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老倪抑菌液用了很疼-老宇抑菌液成分

老倪抑菌液用了很疼-老宇抑菌液成分

细菌属于微生物.细菌(英文:germs;bacteria)隶属生物学一类,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。细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成,有的细菌还有夹膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。绝大多数细菌的直径大小在0.5~5μm之间。可根据形状分为三类,即:球菌、杆菌和螺旋菌(包括弧形菌)。 还有一种利用细菌的生活方式来分类,即可分为两大类:腐生生活与寄生生活。

(一)细胞壁

细胞壁厚度因细菌不同而异,一般为15-30nm。主要成分是肽聚糖,由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元,以β(1-4)糖苷键连接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽侧链,相邻聚糖纤维之间的短肽通过肽桥(革兰氏阳性菌)或肽键(革兰氏阴性菌)桥接起来,形成了肽聚糖片层,像胶合板一样,粘合成多层。

肽聚糖中的多糖链在各物种中都一样,而横向短肽链却有种间差异。革兰氏阳性菌细胞壁厚约20~80nm,有15-50层肽聚糖片层,每层厚1nm,含20-40%的磷壁酸(teichoic acid),有的还具有少量蛋白质。革兰氏阴性菌细胞壁厚约10nm,仅2-3层肽聚糖,其他成分较为复杂,由外向内依次为脂多糖、细菌外膜和脂蛋白。此外,外膜与细胞之间还有间隙。

肽聚糖是革兰阳性菌细胞壁的主要成分,凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质,都有抑菌或杀菌作用。如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶,青霉素抑制转肽酶的活性,抑制肽桥形成。

细菌细胞壁的功能包括:保持细胞外形;抑制机械和渗透损伤(革兰氏阳性菌的细胞壁能耐受20kg/cm2的压力);介导细胞间相互作用(侵入宿主);防止大分子入侵;协助细胞运动和分裂。

脱壁的细胞称为细菌原生质体(bacterial protoplast)或球状体(spheroplast,因脱壁不完全),脱壁后的细菌原生质体,生存和活动能力大大降低。

(二)细胞膜

是典型的单位膜结构,厚约8~10nm,外侧紧贴细胞壁,某些革兰氏阴性菌还具有细胞外膜。通常不形成内膜系统,除核糖体外,没有其它类似真核细胞的细胞器,呼吸和光合作用的电子传递链位于细胞膜上。某些行光合作用的原核生物(蓝细菌和紫细菌),质膜内褶形成结合有色素的内膜,与捕光反应有关。某些革兰氏阳性细菌质膜内褶形成小管状结构,称为中膜体(mesosome)或间体(图3-11),中膜体扩大了细胞膜的表面积,提高了代谢效率,有拟线粒体(Chondroid)之称,此外还可能与DNA的复制有关。

(三)细胞质与核质体

细菌和其它原核生物一样,没有核膜,DNA集中在细胞质中的低电子密度区,称核区或核质体(nuclear body)。细菌一般具有1-4个核质体,多的可达20余个。核质体是环状的双链DNA分子,所含的遗传信息量可编码2000~3000种蛋白质,空间构建十分精简,没有内含子。由于没有核膜,因此DNA的复制、RNA的转录与蛋白的质合成可同时进行,而不像真核细胞那样这些生化反应在时间和空间上是严格分隔开来的。

每个细菌细胞约含5000~50000个核糖体,部分附着在细胞膜内侧,大部分游离于细胞质中。细菌核糖体的沉降系数为70S,由大亚单位(50S)与小亚单位(30S)组成,大亚单位含有23SrRNA,5SrRNA与30多种蛋白质,小亚单位含有16SrRNA与20多种蛋白质。30S的小亚单位对四环素与链霉素很敏感,50S的大亚单位对红霉素与氯霉素很敏感。

细菌核区DNA以外的,可进行自主复制的遗传因子,称为质粒(plasmid)。质粒是裸露的环状双链DNA分子,所含遗传信息量为2~200个基因,能进行自我复制,有时能整合到核DNA中去。质粒DNA在遗传工程研究中很重要,常用作基因重组与基因转移的载体。

