細菌的構造

也許你不知道,僅僅在你誕生數秒鍾後,一些微小的生物就會包圍你並侵入你的體內。現在,正有數百萬個這樣的生物覆蓋在你的皮膚上。在你閱讀這一頁時,它們正聚集在你的鼻子、喉嚨和嘴裏。實際上,生活在你嘴中的這類生物的數量比生活在地球上的人還多。它們是如此之小,以至於你無法看到或感覺到它們。但你無法逃離或避開它們,在地球上的任何地方你都可以找到它們的蹤跡,例如土壤中、岩石上、北極的冰層中、火山及所有生物有機體上。這類生物就是細菌。

雖然地球上有許多細菌,但它們直到17世紀後期才被發現。一個荷蘭商人安東·馮·列文虎克很偶然地發現了它們。列文虎克有一個特殊的業餘愛好——製造顯微鏡。一天,他用自己製造的顯微鏡觀察牙縫內的牙垢,然而由於他的顯微鏡放大倍數不夠,所以不能看到這種微小生物的內部結構。

如果當時列文虎克擁有現代多功能的高分辨率顯微鏡,他就能看到這些細菌了。細菌細胞在許多方麵都不同於其他生物的細胞。細菌是原核生物,細胞內的遺傳物質遊離在細胞質基質中。除了缺少細胞核以外,原核生物的細胞還缺乏許多真核生物細胞中的其他結構。雖然它們的結構有所欠缺,但是原核生物還是完成了所有的生命活動。也就是說每個細菌細胞都消耗能量,能生長發育,並能對環境作出反應及增殖。

如果你在顯微鏡下觀察細菌細胞,就會發現細菌細胞有三種基本形態:球狀、棒狀、螺旋狀。細菌細胞的形態有助於科學家識別細菌類型,例如引發膿毒性咽喉炎的細菌是球狀的。

細菌細胞的結構是由細胞壁的化學成分決定的。堅硬的細胞壁有助於保護細菌細胞。

細胞壁內是細胞膜,它負責控製細胞內外物質的進出。細胞膜內的區域稱為細胞質(cytoplosm),其中含有膠狀物質。在細胞質中,有一些細微的結構,叫做核糖體。核糖體(ribosome)是合成蛋白質的“化工廠”。細胞質是還存在著細胞的遺傳物質,就像一條粗粗的、相互交織的毛線。如果把這些遺傳物質解開,你會發現它形成了一個環形。遺傳物質上包括控製所有細胞活動的指令,例如怎樣在核糖體上合成蛋白質等。

細菌細胞內有細胞壁、細胞質、核糖體、遺傳物質和鞭毛。鞭毛(flagellum)是一種長長的鞭狀結構,由細胞膜穿過細胞壁向外突出。鞭毛能幫助細胞移動,就像人遊泳時的蹬腳動作一樣。一個細菌細胞的鞭毛數可能是一至數根,或者根本沒有。沒有鞭毛的細菌不能自主移動,隻能靠空氣、水流、衣服及其他事物將它們從一個地方移到另一個地方。細菌的分類

原先,生物學家們根據相似的細胞結構,把所有的細菌都歸人一個界。然而,雖然所有的細菌看上去都相似,但組成細菌體的化學成分間存在較大的差異。在分析了這些化學成分的差異後,科學家們重新將細菌分成兩個獨立的界一古細菌界和真細菌界。

古細菌界古細菌的意思是“遠古的細菌”,即這些細菌是古代的!在恐龍出現前,古細菌就已經在地球上生存了數十億年了。科學家認為現代的古細菌類似於地球上最早的生命形式。