细菌-定义，结构，形状，大小，分类

地球是各种各样生物的家园。据估计，目前地球上大约有870万种生物，其中我们已知的有120万种。这些生物成分的总生物量约为5458亿吨，其中细菌生物量占12.8%，而人类仅占0.01%。

细菌是什么?

细菌是微小的单细胞原核生物。它们没有膜结合的细胞器，缺乏真正的细胞器核，因此在域下分组“Prokaryota“一起Archae．

在一个三域系统中，细菌是最大的域。(生物分为Archae、细菌，而且真核生物三域系统中的域。)

细菌是一种单一的细菌，来源于古希腊单词“回ē正是由于“意义”甘蔗，因为第一个被观察到的细菌是杆菌。

对“细菌”的研究被称为“细菌学”;的一个分支。微生物学”。

进化的细菌

细菌被认为是大约40亿年前地球上出现的第一种生命形式。所有其他的生命形式都是从细菌进化而来的。

大约25 - 32亿年前的嗜热生物是现在发现的细菌和古菌的祖先。

大约在16 - 20亿年前，不同细菌之间的共生关系产生了第一个原真核细胞，并逐渐产生了真核生物。

细菌生态学(生境)

细菌进化是为了适应和生存在任何一种生态位中;从正常到极端环境中．因此，它们无处不在。

它们存在于地球上每一个可能的栖息地;土壤、空气和水。它们与地球上所有的生物和非生物组成部分有关。它们是每个生态系统的重要组成部分。

它们不仅存在于正常的生态栖息地，也存在于极端的环境中。这种细菌被称为extremophilic细菌。它们常见于极寒环境(它们有着)、极热(嗜热微生物)、极端pH值(上的嗜酸生物而且Alkaliphiles)、极压(barophiles)、缺氧环境(厌氧)、荒漠地区(xerophiles)、高辐射地区、有毒废弃物、贫瘠的沙石、地下深处、山尖等。

土壤是最常习惯的地方，它们约占土壤质量的0.5% W/W。一克表土可能含有多达10亿个细菌细胞。

据估计，大约有2×10^30.但迄今为止，只有大约2%的细菌得到了充分的研究。因此，对许多未知细菌物种的多样性和生态学的研究还存在巨大的差距。

各种各样的细菌生活在所有生物的体内，包括高等植物、动物，甚至人体。在一个普通人的身体中(正常)，大约有10个¹⁴细菌细胞，而人体本身只有10个¹³人类细胞。

细菌细胞的结构

细菌是单细胞的，即由单个细胞组成。它们是原核生物，它们的细胞不同于动物和植物细胞。一般来说，细菌的结构可以分为外部结构和内部结构;

细菌的外部结构

它包括细胞壁和细胞壁外的所有结构。

1.鞭毛(唱歌。鞭毛)

鞭毛为长毛状丝状结构，长约4 ~ 5 μm，直径0.01 ~ 0.03 μm。它们赋予细菌活力。鞭毛分为三部分;花丝、钩和基身。

纤维是延伸到细胞壁外的丝状部分。它由鞭毛蛋白组成。

钩是一种短而弯曲的结构，将灯丝与基体连接起来。在鞭毛旋转的过程中，它像螺旋桨一样产生斥力。

基体是嵌在细胞壁和质膜内的一组环。革兰氏阴性菌为2对环，革兰氏阳性菌为1对环。它合成鞭毛的聚合物，产生旋转能量，并调节鞭毛的运动。

的功能鞭毛

• 负责能动性
• 艾滋病在趋化作用
• 帮助细菌致病性和生存

2.菌毛/菌毛

它们是短、中空、非螺旋状的丝状结构，长度约为0.5 μm，直径为0.01 μm。它们只存在于革兰氏阴性菌中。

它们是由非螺旋排列的蛋白质“衬垫”组成的。它们短，数量多，比鞭毛直。

性菌毛是一种参与细菌结合的特殊菌毛。它们比通常的菌毛大;长度为10 ~ 20 μm。它们的数量很少，只有1-4个。它们被进一步分为两种类型;F-pili和I-pili．

的功能菌毛/菌毛

• 有助于粘附宿主细胞
• 性菌毛有助于细菌结合过程中的DNA转移

3.胶囊

它是包围细胞壁的最外层粘性物质。它由多糖或多肽(~2%)和水(~98%)组成。它们只存在于某些种类的细菌中。胶囊分为2种;大胶囊(胶囊厚度0.2 μm及以上)和微胶囊(胶囊厚度小于0.2 μm)。