胞质颗粒是细胞质中的颗粒,起暂时贮存营养物质的作用,包括多糖、脂类、多磷酸盐等。

(四)其他结构

许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质,边界明显的称为荚膜(capsule),如肺炎球菌,边界不明显的称为粘液层(slime layer),如葡萄球菌。荚膜对细菌的生存具有重要意义,细菌不仅可利用荚膜抵御不良环境;保护自身不受白细胞吞噬;而且能有选择地粘附到特定细胞的表面上,表现出对靶细胞的专一攻击能力。例如,伤寒沙门杆菌能专一性地侵犯肠道淋巴组织。细菌荚膜的纤丝还能把细菌分泌的消化酶贮存起来,以备攻击靶细胞之用。

鞭毛是某些细菌的运动器官,由一种称为鞭毛蛋白(flagellin)的弹性蛋白构成,结构上不同于真核生物的鞭毛。细菌可以通过调整鞭毛旋转的方向(顺和逆时针)来改变运动状态。

菌毛是菌体表面极其的蛋白纤细,须用电镜观察。特点是:细、短、直、硬、多,菌毛与细菌运动无关,根据形态、结构和功能,可分为普通菌毛和性菌毛两类。前者与细菌吸附和侵染宿主有关,后者为中空管子,与传递遗传物质有关。

(五)繁殖

细菌一二分裂的方式繁殖,某些细菌处于不利的环境,或耗尽营养时,形成内生孢子,又称芽孢,是对不良环境有强抵抗力的休眠体,由于芽胞在细菌细胞内形成,故常称为内生孢子。

芽孢的生命力非常顽强,有些湖底沉积土中的芽抱杆茵经500-1000年后仍有活力,肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0时能耐受100℃煮沸5-9.5小时。芽孢由内及外有以下几部分组成:

1.芽孢原生质(spore protoplast,核心core):含浓缩的原生质。

2.内膜(inner membrane):由原来繁殖型细菌的细胞膜形成,包围芽孢原生质。

3.芽孢壁(spore wall):由繁殖型细菌的肽聚糖组成,包围内膜。发芽后成为细菌的细胞壁。

4.皮质(cortex):是芽孢包膜中最厚的一层,由肽聚糖组成,但结构不同于细胞壁的肽聚糖,交联少,多糖支架中为胞壁酐而不是胞壁酸,四肽侧链由L-Ala组成。

5.外膜(outer membrane):也是由细菌细胞膜形成的。

6.外壳(coat):芽孢壳,质地坚韧致密,由类角蛋白组成(keratinlike protein),含有大量二硫键,具疏水性特征。

7.外壁(exosporium):芽孢外衣,是芽孢的最外层,由脂蛋白及碳水化合物(糖类)组成,结构疏松。

[How]怎样利用细菌

[一]细菌发电

生物学家预言,21世纪将是细菌发电造福人类的时代。说起细菌发电,可以追溯到1910年,英国植物学家利用铂作为电极放进大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年,美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌。不过,那时的细菌电池放电效率较低。到了20世纪80年代末,细菌发电才有了重大突破,英国化学家让细菌在电池组里分解分子,以释放电子向阳极运动产生电能。其方法是,在糖液中添加某些诸如染料之类的芳香族化合物作为稀释液,来提高生物系统输送电子的能力。在细菌发电期间,还要往电池里不断地充气,用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混和物。据计算,利用这种细菌电池,每100克糖可获得1352930库仑的电能,其效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率,而且还有10%的潜力可挖掘。只要不断地往电池里添入糖就可获得2安培电流,且能持续数月之久。

利用细菌发电原理,还可以建立细菌发电站。在10米见方的立方体盛器里充满细菌培养液,就可建立一个1000千瓦的细菌发电站,每小时的耗糖量为200千克,发电成本是高了一些,但这是一种不会污染环境的"绿色"电站,更何况技术发展后,完全可以用诸如锯末、秸秆、落叶等废有机物的水解物来代替糖液,因此,细菌发电的前景十分诱人。

