细菌

细菌是所有生物中数量最多的一类，据估计，其总数约有5×1030个。细菌的个体非常小，目前已知最小的细菌只有0.2微米长，因此大多只能在显微镜下看到它们。细菌一般是单细胞，细胞结构简单，缺乏细胞核、细胞骨架以及膜状胞器例如粒线体和叶绿体，但是有细胞壁。根据细胞壁的组成成分，细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。“革兰氏”来源于汉斯·克里斯蒂安·革兰，他发明了革兰氏染色。有些细菌细胞壁外有多糖形成的荚膜，形成了一层遮盖物或包膜。荚膜可以帮助细菌在干旱季节处于休眠状态，并能储存食物和处理废物。
细菌是生物的主要类群之一，属于细菌域。广义的细菌即为原核生物，是指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作核区（或拟核）的裸露DNA的原始单细胞生物，包括真细菌和古生菌两大类群。其中除少数属古生菌外，多数的原核生物都是真细菌。可粗分为6种类型，即细菌（狭义）、放线菌、螺旋体、支原体、立克次氏体和衣原体。人们通常所说的即为狭义的细菌，狭义的细菌为原核微生物的一类，是一类形状细短，结构简单，多以二分裂方式进行繁殖的原核生物，是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。本章接下来主要介绍细菌的相关知识，以飨读者。

第一章 细菌综述
细菌简介
细菌的研究简史
细菌的两大类群
细菌的结构
细菌的“生活”
细菌的主要形态
细菌的表现特征
影响细菌的物理因素
细菌的营养物质
细菌的繁殖
细菌的能量代谢
细菌与真菌的区别

第二章 细菌的类别与分布
细菌的分类方法简介
细菌的分类系统和命名
普通细菌分类
细菌类别
细菌在自然界的分布情况

第三章 病毒与细菌
病毒的基本信息
病毒起源论
病毒的传播方式
病毒的危害
病毒的相关应用
病毒和细菌的区别
细菌性与病毒性呼吸道
感染的区别
病毒性疾病
细菌性疾病

第四章 骇人听闻的细菌武器
细菌武器的历史
细菌武器的特点
细菌武器的发展阶段
战场上细菌武器的使用
日本细菌武器对我国
人民的残害

    (2)古生菌的特征
     古生菌是生命三大领域之一(另两大领域为细菌域和真核生物域)。先前在细菌分类下被称作古原细菌，目前被认为与细菌不同，从而分离出来。具有以下特征：①独特转运RNA和核糖体RNA；②缺少肽多糖细胞壁；③支链亚单位形成的乙醚结合脂类；④存在于罕见生存环境中。古细菌在形态学和基因组构造方面与细菌相似，在基因组复制方式方面与真核生物相似。该领域包括至少三届：圆齿古细菌界、阔古细菌界和硅古细菌。
     (3)古生菌的形态
     古生菌微小，单个古生菌的细胞直径在011～15微米之间，有一些种类形成细胞团簇或者纤维。虽然在高倍光学显微镜下可以看到它们，但优选的也只像肉眼看到的芝麻那么大。不过用电子显微镜能够让我们区分它们的形态。虽然它们很小，但是它们的形态形形色色。有的像细菌那样为球形、杆形、螺旋形、叶状、叶片状或块状。特别奇怪的是，古生菌有呈三角形或不规则形状的，还有方形的，像几张连在一起的邮票。古生菌具有多种代谢类型。值得注意的是，盐杆菌可以利用光能制造ATP，尽管古生菌不能像其他利用光能的生物一样利用电子链传导实现光合作用。
     有的古生菌有鞭毛，例如詹氏甲烷球菌在细胞的一端生有多条鞭毛。鞭毛是一种像头发一样的细胞附属器官，它的功能是使细胞能够运动。
     古生菌是原核生物，像细菌一样，没有核膜，它们的DNA也以环状形式存在。不过，它的tRNA分子(转移RNA)有些不同于其他生物的特征。转移RNA分子是一种相对比较小的核糖核酸分子，它对解读DNA的遗传密码、合成蛋白质至关重要。细菌、动物、植物、真菌的转移RNA的结构特征是相同的，但是古生菌的tRNA分子的结构却很特别，所以要区分古生菌和细菌，搞清楚这种分子的结构有关键性的意义。古生菌的转移RNA的许多特征更近似真核生物，倒不太像细菌的。同样，古生菌的核糖核蛋白体的许多特征也更像高等真核生物如动物和植物的，例如细菌的核糖核蛋白体对某些化学抑制剂敏感，而古生菌和真核生物却对这些抑制剂无动于衷。这使我们觉得古生菌和真核生物的亲缘关系更近。
     像其他生物一样，古生菌细胞有细胞质、细胞膜和细胞壁三种结构。古生菌细胞也有一层把细胞和外部环境隔离开的外膜。在膜内包裹着细胞质，其中悬浮着DNA，古生菌的生命活动在这里进行。几乎所有的古生菌细胞的外面都围有细胞壁，这是一层半固态的物质，它可以维持细胞的形状，并保持细胞内外的化学物质平衡。在细菌和大多数生物细胞中可以区分这三部分，但是仔细观察每部分，就会发现它们只是结构相似，而化学成分并不相同。
     换句话说，古生菌像其他生物一样构建同样的结构，但是它们用不同的化合物来构建。例如所有细菌的细胞壁含有肽聚糖，而古生菌没有这种化合物，虽然某些古生菌含有类似的化合物。同样，古生菌不像植物细胞壁中含有纤维素，也不像真菌那样含有几丁质，它们有特殊的化学成分，而不是脂肪酸。
     (4)古生菌的生存环境
     优选发现的喜好高温的古生菌来自美国黄石公园。很多古生菌是生存在特别环境中的。一些生存在极高的温度(经常100℃以上)下，比如间歇泉或者海底黑烟囱中；还有的生存在很冷的环境或者高盐、强酸或强碱性的水中；然而也有些古生菌是嗜中性的，能够在沼泽、废水和土壤中被发现。它们生长在没有氧气的海底淤泥中，甚至生长在沉积在地下的石油中。某些古生菌在晒盐场上的盐结晶里生存。很多产甲烷的古生菌生存在动物的消化道中，如反刍动物、白蚁或者人类。古生菌通常对其他生物无害，至今未知有致病的古生菌。
     对光敏感的菌红素使盐杆菌带有美丽的红色，可以将太阳的光能转变为古菌生活所需要的化学能，还用来合成作为细胞能源的ATP。菌红素是一种蛋白质，在化学结构上和脊椎动物视网膜上的色素视紫质很相似。P11-15