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為什麼有細菌?


細菌是一大類能獨立生活的單細胞微生物,它們的新陳代謝就是從周圍環境中攝取營養,以獲得能量和合成自身組分的原料。

細菌的表面積大,新陳代謝活躍且多樣化,生長繁殖迅速。

細菌在代謝過程中不同菌可產生不同的代謝產物,有些產物對人有害,例如細菌產生的毒素和酶與其致病性有關;有些產物對人有利,例如細菌產生的維生素;有些產物對鑒別診斷細菌有作用,例如色素及糖分解產物等。

一、細菌的營養

1.水分:占細胞漿的70%~90%,水是細胞的組成成分,也是良好的溶劑。

2.碳源(carbon source):碳源既是細菌的組成成分,又是細菌的能量來源。

3.氮源(nitrogen source):氮是組成細菌蛋白質、酶和核酸的成分。

4.無機鹽類:細菌所需無機鹽包括磷、硫、鎂、鐵、鉀、鈉、鈣、氯、錳、鋅、鈷、銅等。其中磷、硫、鎂、鉀、鈉、鐵需要量較多,其他只需微量。

5.生長因數(growth factors):生長因數是某些細菌生長所必需而其自身又不能合成的一類營養物質,包括維生素、嘌呤和嘧啶等。

營養物質主要功用:①供給細菌所需要的碳源和氮源;②用以產生能量;③有的營養物如維生素主要用於調節新陳代謝。

二、營養物質的吸收

1.擴散(diffusion):是一種簡單的吸收方式。受滲透壓及溶質濃度的調節。

2.促進擴散(facilitated diffusion):不需代謝能,不能逆濃度運輸。需要載體蛋白參與。

3.主動運輸(active transport):細菌從低濃度向高濃度逆濃度梯度積累營養物質的過程稱為主動運輸。主動運輸需要能量和透性酶或結合蛋白。

4.基團轉位(group translocation):需要代謝能量主要存在於厭氧微生物中。葡萄糖、果糖等單糖以及核苷與脂肪酸的運輸均以此種方式進行。

三、細菌的營養類型

根據細菌對碳源利用情況的差異,可將細菌分為兩大營養類型:

1.自養菌(autotrophic bacteria):此類細菌能利用二氧化碳或碳酸鹽作為唯一碳源。

2.異養菌(heterotrophic bacteria): 需要利用有機物質碳作為營養和能源的細菌。

異養菌又可以分為兩類:

(1)腐生菌(saprophytes):有些異養菌能從無生命的有機物質中攝取營養。

(2)寄生菌:有些異養菌寄生於活的動植物體內,從宿主體內的有機物質中獲得營養和能量,這類細菌稱為寄生菌(parasites)。

大部分致病菌屬於寄生菌。
參考資料http://hk.knowledge.yahoo.com/question/?qid=7006040701699

2007-01-20 18:23:21 補充
細菌(Bacteria)是生物的主要類群之一。它們多數只能在顯微鏡下看到,一般是單細胞,細胞結構簡單,缺乏細胞核、細胞骨架以及細胞器,比如線粒體和葉綠體。由於這些特徵,細菌屬於原核生物(原核生物的另一類是古菌(Archaea)。或者本類群稱作真細菌(Eubacteria),而另一類爲古細菌(Archaebacteria))。與原核生物相反,具有更複雜細胞結構的生物被稱爲真核生物(Eukaryota 或 Eukarya)。

2007-01-20 18:23:32 補充
細菌是所有生物中數量最多的。它們廣泛分佈於土壤和水中,或者與其它生物共生。很多病原體是細菌。細菌非常小,通常大小隻有0.5到5.0微米,儘管有一些直徑可達0.75毫米(硫珠菌(Thiomargarita))。細菌通常像植物和真菌一樣,具有細胞壁,但其組成不同,爲肽聚糖。很多細菌利用鞭毛運動,其結構也與其它生物不同。

2007-01-20 18:23:42 補充
細菌可以以無性或者遺傳重組兩種方式繁殖,最主要的方式是以二分裂法這種無性繁殖的方式:一個細菌細胞細胞壁橫向分裂,形成兩個子代細胞。並且單個細胞也會通過如下幾種方式發生遺傳變異:突變(細胞自身的遺傳密碼發生隨機改變),轉化(無修飾的DNA從一個細菌轉移到溶液中另一個細菌中),轉染(病毒的或細菌的DNA,或者兩者的DNA,通過噬菌體轉移到另一個細菌中),細菌接合(一個細菌的DNA通過兩細菌間形成的特殊的蛋白質結構,接合菌毛,轉移到另一個細菌)。細菌可以通過這些方式獲得DNA,然後進行分裂,將重組的基因組傳給後代。許多細菌都含有包含染色體外DNA的質體。

