾杆菌就都属于这种类型。

还有的细菌是弯曲的,我们称它为弧菌。弧菌中,菌体转着圈儿长得像螺丝一样的叫螺菌,如使人患霍乱病的霍乱弧菌。

细菌的细胞外面包着一层坚韧而有弹性的细胞壁,细菌就靠它来保护自己的。细胞壁内部还有一层柔韧的薄膜,叫细胞膜,它是食物和废物进出细胞的“门户”。细胞膜里充满了叫做细胞质的黏稠胶液,其中含有各种颗粒和贮藏物质。有的细胞有细胞核,不过细胞核与细胞质分化程度很差,没有核膜,所以人们叫它原核,不是真正的核。

在显微镜下,我们可以看到许多细菌会游动。这是由于许多细菌身上都长有一根甚至几十根柔韧而有弹性的鞭毛,有的长在菌体的一端,有的丛生在两头,还有的周身都有,这些纤细的鞭毛舞动起来时,就会使细菌在液体里游动。有的细菌游动得还很快。像霍乱弧菌,就能在短短一秒钟时间里游过相当于它自身长度的25倍的距离。假如人也有它这样的本领的话,一个身高1.8米的游泳运动员,只要两秒多一点的时间,就能游完100米。

有的致病细菌在细胞壁外包有一层叫做荚膜的厚厚的粘质层,这种致病菌在侵入人体后就像有盔甲保护一样,使白血球无法吃掉它,从而使人生病。还有的细菌在菌体的一端或中间生有圆形、椭圆形的芽孢,这种芽孢不但可以进行繁殖,还可以抗御热、干燥、营养缺乏等不利环境的影响,所以对人类很不利。譬如破伤风杆菌的芽孢长在菌体的一端,像根小棍,比菌体还大。它脱离菌体以后,在干燥的条件下能存活十几年。又如导致牛羊患炭疽病的杆菌的芽孢,活很长时间以后仍能发芽长成新的孢体,继续侵害牲畜。

细菌主要靠分裂繁殖,也就是说它不断地一分为二,二分为四……所以细菌被分类学家称为裂殖菌类。细菌分裂繁殖的速度很高。例如大肠杆菌在18~20分钟内就分裂一次,如果条件合适,它在一天24小时内就能繁殖七八十代,从一个繁殖成1023个(即10万亿后面还要加10个零那么多)。

细菌分布极广,几乎分布在地球的各个角落,在空气中、水中、土壤中、生物体的内外和一切物体的表面。这与它们体积微小、易于散布、繁殖迅速、营养类型多、适应能力强密切相关。在寒冷的地方,分布着嗜冷性杆菌;在酷热的场所,多分布嗜热性细菌;在无氧环境下,多分布着厌氧的细菌。

细菌这个不合群的家伙是最小的细胞生物。20世纪50年代以前,人们对它的结构和组成知之甚少,由于电子显微镜的使用和生物技术的发展,人们对细菌的了解才更加深了一步。