现在,各发达国家如八仙过海,各显神通:美国设计出一种综合细菌电池,是由电池里的单细胞藻类首先利用太阳光将二氧化碳和水转化为糖,然后再让细菌利用这些糖来发电;日本将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,由氢气进入磷酸燃料电池发电;英国则发明出一种以甲醇为电池液,以醇脱氢酶铂金为电极的细菌电池。

而且现在,各种不同的细菌电池相继问世。例如有一种综合细菌电池,先由电池里的单细胞藻类利用日光将二氧化碳和水转化成糖,然后再让细菌利用这些糖来发电。还有一种细菌电池则是将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,再让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,利用氢气进入磷酸燃料电池发电。

人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳能并把它直接转化成电能的"特异功能"。最近,美国科学家在海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时,即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池,结果证明是可以用嗜盐性细菌来发电的,用盐代替糖,其成本就大大降低了。由此可见,让细菌为人类供电已不是遥远的设想,而是不久的现实

[二]细菌益肠胃

身体大肠内的细菌靠分解小肠内部的废弃物生活。这些东西由于不可消化,人体系统拒绝处理它们。这些细菌自己装备有一系列的酶和新陈代谢的通道。这样,它们能够继续把遗留的有机化合物进行分解。它们中的大多数的工作都是分解植物中的碳水化合物。大肠内部大部分的细菌是厌氧性的细菌,意思就是它们在没有氧气的状态下生活。它们不是呼出和呼入氧气,而是通过把大分子的碳水化合物分解成为小的脂肪酸分子和二氧化碳来获得能量。这一过程称为“发酵”。

一些脂肪酸通过大肠的肠壁被重新吸收,这会给我们提供额外的能源。剩余的脂肪酸帮助细菌迅速生长。其速度之快可以使它们在每20分钟内繁殖一次。因为它们合成的一些维生素B和维生素K比它们需要的多,所以它们非常慷慨地把多余的维生素供应给它们这个群体中其他的生物,也提供给你——它们的宿主。尽管你不能自己生产这些维生素,但你可以依靠这些对你非常友好的细菌来源源不断供应给你。

科学家们刚刚开始明白这一集体中不同的细菌之间的复杂关系,以及它们同人这个宿主之间的相互作用。这是一个动态的系统,随着宿主在饮食结构和年龄上的变化,这一系统也做出相应的调整。你一出生就开始在体内汇集你所选择的细菌的种类。当你的饮食结构从母乳变为牛奶,又变成不同的固体食物时,你的体内又会有新的细菌来占据主导地位了。

积聚在大肠壁上的细菌是经历过艰难旅程后的幸存者。从口腔开始经过小肠,他们受到消化酶和强酸的袭击。那些在完成旅行后而安然无恙的细菌在到达时会遇到更多的障碍。要想生长,它们必须同已经住在那里的细菌争夺空间和营养。幸运的是,这些“友好的”细菌能够非常熟练地把自己粘贴到大肠壁上任何可利用的地方。这些友好的细菌中的一些可以产生酸和被称为“细菌素”的抗菌化合物。这些细菌素可以帮助抵御那些令人讨厌的细菌的侵袭。

那些友好的细菌能够控制更危险的细菌的数量,增加人们对“前生命期”食物的兴趣。这种食物含有培养菌,酸奶就是其中的一种。在你喝下一瓶酸奶的时候,检查一下标签,看一看哪种细菌将会成为你体内的下一批客人