2007-01-20 18:23:54 補充
處於有利環境中時,細菌可以形成肉眼可見的集合體,例如菌簇。
細菌具有許多不同的代謝方式。一些細菌只需要二氧化碳作為它們的碳源,被稱作自養生物。那些通過光合作用從光中獲取能量的,稱為光合自養生物。那些依靠氧化化合物中獲取能量的,稱為化能自養生物。另外一些細菌依靠有機物形式的碳作為碳源,稱為異養生物。

2007-01-20 18:24:05 補充
光合自養菌包括藍細菌,它是已知的最古老的生物,可能在製造地球大氣的氧氣中起了重要作用。其他的光合細菌進行一些不製造氧氣的過程。包括綠硫細菌,綠非硫細菌,紫硫細菌,紫非硫細菌和太陽桿菌。

正常生長所需要的營養物質包括氮,硫,磷,維生素和金屬元素,例如鈉,鉀,鈣,鎂,鐵,鋅和鈷。

2007-01-20 18:24:19 補充
根據它們對氧氣的反應,大部分細菌可以被分為以下三類:一些只能在氧氣存在的情況下生長,稱為需養菌;另一些只能在沒有氧氣存在的情況下生長,稱為厭養菌;還有一些無論有氧無氧都能生長,稱為兼性厭氧菌。細菌也能在人類認為是極端的環境中旺盛得生長,這類生物被稱為極端微生物。一些細菌存在於溫泉中,被稱為嗜熱細菌;另一些居住在高鹽湖中,稱為喜鹽微生物;還有一些存在於酸性或鹼性環境中,被稱為嗜酸細菌和嗜鹼細菌;另有一些存在於阿爾卑斯山冰川中,被稱為嗜冷細菌。

2007-01-20 18:24:37 補充
運動型細菌可以依靠鞭毛,細菌滑行或改變浮力來四處移動。另一類細菌,螺旋菌,具有一些類似鞭毛的結構,稱為軸絲,連接周質的兩細胞膜。當他們移動時,身體呈現扭曲的螺旋型。

細菌鞭毛以不同方式排布。細菌一端可以有單獨的極鞭毛,或者一叢鞭毛。周毛菌表面具有分散的鞭毛。

2007-01-20 18:24:52 補充
運動型細菌可以被特定刺激吸引或驅逐,這個行為稱作趨性,例如,趨化性,趨光性,趨機械性。在一種特殊的細菌,粘細菌中,個體細菌互相吸引,聚集成團,形成子實體。
細菌對環境,人類和動物既有用處又有危害。一些細菌成為病原體,導致了破傷風、傷寒、肺炎、梅毒、霍亂和肺結核。在植物中,細菌導致葉斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接觸、空氣傳播、食物、水和帶菌微生物。病原體可以用抗菌素處理,抗菌素分為殺菌型和抑菌型。

2007-01-20 18:25:03 補充
在土壤中,微生物中固氮菌的酶將氮氣轉化為氨,可以讓植物利用,這些微生物位於根系周圍(包括根表面和經輕微晃動後仍附着在根上的土壤)。一些細菌可以利用氮氣分子作為氮源,將其轉化為含氮化合物,稱為固氮。另外一些細菌與人類或其他生物共生。例如,存在於腸道內的細菌,如乳酸菌可以幫助阻止具有潛在威脅的有害微生物生長,以及分泌具有益人體的物質提供少量的維生素。

2007-01-20 18:25:13 補充
細菌具有非凡的降解各種有機化合物的能力。高度專一的微生物在特定種類的有機化合物的礦化過程中起了重要作用。例如,植物組織中大量存在的纖維素的分解主要由一類需氧細菌噬胞菌(Cyto*****a)來完成的。

細菌通常與酵母和黴菌一起被用於醱酵食物,例如乾酪、泡菜、醬油、醋、酒、酸奶等。使用生物技術,可以將細菌經基因工程修飾後用於生產藥物,例如胰島素,或者用於有毒廢物的生物處理。

2007-01-20 18:25:24 補充
其他
細菌是非常古老的生物,大約出現於37億年前。

真核生物細胞中的兩種細胞器,線粒體和葉綠體,通常被認為是來源於內共生細菌。

微生物大量分佈於有食物,潮濕,合適的溫度,適於它們繁殖和生長的地方。細菌可以被氣流從一個地方帶到另一個地方。人體是大量細菌的棲息地;可以在皮膚表面、腸道、口腔、鼻子和其他身體部位找到。它們存在於人類呼吸的空氣中,喝的水中,吃的食物中
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