而不是粘性的覆盖，一些细菌周围是无定形/旁晶体的胶体蛋白材料，称为黏液层．

的功能胶囊

• 艾滋病在坚持
• 防止干燥
• 赋予抵抗吞噬作用
• 黏液层保护免受蛋白水解酶的侵害

4.鞘和Prosthecae

• 鞘是一种中空的管状结构，包围着形成链的细菌，主要是水生细菌。它为链条提供机械强度。
• 假体是细胞壁和质膜的半刚性延伸。它增加营养吸收，也有助于粘附。

5.细胞壁

• 细胞壁是一种由肽聚糖组成的刚性结构，它包裹着质膜作为一层外膜。厚度为10 -25 μm。
• 肽聚糖是交替重复的n -乙酰壁酸(NAM)和n -乙酰氨基葡萄糖(NAG)多糖亚基交联的聚合物。
• 细菌细胞壁按组成分为2类;革兰氏阳性和革兰氏阴性细胞壁。

革兰氏阳性的细胞壁

革兰氏阳性细胞壁是一种厚的细胞壁，含有大量的肽聚糖，约占细胞壁的40 - 90%，排列成几层。这种类型的细胞壁还含有酸性糖，如磷壁酸、磷壁酸，以及中性糖，如甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖和葡萄糖胺等基质物质。

磷壁酸由磷酸聚梨糖醇或磷酸聚甘油制成。它们是革兰氏阳性菌的主要表面抗原。它们有两种类型;壁磷壁酸和脂磷壁酸。

戊酸是n -乙酰甘露糖醛酸或d -葡萄糖醛酸的聚合物。

这种类型的细胞壁采用结晶紫色染料，并赋予革兰氏阳性细菌在革兰氏染色紫色。

革兰氏阴性细胞壁

革兰氏阴性细胞壁是一种很薄的细胞壁，含有明显较少的肽聚糖。它比革兰氏阳性细胞壁更为复杂。除肽聚糖外，还含有脂蛋白、脂多糖和外膜。

脂蛋白层由博朗氏脂蛋白组成。它嵌入外膜，稳定外膜。

外膜是双层结构，包含一个内层在组成上类似于质膜，和一个外层由脂多糖组成。它富含多种蛋白质“孔蛋白还有外膜蛋白。

脂多糖是一种由三种成分组成的复杂分子;脂质- a，核心寡糖和o -多糖。脂- a是由磷酸化的氨基葡萄糖双糖，长链脂肪酸和羟基丙烯醛酸组成。核心寡糖由两种糖组成;酮-脱氧辛酸和由脂a结合在一起的庚糖。o-多糖由多种不同的糖组成，不同的细菌菌株。这赋予这些不同的细菌菌株不同的抗原性。

它们在脱色过程中失去结晶紫，在反染过程中吸收藏红花素，从而为革兰氏阴性菌提供特有的粉红色。

抗酸杆菌细胞壁

它的独特之处在于含有大量的霉酸。耐酸性酒精或硫酸脱色，故称耐酸。

没有细胞壁的细菌

支原体是一分钟(50 -300纳米)没有细胞壁的细菌。它们没有固定的形状。除了这种天然细菌，还有其他几种细胞壁缺陷的形式，如原生质体、球形体和l型。

革兰氏阳性细胞壁vs革兰氏阴性细胞壁

革兰氏阳性的细胞壁	革兰氏阴性的细胞壁
厚度(20 - 80 nm)	薄(10 - 15纳米)
更高的肽聚糖含量	低肽聚糖含量
低脂含量(2 - 5%)	高脂含量(15 - 20%)
主要成分为肽聚糖、磷壁酸和磷壁酸	主要成分为肽聚糖、脂蛋白、脂多糖、外膜
很少的氨基酸，不含任何芳香族氨基酸	氨基酸种类繁多，含不同芳香族氨基酸

细菌的内部结构

它包括细胞膜和细胞膜内的所有结构。

1.细胞膜/质膜

• 它是最里面的磷脂双层膜，就在细胞壁下面，包围着细胞质。它是一层薄的(~ 5 - 10nm)半透层。
• 与真核质膜不同，它们缺乏固醇(除了在支原体)相对而言，蛋白质的比例更高。取代固醇的是类似固醇的化合物，称为“己烷”。它们含有各种各样的脂肪酸，像通常的饱和和不饱和类型，另外还有甲基，羟基或环基团。
• 质膜上装有若干孔蛋白，用于营养物质和离子的被动运输。