有关细菌的信息

我的是原创的,二楼和三楼是粘贴党的,这也是我以前的最佳答案,希望能帮助你

回答人是我 网址:#reply-box-914747651

1、生物的生活需要营养 2、生物能进行呼吸 3、能排泄废物

4、有应激性 5、由细胞构成(病毒除外) 6、生长发育 7、能繁殖 8、遗传变异

二、 观察法 P2

第二节 调查我们身边的生物

一、 调查的一般方法

步骤:明确调查目的、确定调查对象、制定合理的调查方案、调查记录、对调查结果进行整理、撰写调查报告

二、 生物的分类

按照形态结构分:动物、植物、其他生物

按照生活环境分:陆生生物、水生生物

按照用途分:作物、家禽、家畜、宠物

第二章 生物圈是所有生物的家

第一节 生物圈

一、 生物圈的范围:大气圈的底部:可飞翔的鸟类、昆虫、细菌等

水圈的全部:距海平面150米内的水层

岩石圈的表面:是一切陆生生物的“立足点”

二、 生物圈为生物的生存提供了基本条件:营养物质、阳光、空气和水,适宜的温度和一定的生存空间

第二节 环境对生物的影响

一、 非生物因素对生物的影响:光、水分、温度等

二、 光对鼠妇生活影响的实验(中考卷子的题目理解掌握)

三、 探究的过程:1、发现问题、提出问题 2、作出假设 3、制定计划 4、实施计划 5、得出结论 6、表达和交流

四、 对照实验 P15

五、 生物因素对生物的影响:

根据同种或异种的关系,生物因素可分为两种:1、种内关系:种内互助(蚂蚁搬食)、种内斗争(两豹争夺羚羊、争夺栖息地)

2、种间关系:寄生(蛔虫)、竞争(狮子和豹争夺食物)、互助(犀牛和犀牛鸟)

第三节 生物对环境的适应和影响

一、 生物对环境的适应P19的例子

二、 生物对环境的影响:植物的蒸腾作用调节空气湿度、植物的枯叶枯枝腐烂后可调节土壤肥力、动物粪便改良土壤、蚯蚓松土

第四节 生态系统

一、 生态系统的组成:

1、 生物部分:生产者、消费者、分解者

2、 非生物部分:阳光、水、空气、温度

二、 食物链和食物网:

1、 食物链以生产者为起点

2、 物质&能量沿着食物链&食物网流动

3、 营养级越高,生物数量越少;营养级越高,有毒物质积聚更多,譬如日本的水吴病。

三、 生态系统具有一定的自动调节能力

在一般情况下,生态系统中生物的数量和所占比例是相对稳定的。但这种自动调节能力有一定限度,超过则会遭到破坏。

第五节 生物圈是最大的生态系统

一、 生态系统的类型p29

森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统、海洋生态系统、城市生态系统等

二、 生物圈是一个统一的整体p30

注意DDT的例子 (平时练习卷子的题目)

第二单元 生物和细胞

第一章 观察细胞的结构

第一节 练习使用显微镜

一、1. 显微镜的结构

镜座:稳定镜身;

镜柱:支持镜柱以上的部分;

镜臂:握镜的部位;

载物台:放置玻片标本的地方。中央有通光孔,两旁各有一个压片夹,用于固定所观察的物体。

遮光器:上面有大小不等的圆孔,叫光圈。每个光圈都可以对准通光孔。光线用来调节光线的强弱:

反光镜:可以转动,使光线经过通光孔反射上来。其两面是不同的:

镜筒:上端装目镜,下端有转换器,在转换器上装有物镜,后方有准焦螺旋。

准焦螺旋:粗准焦螺旋(又称粗调):转动时镜筒升降的幅度大;细准焦螺旋(又称细调)。

转动方向和升降方向的关系:顺时针转动准焦螺旋,镜筒下降;反之则上升

三、 显微镜的使用 P37-38 的图要掌握

1、 观察的物像与实际图像相反。

2、 放大倍数=物镜倍数X目镜倍数

3、 放在显微镜下观察的生物标本,应该薄而透明,光线能透过,才能观察清楚。因此必须加工制成玻片标本。

第二节 观察植物细胞

一、 切片、涂片、装片的区别 P42

二、 实验过程P43-44

三、 植物细胞的基本结构

1、 细胞壁:支持、保护

2、 细胞膜:控制物质的进出

3、 细胞质:液态的,可以流动的

4、 细胞核:贮存&传递遗传信息

5、 叶绿体:进行光合作用的场所

6、 液泡:细胞液

7、 线粒体:呼吸的场所

第三节 观察动物细胞

一、 观察口腔上皮细胞实验P47

二、 动物细胞的结构

1、 细胞膜:控制物质的进出

2、 细胞核:贮存和传递遗传信息

3、 细胞质:液态,可以流动

第二章 细胞的生活

第一节 细胞的生活需要物质和能量

一、 物质由分子组成,分子是在不断运动的。以白糖融解的实验为例说明。

分子并不是构成物质的最小颗粒,分子是由原子构成的。原子是构成物质的最小单位,而细胞是构成生物体的结构和功能单位。

二、 细胞中的物质

有机物(一般含碳,可烧):糖类、脂类、蛋白质、核酸,这些都是大分子

无机物(一般不含碳):水、无机物、氧等,这些都是小分子

三、 细胞膜控制物质的进出,对物质有选择性,有用物质进入,废物排出。

四、 细胞内的能量转换器:

叶绿体:进行光合作用,是细胞内的把二氧化碳和水合成糖,并产生氧。

线粒体:进行呼吸作用,是细胞内的“动力工厂”“发动机”。

第二节 细胞核是遗传信息库

一、 遗传信息存在于细胞核中

多莉羊的例子p55

二、 细胞核中的遗传信息的载体——DNA

1、 DNA的结构像一个螺旋形的

2、 基因是DNA上的一个具有特定遗传信息的片断

三、 DNA和蛋白质组成染色体

1、 不同的生物个体,染色体的形态、数量完全不同

2、 同种生物个体,染色体在形态、数量保持一定

3、 染色体容易被碱性染料染成深色

4、 染色体数量要保持恒定,否则会有严重的遗传病

四、 细胞的控制中心是细胞核

第三节 细胞通过分裂产生新细胞

一、 生物的由小长大是由于:细胞的生长和细胞的分裂

二、 细胞的分裂

1、染色体进行复制

2、细胞核分成等同的两个细胞核

3、细胞质分成两份

4、植物细胞:在原细胞中间形成新的细胞膜和细胞壁

动物细胞:细胞膜逐渐内陷,便形成两个新细胞

期中考后内容(重点复习)

第三章 细胞怎样构成生物体

第一节 动物体的结构层次

一、细胞分裂、细胞分化概念

三、 经细胞分化形成的各种各样的细胞各自聚集在一起才能行使其功能,这些形态结构相似、功能相同的细胞聚集起来所形成的细胞群叫做组织。

四、 几种组织按一定的顺序排列在一起,相互联系,构成一个具有一定形状,能够完成多种功能的结构才能够满足植物体某一方面生命活动的需要,这样的结构叫做器官。

五、 动物和人的基本组织可以分为四种:上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织。

六、 四种组织按照一定的次序构成,并且以其中的一种组织为主,形成器官。

七、 动物或人体内能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官,按照一定的次序构成了系统。

八、 动物和人的基本结构层次:细胞→组织→器官→系统→动物体和人体

九、 P65题3

十、 八大系统的名称

第二节 植物体的结构层次

一、 色开花植物的六大器官

1、 养器官:根、茎、叶 2、官:花、果实、种子

二、 植物的组织

分生组织、保护组织、营养组织、输导组织等

第三节 只有一个细胞的生物体

一、单细胞生物:酵母菌、草履虫、衣藻、眼虫、变形虫

二、草履虫

结构:纤毛、表膜、收集管、收缩泡、胞肛、口沟、食物泡、细胞质、细胞核(大核、小核)

