第八章 顯微鏡下的細菌 顯微鏡下的細菌

細菌,寄生在幾乎所有動物包括人類的體內,吸收著寄主的營養來生存。細菌種類繁多,一些會給人類帶來厄運,一些卻是治病療傷的良藥。

細菌是生物的主要類群之一,屬於細菌域。它們是數量最多的生物,遠遠超過其他生物。如果將細菌的數量比喻成大海,那麽我們人類的數量就是其中一滴水而已。

細菌形體微小,目前已知最小細菌隻有0.2微米左右。它們一般是單細胞生物,結構簡單,沒有細胞核、細胞骨架和膜狀胞器。它們不像綠色植物那樣有線粒體和葉綠素,因此無法自己生產能量,隻能從外界竊取。

細菌分布廣泛,土壤中、水中、岩石中、爛草中以及生物的體內都是它們的棲息之地。我們人體上也有著數不清的細菌,數量是人體的細胞總數的10倍之多,隻是我們無法看見。

一些生命力頑強的細菌更是不避酷熱棲息在溫泉、火山,以及環境非常惡劣的放射性物質中,這些細菌非常頑固,通常被稱為“嗜極生物”。意大利科學家就曾在一座海底火山發現過這種生物,數量雖少,意義重大。

它們是單細胞微生物,用肉眼是無法看見的,需要用顯微鏡來觀察。在顯微鏡下的細菌形狀各異,有的呈長條狀,有的呈圓形,有的還是四方形的,十分有趣。這裏,介紹幾種常見細菌:

1.弧菌。顧名思義,這是一種“彎曲”的細菌,形狀類似逗號,屬於原核生物。

2.葡萄球菌。它們的形狀猶如一串葡萄,大量堆積在一起。大多數的葡萄球菌都是無害的,隻有少數是有害的,屬於革蘭陽性球菌。

3.破傷風杆菌。這是一種能夠引起破傷風的細菌,屬於病原細菌。人若不慎被利器割傷、鐵釘刺傷,它們就有可能出現。形狀猶如小蝌蚪,腦袋呈血紅色,對身體有害。

說完細菌的外部形狀之外,讓我們來觀察觀察細菌的內部構造。

細菌結構簡單。每個細菌都有細胞壁,厚度一般為15~30納米,接近於人類的體表皮膚的細胞。

細菌的主要成分是肽聚糖。這是一種雙糖單元,是由小分子組合到一起形成的大分子。小分子中包含肽聚糖纖維,相鄰的聚糖纖維之間的短肽通過肽橋或肽鍵橋接起來,好比河的兩岸通過橋梁連接;接著形成肽聚糖片層,好像是膠合板,多層粘合,非常結實。

由於肽聚糖是細胞壁的主要成分,所以,凡是能破壞肽聚糖結構、抑製其合成的物質都具有殺菌、抑菌作用,如溶解酶、青黴素等藥物。它們能夠抑製肽橋的形成,所以當感染病菌需要消炎的時候,醫生通常會為我們注射青黴素。

由於細胞結構簡單,細胞壁對其生存就具有十分重要的作用,細細數來,大致有以下功能:

1.能保持細菌外形,提高其機械強度;

2.細胞壁非常堅固,有助於減少細菌的機械性或滲透性損傷;

3.細胞壁是傳遞物質的媒介,兩個細胞可以通過細胞壁的相互作用實現信息的傳遞;

4.防止大分子及其他有害物質的入侵;

5.能夠協助細胞運動,是細菌運動的主要動力之一。

不過,並非所有的細菌都是有細胞壁的,比如L型細菌、原生質體、球狀體以及支原體,這4種細菌就沒有細胞壁。