的功能细胞膜/质膜

• 选择性渗透调节营养物质、离子和代谢物的流入和流出
• 电子传递和氧化磷酸化

2.细胞质

• 它是一种无色、胶状、粘性流体，悬浮的有机和无机溶质包裹在质膜内。
• 与真核细胞质不同，它们缺乏膜结合的细胞器。它们有核糖体，中体，包涵体，以及漂浮在其中的核酸。

2.1核糖体

细菌核糖体为70S型，比真核80型小得多。它们由两个亚单位组成，50S和30S。它们的主要作用是合成细菌蛋白质和酶。它们是不同抗生素的靶点，如红霉素、大环内酯类、氨基糖苷类等。

2.2间体

它们是质膜内陷形成的囊泡或分枝结构。它们在功能上代表真核线粒体，是细菌呼吸酶的作用位点。

2.3包涵体

它们被认为是储存食物。它们有两种类型;(i)含有糖原或聚羟基丁酸颗粒的有机包涵体，(ii)含有聚磷酸盐或硫颗粒的无机包涵体。

3.细菌的核

它们被称为类核。与真核细胞核不同，它们不被核膜包围，缺乏核仁和核质。它由一个封闭的圆形或螺旋状的dsDNA分子表示。

细菌DNA以染色体DNA的形式存在于类核内，或以质粒的形式存在于类核外。

细菌的内孢子

一些细菌在压力下会形成一个休眠阶段，称为内孢子。它们是在不利的环境条件下产生的。当条件有利时，它们会生长成植物。

它们有四个不同的结构组成部分;(i)核心，含有核状和浓缩的细胞质;(ii)孢子壁，肽聚糖最内层;(iii)皮层，最厚的壁，含有不常见的肽聚糖;(iv)蛋白外膜，由角蛋白样蛋白组成的不渗透层。

细菌的形状和排列

基本上，细菌有四种不同的形状:球菌形、杆菌形、螺旋形和逗号形。

a.球菌形细菌

它们是球形细菌。根据细胞的排列，它们进一步细分为;

1. Monococci；单一的球菌。如。微球菌危害，
2. 双球菌；两个球形细菌成对排列。如。奈瑟氏菌属spp．，莫拉克斯氏菌属复活，链球菌引起的肺炎等。
3. 链球菌；球形细菌排成一条长链。如。酿脓链球菌，美国agalactiae等。
4. 葡萄球菌；球形细菌像一串葡萄一样不规则地排列在一起。如。金黄色葡萄球菌，腐生菌等。
5. 四分体；4个球菌一组排列。如。尿氧球菌，片球菌属。等。
6. 八迭球菌；一组8个球菌的排列。如。肉芽孢杆菌属，最大梭菌等。

b。杆菌形状的细菌

它们是杆状细菌。根据细胞的排列，它们也被细分为;

1. 芽孢杆菌/莫诺- - - - - -芽孢杆菌；单个未附着的杆状细菌。如。沙门氏菌血清型,蜡样芽胞杆菌等。
2. Diplobacilli；杆菌成双排列。如。牛莫拉菌，地衣芽孢杆菌等。
3. Streptobacilli；杆菌:排成链状的杆菌如。两念珠形的等。
4. 栅栏；杆菌呈栅栏状排列。如。棒状杆菌属diptheriae等。
5. Coccobacilli；芽孢杆菌，末端圆形或椭圆形。如。衣原体流感嗜血杆菌等。

c。螺旋

它们是长长的螺旋状或扭曲的细菌。如。螺旋体属，螺旋体属，等。

d。逗号形状的

在结构上它们是逗号(，)。如。弧菌。

除了这四种基本形状外，还有几种细菌的形状类似于;

1. 丝状(例如放线菌,Candidatus savagella等)。
2. 明星形状的(如。斯特拉液泡，斯特拉humosa等)
3. 附件/初露头角的(如。Hypomicrobium,红微菌属等。）
4. 多晶的(如。支原体spp．）
5. 中国人信就像(如。棒状杆菌属spp．）
6. 浅裂的(如。硫化叶菌spp．）
7. 跟踪(如。茎菌属crescentus）
8. 护套(如。纤毛菌属,厚膜菌属）