功能:笔记

三、 单细胞生物与人类的关系

1、 有益方面:笔记

2、 有害方面:笔记

第三单元 生物圈中的绿色植物

第一节 藻类、苔藓和蕨类植物

一、 蕨类植物的地上部分不是茎,而是它的复叶;地下部分是地下茎和根。

二、 蕨类植物出现根、茎、叶等器官的分化,而且还具有输导组织、机械组织,所以植株比较高大。

三、孢子是一种生殖细胞,孢子囊也不是在任何时候都能看到,只是在夏天生殖时可见到,当孢子萌发时可形成原叶体。

四、蕨类植物的经济意义在于:①有些可食用;②有些可供药;③有些可供观赏;④有些可作为优良的绿肥和饲料;⑤古代的蕨类植物的遗体经过漫长的年代,变成了煤。

五、 苔藓植物的植物体有两种类型:一种有茎、叶的分化,但茎很细小,叶又小又薄,如葫芦藓、墙藓;另一种没有茎、叶的分化,植物体只是扁平的叶状体,如地钱。

六、苔藓植物的根是假根,不能吸收水分和无机盐,而苔藓植物的茎和叶中没有输导组织,不能运输水分。所以苔藓植物不能脱离开水的环境。

七、 苔藓植物密集生长,植株之间的缝隙能够涵蓄水分,所以,成片的苔藓植物对林地、山野的水土保持具有一定的作用。

八、 苔藓植物对二氧化硫等有毒气体十分敏感,在污染严重的城市和工厂附近很难生存。人们利用这个特点,把苔藓植物当作监测空气污染程度的指示植物。

九、 藻类植物的主要特征:结构简单,是单细胞或多细胞个体,无根、茎、叶等器官的分化;细胞里有叶绿体,能进行光合作用;大都生活在水中。

十、 藻类植物通过光合作用制造的有机物可以作为鱼的饵料,放出的氧气除供鱼类呼吸外,而且是大气中氧气的重要来源。

十一、 藻类的经济意义:①海带、紫菜、海白菜等可食用②从藻类植物中提取的碘、褐藻胶、琼脂等可供工业、医药上使用

第四章 没有细胞结构的生物——病毒

一、 病毒的种类

以寄主不同分:动物病毒、植物病毒、细菌病毒(噬菌体)

二、 病毒的结构

蛋白质外壳和内部的遗传物质

三、 病毒与人类的关系 看笔记

第二节 种子植物

一、 种子的结构

蚕豆种子:种皮、胚(胚芽、胚轴、胚根)、子叶(2片)

玉米种子:果皮和种皮、胚、子叶(1片)、胚乳

二、 种子植物比苔藓、蕨类更适应陆地的生活,其中一个重要的原因是能产生种子。

三、 裸子植物和被子植物

要求记住常见的裸子植物和被子植物。

四、果皮的作用(看笔记)

第二章 被子植物的一生

第一节 种子的萌发

一、 种子萌发需要的条件

环境条件:适宜的温度、一定的水分、充足的空气

自身条件:子粒饱满,胚完整,具有生命力,已度过休眠期。

二、 测定种子的发芽率和抽样检测

三、 种子萌发的过程

吸收水分——营养物质转运——胚根发育成根——胚芽胚轴发育成茎、叶

第二节 植株的生长

一、 根尖的结构和各部分的功能

二、 幼根的生长

1、 生长最快的部位是:伸长区

2、 根的生长一方面靠分生区增加细胞的数量,一方面要靠伸长区细胞体积的增大。

三、 芽的结构

1、 芽轴——发育成茎

2、 芽原基——发育长成侧芽

3、 生长点——使芽轴不断伸长,并产生出新的芽原基和叶原基

4、 叶原基——发育成幼叶]

四、 植株生长需要的营养物质

氮、磷、钾

第三节 开花和结果

一、 花由花芽发育而来

二、 花的结构

花瓣、花托、花萼、雄蕊(花药、花丝)、雌蕊(子房、花柱、柱头)

三、 传粉和受精

看笔记

四、 果实和种子的形成

子房——果实 受精卵——胚 受精极核——胚乳

胚珠——种子 珠被——种皮

五、 人工受粉

当传粉不足的时候可以人工辅助受粉。

第三章 绿色植物与生物圈的循环

第一节 绿色植物的生活需要水

一、 水分在植物体内的作用

1、 水分是细胞的组成成分

2、 水分可以保持植物的固有姿态

3、 水分是植物体内物质吸收和运输的溶剂

4、 水分参与植物的代谢活动

二、 水影响植物的分布

三、 植物在不同时期需水量不同 P109

第二节 水分进入植物体内的途径

一、 根吸水的主要部位是根尖的成熟区,成熟区有大量的根毛。

二、 根的结构

从外到里:树皮:韧皮部(有筛管)、形成层;木质部(有导管)

