【矩道生物虚拟实验】让人又爱又恨的细菌

细菌的发现历程

在荷兰人列文虎克发现这些呈杆状、螺旋状或球状的小生物前，人们并不知道有细菌这样的一类生物。列文虎克是在一位从未刷过牙的老人牙垢上发现它们的，但那时的科学家认为细菌是自然产生的。直到19世纪中叶，巴斯德用鹅颈瓶实验指出，细菌是由空气中已有细菌产生的，而不是自行产生，并发明了“巴氏消毒法”，被后人誉为“微生物之父”。细菌这个名词最初由德国科学家埃伦伯格在1828年提出，用来指代某种细菌。

细菌长什么样？

现今原核生物与细菌几乎就是同义词，细菌又可分为两个域：真细菌和古核生物。依靠高倍显微镜或电镜的帮助，我们能看见许多微小的细菌，虽然细菌的种类很多且大多都为单细胞，但是根据细菌外部形态的不同，大致可以分为三类：外形圆圆滚滚的，叫球菌；身材相对苗条竖直的，是杆菌；而蜿蜒曲折的，称螺旋菌。

细菌的内部结构

世界对他的恶意这么大，它当然要穿上厚厚的盔甲，那就是它的“外壳”，称为荚膜，细菌就靠它来保护自己。荚膜的下面是“细胞壁”，但它也不能与世隔绝呀，于是紧贴细胞壁内部有一层相对柔软的膜，称为细胞膜，它是食物和废物进出细胞的“门户”。细胞膜里面充满着粘稠的液体，这是细胞质，含有各种微粒和贮藏物质。细菌的遗传物质是拟核，没有成形的细胞核。因此这样的生物被称为原核生物。有的细菌还有长长的“尾巴”，那就是鞭毛，别小瞧它，它的左右摆动能让细菌快速移动。比如霍乱弧菌凭借鞭毛的摆动，1小时内能“飞奔”18厘米，这段距离相当于它身长的9万倍！

细菌的生殖方式

细菌是依靠分裂进行生殖的，它们繁殖的速度也是相当惊人，如果环境适宜，不到半小时，细菌就能分裂一次。芽孢是一个让人们非常头疼的东西，它是细菌的休眠体。有些细菌在生长发育后期，细胞壁增厚，个体缩小从而凝聚成椭圆形的休眠体，这就是芽孢。芽孢在恶劣生长条件下过几十年仍有活力，一旦环境适宜，芽孢就会吸水萌发，又成为一个有活力的菌体。这些特性使他们无处不在。

细菌的作用

一提到细菌人们往往都会皱起眉头。因为许多疾病都是由细菌引起的，所以人们对它总有一种厌恶和恐惧的感觉。其实，有害的细菌只占一小部分，多数细菌不仅能和我们和平共处，还可以为人类造福。例如，生物圈中的每分每秒都有生命的更迭，千万年世纪的变换，却始终让生物们有一个合适的空间生存，但它们的遗体不会凭空消失。这就是细菌和其他微生物的功劳。它们就是地球的清洁工，分解动植物躯体的同时转化成植物能够利用的养料，为促进自然界的物质循环立下了汗马功劳。

放线菌（真细菌域）

放线菌的个体由一个细胞组成，这与细菌十分相似，因此它们常被当作细菌家族中的一个独立的大家庭。不过，放线菌又有许多真菌家族的特点，例如菌体由许多无隔膜的菌丝体组成，所以从生物进化的角度看，它是介于细菌与真菌之间的过渡类型。

放线菌在土壤中分布最广泛，它们中绝大多数是腐生菌，能将动植物的遗体分解，然后转化成有利于植物生长的营养物质。医生常常使用链霉素、红霉素这一类抗生素治病，将许多生命从死神的手中抢回。主角就是在真细菌类群中唯一的单细胞放线菌——链霉菌属。目前发现的几千种抗生素中，有一半以上是由放线菌产生的。它的菌落颜色鲜艳，呈放射状，对人体无害，因此，人们常用它作食品染色剂，既美观，又安全。利用放线菌还可以生产维生素B12、蛋白酶和葡萄糖异构酶等医药用品。

大肠杆菌

大肠杆菌一直与我们的生活息息相关，它是我们肠道中十分重要的正常菌群，能够提供我们自身合成不了的维生素K2。不过，它也有发威的时候：当我们免疫力下降时，它就会成为致病菌，有可能引起我们肠道外的感染，比如败血症、泌尿道感染等；另一方面，有个别种类的大肠杆菌是有致病性的，能引起人类肠胃炎，导致腹痛、发热、腹泻等，对儿童来说更为严重。大肠杆菌在基因工程、生物能源方面的应用更加广泛。传统能源，像石油、煤炭等总会有用尽的一天，而对于研发它们的替代品，科学家们也做了不少的研究。例如生物柴油：通过基因改造，使得大肠杆菌可以生产出丙烷，丙烷是一种清洁能源。

在矩道生物虚拟实验对象库中还有其他多种细菌和微生物有待你来发现观察哦！