细菌的大小

• 细菌非常微小，其大小范围从0.2 μm到100 μm不等。
• 球虫一般在0.2 ~ 1.0 μm之间。
• 杆菌的长度一般为1.0 μm 5 μm，直径一般为0.5 ~ 1.0 μm。
• 螺旋体的长度一般为20 μm，直径为0.1 ~ 1.0 μm。
• 最小的杆菌是Pelagibacter ubique公司(370 - 890纳米长，120 - 200纳米直径)。
• 最小的球菌是尿道支原体直径为200 - 300纳米。
• 最大的细菌是Thiomargarita namibiensis直径0.75毫米。

细菌的分类

细菌的分类有不同的方法。最常见的分类方案有:

a.细菌的分类革兰氏染色法

它是最常见的分类模式，广泛用于医学和研究目的。细菌分为两类:

1.革兰氏阳性细菌

具有较厚的肽聚糖层并在革兰氏染色时保持结晶紫的紫色的细菌是革兰氏阳性细菌。如。葡萄球菌、链球菌、肠球菌、棒状杆菌、链霉菌、芽孢杆菌、嗜血杆菌、梭状芽孢杆菌、李斯特菌、等。

2.革兰氏阴性细菌

革兰氏阴性菌为革兰氏阴性菌，革兰氏阴性菌有薄肽聚糖层，革兰氏阴性菌在革兰氏染色时失去结晶紫，但保留反染藏红花的粉红色/红色。如。大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、奈瑟菌、克雷伯菌、变形杆菌、假单胞菌、肠杆菌、柠檬酸杆菌等。

革兰氏阳性细菌	革兰氏阴性细菌
革兰氏染色时染紫色 厚的细胞壁 肽聚糖层厚 高黏肽和极低磷脂 间体存在 毛罩或毛无 表单内孢子 产生外毒素 磷壁酸, 缺少外层	革兰氏染色时染色为红色/粉色 薄的细胞壁 薄的肽聚糖层 低黏肽和高磷脂 内小体不存在(很少存在) 菌毛或菌毛存在 形式外芽胞 生产木糖醇 磷壁酸缺席, 外层的存在

b.根据需氧量对细菌进行分类

细菌分为3种类型:

1.需氧细菌

它们需要有氧呼吸，不能在缺氧环境中生存。如。铜绿假单胞菌，诺卡菌属，结核分枝杆菌等。

2.兼性需氧菌

它们能在极低的氧气水平中生存，并能在含氧和缺氧环境中生存。他们是Microaerophiles。如。大肠杆菌，肺炎克雷伯菌，乳酸杆菌，葡萄球菌等。

3.厌氧细菌

它们缺氧呼吸，无法在富氧环境中生存。如。perfinges梭状芽胞杆菌，弯曲杆菌、李斯特菌、双歧杆菌、拟杆菌、等。

c。细菌分类基于最适温度

细菌大致分为3种类型:

1.它们有着

它们的最佳生长温度是15⁰C以下。如。chryobacteria, psychrobacter, Polaromonas，鞘单胞菌，交替单胞菌，丝单胞菌，单核增生李斯特菌等。

2.嗜温菌

它们的最佳生长温度为15 - 45℃⁰C.致病菌属于这一类。如．大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、化脓性链球菌、克雷伯氏菌、假单胞菌等。

3.嗜热微生物

它们的最佳生长温度在45℃以上⁰如。嗜热芽孢杆菌，嗜甲烷蓟马，大黄藻，嗜热水生芽孢杆菌，巴洛西地磁(在122⁰C)， Pyrolobus fumarii(在113⁰C),海床。等。

d.细菌分类基于鞭毛的安排

细菌分为5种类型:;

1.无鞭毛的

它们是没有鞭毛的细菌。如．乳酸菌、炭疽杆菌、葡萄球菌、链球菌、等。

2.单鞭毛的

它们是一种只有一根鞭毛的细菌。如。弯曲杆菌属，霍乱弧菌等。

3.Lophotrichus

它们是一端有多个鞭毛的细菌。如。螺旋体，幽门螺杆菌，荧光假单胞菌，等。

4.周毛的

它们是具有多个向各个方向突出的鞭毛的细菌。如。大肠杆菌，克雷伯氏菌，变形杆菌，沙门氏菌伤寒等。

5.双鞭毛的

它们是在每个极点都有一根鞭毛的细菌。如。粪产碱杆菌属、亚硝化单胞菌等。

e.细菌分类基于营养方式

1.自养菌

它们是能够把无机物同化为有机物的细菌，也就是能够像植物一样准备它们的食物。它们有两种类型;

迟钝的；它们利用阳光的能量进行同化。其中包括蓝藻细菌(念珠藻属,Prochlorococcus等)、紫色硫细菌(亚硝化球菌属、Thiococcus Halochromatium,等)、紫色非硫细菌(Rhodopseudomonas)、绿硫菌(绿硫细菌,着色菌属等。）

