細菌

原核生物嘅一域,係地球上最早出現嘅生命形式之一

細菌粵拼sai3 kwan2Bacteria)係一種生物細胞。佢構成咗大範圍嘅原核微生物。通常細菌長幾微米,但有啲品種,可以長到去幾厘米。細菌乜形都有,例如係球形、棍形、螺旋形。細菌係地球上最早出現嘅生命形式之一,而且存在喺地球大部分嘅棲息地。細菌棲息喺泥土、酸性溫泉放射性廢物同地殼深層生物圈度[2]。細菌重同植物動物有住共生寄生嘅啦掕。研究細菌嘅學科嗌做細菌學,係微生物學嘅一個分支。

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細菌
化石年代:太古宙或早啲 - 而家
用電子顯微鏡睇大腸桿菌,係棍形
電子顯微鏡大腸桿菌,係棍形
物種分類
域(Domain):細菌域 Bacteria
[1]
  • 革蘭氏陽性菌/冇外膜

放線菌門 Actinobacteria(高G+C)
厚壁菌門 Firmicutes(低G+C)
無壁菌門 (冇細胞壁

  • 革蘭氏陰性菌/有外膜

產水菌門 Aquificae
異常球菌-棲熱菌門 Deinococcus-Thermus
纖維桿菌門-綠菌門/擬桿菌門 Fibrobacteres–Chlorobi/Bacteroidetes (FCB群英文Sphingobacteria (phylum)
梭桿菌門 Fusobacteria
芽單胞菌門 Gemmatimonadetes
Nitrospirae
浮黴菌門-疣微菌門/衣原體門 Planctomycetes–Verrucomicrobia/Chlamydiae(PVC群英文Planctobacteria
變形菌門 Proteobacteria
螺旋體門 Spirochaetes
Synergistetes

  • 未知/未分群

酸桿菌門 Acidobacteria
綠彎菌門 Chloroflexi
產金菌門 Chrysiogenetes
藍藻門 Cyanobacteria
脫鐵桿菌門 Deferribacteres
網團菌門 Dictyoglomi
熱脫硫桿菌門 Thermodesulfobacteria
熱袍菌門 Thermotogae

生物分類學
分類階級
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二名法
三域系統
非細胞生物
細胞生物

人類同大多數動物入面嘅細菌數量最多,而皮膚上嘅細菌都好多[3]免疫系統嘅保護作用令到體內絕大多數嘅細菌都係冇害,甚至一啲腸道菌對人係有益嘅。但係,幾種細菌都係令人病性,而且有傳染性,包括霍亂梅毒炭疽麻風鼠疫。最常見嘅致命細菌性疾病係呼吸道感染。齋係結核病每年就搞到約莫200萬人死,其中大部分都係喺撒哈拉以南嘅非洲地區。[4]抗生素畀人用嚟醫細菌感染,重用喺農業生產度,令到抗生素抗藥性成為一個日益嚴重嘅問題。喺工業上,細菌喺污水處理同漏油嘅分解、通過發酵生產芝士同酸奶、採礦業嘅同第啲金屬嘅回收、同埋抗生素同第啲化學品嘅製造度起到緊要嘅作用[5][6]

個名點嚟

「細菌」嘅英文「Bacteria」呢個詞係新拉丁文「bacterium」嘅複數形式,係希臘話βακτήριον(bakterion)嘅拉丁化串字,而βακτηρία(bakteria)嘅細寫字母,解做「棍」,因為第一個被發現嘅細菌係棍形嘅[7][8]

細菌學史

列文虎克,第一位微生物學家,亦係第一個用顯微鏡觀察細菌嘅人。

細菌最早係由荷蘭顯微鏡學家列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek)喺1676年用自己設計嘅單透鏡顯微鏡而睇到。[9]跟住,他通過一系列寄畀倫敦皇家學會嘅發表咗自己嘅睇法。[10][11][12]

Christian Gottfried Ehrenberg喺1828年引入咗「細菌」呢個詞。[13]實際上,佢嘅細菌係包埋非孢子形成嘅桿狀細菌嘅[14]同芽孢桿菌(Bacillus)相反,芽孢桿菌係Ehrenberg喺1835年定義嘅由孢子形成嘅桿狀細菌嘅屬[15]

巴斯德(Louis Pasteur)喺1859年證明咗微生物嘅生長會導致發酵過程,而且呢種生長唔係自發產生嘅(通常同發酵有啦掕嘅依士黴菌唔係細菌,而係真菌)。巴斯德同羅伯柯霍(Robert Koch)一齊係疾病細菌理論嘅早期倡導者。[16]

醫學同微生物學嘅先驅羅伯柯霍(Robert Koch)研究咗霍亂炭疽肺結核。喺對結核病嘅研究度,羅拔哥終於證明咗細菌學理論,呢樣嘢令到佢喺1905年攞到諾貝爾獎[17]喺羅拔哥嘅假設度,佢規定咗測試生物體係咪係引起嘅標準,而呢啲假設到到今日都重用緊。[18]

費迪南戈恩(Ferdinand Cohn)畀人話係係細菌學嘅奠基人,佢由1870年開始研究細菌。戈恩係第一個根據細菌形態對細菌進行分類嘅人。[19][20]

雖然喺19世紀已經知細菌係造成好多病嘅原因,但係就冇啲有效嘅抗菌方法。1910年,保羅埃亞里(Paul Ehrlich)通過選擇性噉染色梅毒螺旋體(引起梅毒嘅螺旋體)嘅染料變做選擇性殺死病原體嘅化合物,開發咗第一種抗生素。埃亞里因為佢喺免疫學方面嘅工作而攞到1908年諾貝爾獎[21]

細菌研究喺1977年向前邁出咗重要嘅一步,卡奧禾斯(Carl Woese)知道咗古細菌有可以喺細菌度分離出嚟嘅進化系。呢種新嘅系統發育分類學取決於16S核醣體RNA嘅測序,而且將原核生物分咗做兩個進化域,作為三域系統嘅一部分。

細胞結構

細菌內部

典型嘅革蘭氏陽性細菌細胞嘅結構。

細菌細胞細胞膜圍住,呢款細胞膜主要由磷脂整成。呢個膜負責圍住細胞入面嘅嘢,作用係保存營養蛋白質同第啲喺細胞質入面嘅重要成分。同真核細胞唔同,細菌嘅細胞質通常冇乜結構係由膜包住嘅,例如真核細胞嘅粒線體葉綠體同第啲細胞器[22] 。但係,有啲細菌喺細胞質度有結合蛋白質嘅細胞器,呢啲細胞器將細菌代謝嘅各個方面區分開嚟[23][24],例如羧基體[25]。另外,細菌有細胞骨架去控制蛋白質核酸喺細胞內嘅定位,同控制細胞分裂嘅過程。[26][27][28]