細(xì)菌門介紹
(Schizomycophyta,Bacteriophyta)
1.一般特征和分類
細(xì)菌是微小的單細(xì)胞植物,有細(xì)胞壁(無纖維素),但沒有細(xì)胞核,與藍(lán)藻相似屬于原核生物。絕大多數(shù)細(xì)菌不含葉綠素(紫細(xì)菌含有細(xì)菌葉綠素)為異養(yǎng)植物。有的細(xì)菌(如硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等)是自養(yǎng)的,能利用CO2及化學(xué)能自制養(yǎng)料。細(xì)菌通過細(xì)胞分裂進(jìn)行繁殖,沒有有性生殖;有的可以形成芽胞渡過不良環(huán)境,待環(huán)境適宜時重新發(fā)育成一個細(xì)菌。細(xì)菌的分裂繁殖速度很快,在外界條件適宜時,20-30分鐘可以分裂繁殖一次,一天24小時可以繁殖47-71代,所以細(xì)菌傳播的疾病速度快,有時難以控制。 芽孢細(xì)胞壁加厚,內(nèi)部代謝降低,能夠非常有效的抵抗外界不良條件——低溫、高溫、干旱。有的芽孢在-253℃下不死,或在100℃下30分鐘不死,或在非常干旱的環(huán)境中不死。所以醫(yī)療和科研中的滅菌、消毒的要求就比較嚴(yán)格。 細(xì)菌在形態(tài)上可以分為三種基本類型
球菌:細(xì)胞為球形或半球形,直徑在0.5-2um的范圍,無鞭毛。
桿菌:細(xì)包呈桿棒狀,長度在1.5-10um的范圍,在生活中的某一個時期生長出鞭毛,能夠游動。
螺旋菌:細(xì)胞長而彎曲,略彎曲的稱為弧菌,其形態(tài)又常因發(fā)育階段和生活環(huán)境的不同而改變,在生活中的某一個時期生長出鞭毛,能夠游動。 另外,放線菌類(Actinomycetes)也是細(xì)菌中的一類。其細(xì)胞為桿狀,不游動,在某種生活情況下變成分枝絲狀體,從細(xì)胞的結(jié)構(gòu)看,它是細(xì)菌;從分枝絲狀體來看,則像真菌,故有人認(rèn)為它是細(xì)菌和真菌的中間形態(tài)。
腐生細(xì)菌占絕大多數(shù),它們通過分解各種有機物(動物尸體、糞便,植物的枯枝落葉等等),使其腐爛,從中取得有機碳作為養(yǎng)料。
寄生細(xì)菌種類和數(shù)量少,寄生于動植物體的活細(xì)胞內(nèi),靠吸取活細(xì)胞內(nèi)的養(yǎng)分生活,并使植物和動物致病。它們從植物的氣孔、傷口等處進(jìn)入植物體的細(xì)胞;從動物的口腔、呼吸道及傷口等進(jìn)入動物體的細(xì)胞。
目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌種類約2000余種。分布很廣,幾乎遍布地球的各個角落、空氣、水、土壤及生物體的內(nèi)、外,一切物體的表面都有細(xì)菌存在。
2.細(xì)菌在自然界中的作用和經(jīng)濟意義
腐生細(xì)菌和其他腐生真菌聯(lián)合起來,能把動、植物的殘遺物(尸體、枯枝落葉和排泄物等)分解為簡單的無機物,完成自然界的物質(zhì)循環(huán)——礦化作用。所有的高等植物都不能直接消化纖維素,也不能直接吸收蛋白質(zhì)。而這些物質(zhì)是地球上數(shù)量最多的物質(zhì),只有通過多種腐生細(xì)菌的配合分解,才能變成簡單的無機物——水、二氧化碳和氨,重新被植物體利用,重新進(jìn)入生物循環(huán)。
根瘤細(xì)菌與一些植物尤其是豆科植物的根共生形成根瘤,可以把空氣中的氮固定為含氮化合物,供給植物利用。
磷細(xì)菌能把磷酸鈣、磷灰石、磷灰土分解為植物容易吸收的養(yǎng)分。硅酸鹽細(xì)菌能促進(jìn)土壤中的磷、鉀轉(zhuǎn)化為植物可以吸收的物質(zhì)。 很多細(xì)菌是致病菌,可以使人、家畜、家禽致病,甚至危害生命,如傷寒桿菌、豬霍亂菌等。從狹義的或生產(chǎn)的觀點,使生產(chǎn)受到損失。從種群角度說,加速了老弱個體的死亡,減少對食物的消耗、減少不良后代的產(chǎn)生等等,有利于種群的發(fā)展,是一種有益的自然選擇。 細(xì)菌在化學(xué)工業(yè)、造紙、制革和煉糖等工業(yè)領(lǐng)域也廣為應(yīng)用。
在醫(yī)藥衛(wèi)生方面,可以利用細(xì)菌生產(chǎn)多種藥物,利用殺死的病原菌或處理后喪失毒力的活病原菌,制成各種預(yù)防和治療疾病的疫苗和卡介苗。