化能自养生物；它们利用化学能进行同化。它包括硫细菌(Beggiatoa，硫杆菌，硫thrix，硫叶虫，等)、氮菌(亚硝基单胞菌、硝化杆菌等)、氧化氢菌(幽门螺旋杆菌，氢化杆菌，氢化弧菌，等),氧化菌(Methylomonas甲基球菌属,等)、铁细菌(氧化亚铁硫杆菌，亚铁杆菌，金属还原地杆菌等。）

2.异养细菌

它们是通过消耗有机化合物获得能量的细菌，但它们不会将有机化合物转化为无机物。它们是寄生或共生的类型。如。大肠杆菌，根瘤菌，葡萄球菌，分枝杆菌，肺炎克雷伯菌等。

3.腐生的细菌

它们是把有机化合物分解成无机化合物并获得能量的细菌。它们是分解者，以死去的动植物为食。如。纤维素单胞菌、热溶糖梭菌、反硝化假单胞菌、醋酸杆菌、等。

喂养在细菌中

细菌以几种有机或无机化合物为食。食物通过吞噬作用(主动运输)或渗透扩散或蛋白质通道(被动运输)进入细菌体内。它们通过光合成或化学合成，分解有机化合物或分解无机化合物来获得能量。根据摄食习性，它们可分为自养、异养和腐生。

繁殖的细菌

细菌的世代时间很短，也就是说它们繁殖非常快。它们的繁殖是无性的，可以分为以下几种类型;

1.二分体

这是最常见的一种。在有利的条件下，每个细菌会分裂成两个完全相同的细菌。细菌细胞首先获得营养，在最大的时候生长并复制它们的DNA。新复制的DNA被称为初核，向相反的两极迁移。横隔开始发育并分离两个子细胞。

2.分生孢子形成

它主要见于丝状细菌，如放线菌。链霉菌属、小单孢菌属、红微菌属等。

3.初露头角的

细菌细胞在一侧形成小肿胀，称为突起或芽。细菌DNA复制，其中一份进入芽。芽最终分离并发育成子细胞。如。植物菌属，紫孢菌属，菌丝菌属。等。

4.内生孢子的形成

它见于一些革兰氏阳性菌在不利条件和环境压力下。细胞质集中在细菌DNA周围，形成厚、硬、有抵抗力的细胞壁。如。芽孢杆菌属，梭状芽孢杆菌属，孢囊菌属等。

5.转换

它被认为是一种性方法。在这种方法中，一个细菌的DNA直接进入同一物种的另一个细菌的细胞，形成重组DNA。DNA通过细胞外环境进入细胞。

6.动词的词形变化

这是另一种有性方法，DNA转化是通过接合管在供体和受体细菌之间直接接触。性菌毛负责接合。供体细胞发育出性毛并附着在受体细胞上。在连接点处形成共轭管或桥。DNA片段通过这个管道从一个细菌(供体)转化到另一个细菌(受体)。

7.转导

该方法通过噬菌体将DNA片段从供体细菌转化为受体细菌。

细菌的新陈代谢

它包括发生在细菌细胞内的所有代谢/生化活动。根据获得碳的方式，细菌的代谢可分为异养代谢和自养代谢。

1.异养代谢

在这种类型中，细菌利用有机化合物作为碳和能源。碳水化合物、脂质和蛋白质通常被氧化形成ATP和前体分子。细菌进行异养代谢有不同的过程。一些重要的类型是;

呼吸在细菌中

• 它是通过细菌细胞内的食物(葡萄糖)完全氧化而获得能量(ATP)的过程。在这里，葡萄糖完全分解成二氧化碳和水，释放出大量的能量。
• 呼吸可以是有氧呼吸也可以是无氧呼吸。
• 在有氧呼吸中，细菌利用O分子₂作为终端电子受体。有氧呼吸中发生的一般反应可以表述为;C₆H₁₂O₆+ 6 o₂=有限公司₂+ 6 h₂O +能量(38 ATP)
• 在厌氧呼吸过程中，细菌利用硝酸盐(NO_3.^{- - - - - -})、硫酸(₄^－2)有限公司₂、富马酸盐等作为终端电子受体。随着公司₂和水,H₂年代,NH_3.也产生了。

• 完整的呼吸过程包括三个基本的生化途径;第一个是糖酵解(embden - meyer - parnas / EMP通路)第二个是三羧酸(TCA)循环(克雷伯循环)，最后一个是氧化磷酸化(电子传递链等）.
• 除此之外，还有其他次要途径，如磷酸酮糖酶途径、氧化戊糖磷酸途径(HMP分流)和Entner-Doudoroff途径(ED途径)。

发酵在细菌中

• 在这个过程中，葡萄糖被酶法分解成更简单的有机最终产物，如醇或酸。葡萄糖脱氢释放能量(ATP)伴随着最终产物。
• 在同发酵过程中，细菌将葡萄糖发酵成单一的最终产物。主要通过糖酵解途径生成丙酮酸，丙酮酸可进一步还原为乙醛、-乙酰乳酸、乙酰-SCoA和乳糖-SCoA。有的能产生乳酸、丁酸、乙醇等。
• 在异发酵过程中，细菌将葡萄糖发酵成乙醇、乙酸、甲酸、乳酸、H_2，和有限公司₂．这种发酵在天然菌群中更为常见。

还有其他类型的轻微异养代谢，比如:

(一)methylotrophy,细菌利用c1 -碳化合物，如甲醇、甲醛、甲胺等作为能量来源。这在甲烷营养体中可见如甲基杆菌属、甲基单胞菌属、甲基球菌属。等。甲烷是在产甲烷过程中产生的。

(b) syntrophy一种细菌利用另一种细菌的代谢最终产物。在这里，不同的细菌配对进行化学反应，这是它们不能单独进行的。

2.自养代谢

在这个系统中，细菌直接氧化无机化合物(不使用太阳能)产生能量。它也被称为趋化石养或化学自养或化学营养。最常见的代谢途径包括Calvin(还原性磷酸戊糖)途径、还原性TCA循环和乙酰辅酶a途径。

不同类型的无机化合物作为底物，会发生不同的氧化反应。常见的反应;氢氧化、硫氧化、亚铁氧化、硝化、厌氧氨氧化、锰氧化等。

3.光养代谢

在这个系统中，细菌利用光能氧化无机化合物并产生能量(ATP)。细菌有两种向光性;产氧和无氧向光性。

在氧向光性中，H₂O被氧化成O₂电子利用光能获得电子它见于含有叶绿体色素的蓝藻菌(BGA)中。这一过程涉及两个光系统PS- i和PS- ii。

在无氧向光性中，H₂或年代₂或H₂或者其他有机化合物用作电子给体。可见于绿色硫菌、绿色非硫菌、紫色硫菌和紫色非硫菌。只涉及一个光系统;绿色细菌为PS-I，紫色细菌为PS-II。

影响细菌生长的因素

1. 水的可用性/水的活动；细菌的正常水活度要求为0.91及以上。维持渗透压、进行代谢、调节生理、调节pH等都需要水。
2. 营养水平；不同的细菌有不同的营养需求。对营养要求非常高的细菌被称为挑剔细菌。在很低的营养水平下生存的细菌被称为非挑剔细菌。随着营养浓度的增加，细菌的生长增加到一定限度，但进一步增加不能提高其生长速度。
3. 温度；不同的细菌生长的最佳温度不同。根据对温度的要求，细菌分为中嗜热菌、嗜热菌和嗜冷菌。最常见的细菌，包括病原体，是最适温度为37℃的中温菌⁰C。
4. 气体浓度；主要是阿₂和有限公司₂影响细菌生长。严格的有氧运动需要高氧₂内容。兼性好氧菌可以在极低氧条件下生长₂内容。厌氧菌无法在有氧的环境中生存₂．
5. pH /氢离子浓度;细菌大多生长在pH中性(6.5 -7.5)附近。嗜酸菌的最佳pH要求在5以下。嗜碱菌的最佳pH要求在9以上。pH影响细菌的酶系统、蛋白质和膜完整性。
6. 盐度;盐浓度也影响细菌的生长通过影响内稳态和酶的作用。嗜盐菌是具有非常高的生长所需的最佳离子浓度的生物。
7. 光强度；光养细菌需要光来制备食物。

细菌性疾病

能引起感染(疾病)的细菌称为致病菌，这类疾病称为细菌性疾病。我们所知道的大多数细菌都是非致病性的。只有<5%是致病的。要成为致病菌，细菌必须满足科赫法则．

下表列出一些常见的细菌性疾病及其致病菌种类。

疾病	诱发细菌
肺结核 肺炎 尿路感染(UTI) 脑膜炎 肠胃炎 斑疹伤寒，落基山斑疹热 伤寒 霍乱 破伤风 梅毒 流感 蜂窝织炎或伤口	结核分枝杆菌 肺炎克雷伯菌，肺炎链球菌等。 大肠杆菌，克雷伯氏菌，变形杆菌，葡萄球菌等。 脑膜炎奈瑟菌，肺炎链球菌等。 大肠杆菌，梭状芽孢杆菌，沙门氏菌，志贺氏菌， 立克次氏体。 沙门氏菌伤寒和沙门氏菌甲型副伤寒 霍乱弧菌 有毒物质造成梭状芽胞杆菌 梅毒螺旋体 流感嗜血杆菌 金黄色葡萄球菌，化脓性链球菌等。

细菌鉴定

这是鉴定分离细菌属和种的方法，即鉴定哪些细菌被分离出来。有几种方法被设计和用于细菌鉴定。

a.的文化方法细菌鉴定

它是一种通过研究细菌的培养特性来鉴定细菌的方法文化传媒．几种选择性和指示性培养基用于细菌鉴定。在这种方法中，我们研究殖民地特征，如;

1. 菌落的形状(圆形、不规则、根状等)
2. 菌落的大小(微、小、中、大等)
3. 色素沉着
4. 殖民地的抬高(凹，凸，平)
5. 菌落的边缘(光滑、粗糙、凹陷、波浪状等)

b.染色和镜检为细菌鉴定

这是另一种有用的和常用的细菌鉴定方法。

• 革兰氏染色法是微生物学中用于细菌鉴定最重要的一种染色方法。这是一种鉴别染色技术，用于将细菌分为两组;革兰氏阳性和革兰氏阴性，并研究细菌形态。结晶紫作为主要染色剂，革兰氏碘用于固定CV染色剂，丙酮/乙醇用作脱色剂，藏红花碱用作反色剂。

• 除此之外，还有其他的染色技术简单的染色，负染法，酸快速染色（锌染色)，染色染色，鞭毛染色，内芽孢染色等。
• 光学显微镜，荧光显微镜，暗视野显微镜,电子显微镜使用。

c。生化测试为细菌鉴定

这些试验是根据细菌的生化活性来鉴定细菌的方法。在这里，我们研究细菌利用底物或产生某些代谢物和化学物质的能力。这是一种传统的方法，至今仍被广泛用于细菌的表型鉴定。

细菌生长和培养基颜色变化的目视检测是细菌鉴定的关键。生化试验的原理是不同的细菌具有不同的生理和代谢，从而表现出不同的生化反应。

生化检测是一种容易、简单、廉价、应用最广泛的方法。但是，它们的缺点是假阳性和假阴性结果的概率大。

最常见的生化反应是;

1. 吲哚试验；是一种定性测试，检测细菌通过脱氨和通过产生色氨酸酶水解色氨酸产生“吲哚”的能力。的成员进行区分肠杆菌科家庭。该方法常用色氨酸培养基，如色氨酸肉汤、胰蛋白酶大豆肉汤、硫化物吲哚运动(SIM)培养基等。细菌在含有色氨酸的培养基中生长，并培养24小时。孵育后，加入吲哚试剂并记录颜色变化。出现红色或粉红色表示吲哚的产生。
2. 甲基红(MR)测试；用于检测培养基中葡萄糖发酵产生酸的情况。本次试验使用MR-VP肉汤。细菌接种于MR-VP肉汤中，孵育过夜。孵育后，加入甲基红指示剂。如果细菌在培养基中发酵葡萄糖产生酸，那么培养基就会变红。
3. Voges Proskauer (VP)测试；用于检测细菌产生中性产物的能力，如乙啶或2,3-丁二醇。细菌接种于MR-VP肉汤中，孵育过夜。孵育后，加入VP试剂I和II，观察颜色变化。樱桃红/粉红色显示阳性反应。
4. 柠檬酸测试；用于检测细菌利用柠檬酸盐作为碳源的能力。主要使用西蒙的柠檬酸琼脂。
5. 脲酶试验；用于检测细菌通过产生脲酶将尿素发酵成氨的能力。使用含有尿素的培养基，如克里斯滕森尿素琼脂。
6. 三倍糖铁(TSI)试验；用于检测细菌发酵葡萄糖、乳糖或蔗糖并释放H₂气体。本试验使用TSI琼脂。研究了TSI琼脂斜面和臀部的颜色变化。颜色由红色变为黄色表示糖发酵。如果将斜面的颜色改为黄色，则表示仅是葡萄糖的发酵。如果屁股的颜色也变成了黄色，这说明蔗糖、乳糖或两者都有发酵。如果发展成黑色，表示H的生产₂年代。
7. 过氧化氢酶试验；用于检测细菌产生过氧化氢酶的能力。
8. 氧化酶试验；用于检测细菌产生细胞色素氧化酶的能力。
9. 糖发酵试验；用于研究细菌发酵不同类型糖(葡萄糖，乳糖，蔗糖，甘露醇，山梨糖醇，阿拉伯糖等)的能力。
10. 还有其他几种测试，比如;DNAse测试，硝酸盐还原试验，七叶灵水解试验，Microdase测试，明胶水解试验，PYR测试，ONPG测试，脱羧酶试验，凝固酶试验，硫还原试验，淀粉水解试验，苯丙氨酸脱氨酶试验，营测试，胆汁溶解性测试等。

d。分子方法为细菌鉴定

这项测试包括对细菌基因组和基因组序列的研究。当需要非常精确的鉴定时，这是最先进和最准确的方法。我们可以用分子方法将细菌分为亚种、菌株、血清型或病原水平。该方法包括聚合酶链反应(PCR)DNA / RNA探针检测、芯片、电泳、蛋白质组学等。

e。免疫学方法为细菌鉴定

该方法仅限于致病菌的鉴定。在这种方法中，我们在感染者体内识别细菌特异性抗体或抗原。确定的抗体或抗原与感染细菌的确定有关。

常用的检测方法有酶联免疫吸附试验(ELISA)、放射免疫试验(RIA)、荧光免疫试验(FIA)、免疫层析试验等。

细菌的重要性、用途和应用

1. 它们负责回收几种营养物质，如氮、碳、硫、磷、氧等。在任何生物地球化学循环中，它们在有机化合物的同化和异化中起着最重要的作用。
2. 它们在调节大气氧含量方面起着非常重要的作用。光合细菌(蓝藻细菌、绿硫细菌)在光合作用过程中对氧气的产生起着非常重要的作用。
3. 它们负责生物降解、堆肥、分解和生物修复。它们在有机废物和死生物及其部分的管理中发挥着非常重要的作用。
4. 几种细菌在工业上被用来生产几种酶。这些酶用于工业过程，医疗目的，食品加工等。淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶、蛋白酶、半纤维素酶、酶、青霉素酶、聚合酶等由细菌产生。
5. 细菌是经过基因改造的，可用于生物技术应用，产生胰岛素和酶等激素。
6. 它们被用于厌氧发酵过程，产生沼气(甲烷)，用作燃料。
7. 不同属的放线菌和其他细菌是用于制药目的抗生素的来源。
8. 有几种细菌双歧杆菌、大肠杆菌、乳酸菌等被用作益生菌。
9. 细菌主要用于生产发酵食品，如发酵乳制品、发酵香肠、发酵果汁等。
10. 用于溢油、外来生物、放射性废物、重金属废物、生物危险废物、有毒废物以及其他有机和无机废物的生物修复。
11. 细菌被用于基因工程和分子研究。他们的基因被用于生产不同的转基因生物(gmo)。
12. 细菌燃料电池是将化学能转化为电能的新技术。它们可以用作替代能源。
13. 在农业中，它们被用作生物农药、生物肥料和生物杀虫剂。
14. 在沙漠、岩石等贫瘠的土地上，细菌是生命形式的先驱。今天的每一个生命体都是由一些真核生物进化而来的，而真核生物是由20亿年前的细菌进化而来的。
15. 细菌是我们体内正常的菌群。它们有助于对抗入侵的病原体，增强免疫反应，并帮助消化过程。

细菌的缺点和局限性

1. 不同的致病菌导致各种各样的人类疾病，从简单的到危及生命的。细菌性疾病每年造成数千人死亡。
2. 食品、饲料和药品的细菌腐败是另一个缺点。由于细菌腐败，食品和制药行业不得不承受巨大的损失。
3. 几种细菌，如反硝化细菌、硫氧化细菌等，导致土壤肥力降低，最终减少作物产量。
4. 细菌能使农作物和家畜生病。这将减少农业生产。
5. 细菌会导致有用的有机产品如家具、纺织品等的变质和降解。

参考文献

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9. 细菌-大不列颠|细菌结构的多样性
10. 细菌细胞结构和功能-在线生物笔记
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12. 形态，不同形状的细菌细胞(byjus.com)
13. 细菌的形状和排列|生物探索器(bioexplorer.net)
14. 图片创建biorender.com