三、 水分的运输途径

导管:向上输送水分和无机盐

筛管:向下输送叶片光合作用产生的有机物

第三节 绿色植物参与生物圈的水循环

一、 叶片的结构

上下表皮、叶肉(栅栏组织、海绵组织)、叶脉、气孔

二、 气孔的结构,保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;保卫细胞失水收缩,气孔关闭。

白天气孔张开,晚上气孔闭合。

三、 蒸腾作用的意义:

1、 可降低植物的温度,使植物不至于被灼伤

2、 是根吸收水分和促使水分在体内运输的主要动力

3、 可促使溶解在水中的无机盐在体内运输

4、 可增加大气湿度,降低环境温度,提高降水量。

第四章 绿色植物是生物圈中有机物的制造者

第一节 绿色植物通过光合作用制造有机物

晚上用橄榄油搽脸有好处吗

细菌目录

简介

分类地位

研究历史

形态结构

种类

繁殖

代谢

运动

用途与危害

培养

用途与危害

培养

[编辑本段]简介

细菌(英文:germs;学名:bacteria)广义的细菌即为原核生物是指一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作拟核区(nuclear region)(或拟核)的裸露DNA的原始单细胞生物,包括真细菌(eubacteria)和古生菌(archaea)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。细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成,有的细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。绝大多数细菌的直径大小在0.5~5μm之间。可根据形状分为三类,即:球菌、杆菌和螺形菌(包括弧菌、螺菌、螺杆菌)。 按细菌的生活方式来分类,分为两大类:自养菌和异养菌,其中异养菌包括腐生菌和寄生菌。按细菌对氧气的需求来分类,可分为需氧(完全需氧和微需氧)和厌氧(不完全厌氧、有氧耐受和完全厌氧)细菌。按细菌生存温度分类,可分为喜冷、常温和喜高温三类。细菌的发现者:荷兰商人安东·列文虎克。

细菌是生物的主要类群之一,属于细菌域。细菌是所有生物中数量最多的一类,据估计,其总数约有 5×10的三十次方个。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。基于这些特征,细菌属于原核生物(Prokaryota)。原核生物中还有另一类生物称做古细菌(Archaea),是科学家依据演化关系而另辟的类别。为了区别,本类生物也被称做真细菌(Eubacteria)。

细菌广泛分布于土壤和水中,或者与其他生物共生。人体身上也带有相当多的细菌。据估计,人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。此外,也有部分种类分布在极端的环境中,例如温泉,甚至是放射性废弃物中,它们被归类为嗜极生物,其中最著名的种类之一是海栖热袍菌(Thermotoga maritima),科学家是在意大利的一座海底火山中发现这种细菌的。然而,细菌的种类是如此之多,科学家研究过并命名的种类只占其中的小部份。细菌域下所有门中,只有约一半包含能在实验室培养的种类。

细菌的营养方式有自营及异营,其中异营的腐生细菌是生态系中重要的分解者,使碳循环能顺利进行。部分细菌会进行固氮作用,使氮元素得以转换为生物能利用的形式。

[编辑本段]分类地位

域: 细菌域 Bacteria

门:

产水菌门 Aquificae

热袍菌门 Thermotogae

热脱硫杆菌门 Thermodesulfobacteria

异常球菌-栖热菌门 Deinococcus-Thermus

产金菌门 Chrysiogenetes

绿弯菌门 Chloroflexi

热微菌门 Thermomicrobia

硝化螺旋菌门 Nitrospirae

脱铁杆菌门 Deferribacteres

蓝藻门 Cyanobacteria

绿菌门 Chlorobi

变形菌门 Proteobacteria

厚壁菌门 Firmicutes

放线菌门 Actinobacteria

浮霉菌门 Planctomycetes

衣原体门 Chlamydiae

螺旋体门 Spirochaetes

纤维杆菌门 Fibrobacteres

酸杆菌门 Acidobacteria

拟杆菌门 Bacteroidetes

黄杆菌门 Flavobacteria

鞘脂杆菌门 Sphingobacteria

梭杆菌门 Fusobacteria

疣微菌门 Verrucomicrobia

网团菌门 Dictyoglomi

芽单胞菌门 Gemmatimonadetes

[编辑本段]研究历史

细菌这个名词最初由德国科学家埃伦伯格(Christian Gottfried Ehrenberg, 1795-1876)在1828年提出,用来指代某种细菌。这个词来源于希腊语βακτηριον,意为“小棍子”。

1866年,德国动物学家海克尔(Ernst Haeckel, 1834-1919)建议使用“原生生物”,包括所有单细胞生物(细菌、藻类、真菌和原生动物)。

1878年,法国外科医生塞迪悦(Charles Emmanuel Sedillot, 1804-1883)提出“微生物”来描述细菌细胞或者更普遍的用来指微小生物体。

因为细菌是单细胞微生物,用肉眼无法看见,需要用显微镜来观察。1683年,安东·列文虎克(Antony van Leeuwenhoek, 1632–1723)最先使用自己设计的单透镜显微镜观察到了细菌,大概放大200倍。路易·巴斯德(Louis Pasteur, 1822-1895)和罗伯特·科赫(Robert Koch, 1843-1910)指出细菌可导致疾病。

[编辑本段]形态结构

杆菌,球菌,螺旋菌,弧菌的形态各不相同,但主要都是由以下结构组成。

(一)细胞壁

细胞壁厚度因细菌不同而异,一般为15-30nm。主要成分是肽聚糖,由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元,以β-1,4糖苷键连接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽侧链,相邻聚糖纤维之间的短肽通过肽桥(革兰氏阳性菌)或肽键(革兰氏阴性菌)桥接起来,形成了肽聚糖片层,像胶合板一样,粘合成多层。

肽聚糖中的多糖链在各物种中都一样,而横向短肽链却有种间差异。革兰氏阳性菌细胞壁厚约20~80nm,有15-50层肽聚糖片层,每层厚1nm,含20-40%的磷壁酸(teichoic acid),有的还具有少量蛋白质。革兰氏阴性菌细胞壁厚约10nm,仅2-3层肽聚糖,其他成分较为复杂,由外向内依次为脂多糖、细菌外膜和脂蛋白。此外,外膜与细胞之间还有间隙。

肽聚糖是革兰阳性菌细胞壁的主要成分,凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质,都有抑菌或杀菌作用。如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶,青霉素抑制转肽酶的活性,抑制肽桥形成。

细菌细胞壁的功能包括:保持细胞外形;抑制机械和渗透损伤(革兰氏阳性菌的细胞壁能耐受20kg/cm2的压力);介导细胞间相互作用(侵入宿主);防止大分子入侵;协助细胞运动和分裂。

脱壁的细胞称为细菌原生质体(bacterial protoplast)或球状体(spheroplast,因脱壁不完全),脱壁后的细菌原生质体,生存和活动能力大大降低。

(二)细胞膜

是典型的单位膜结构,厚约8~10nm,外侧紧贴细胞壁,某些革兰氏阴性菌还具有细胞外膜。通常不形成内膜系统,除核糖体外,没有其它类似真核细胞的细胞器,呼吸和光合作用的电子传递链位于细胞膜上。某些行光合作用的原核生物(蓝细菌和紫细菌),质膜内褶形成结合有色素的内膜,与捕光反应有关。某些革兰氏阳性细菌质膜内褶形成小管状结构,称为中膜体(mesosome)或间体(图3-11),中膜体扩大了细胞膜的表面积,提高了代谢效率,有拟线粒体(Chondroid)之称,此外还可能与DNA的复制有关。

(三)细胞质与核质体

细菌和其它原核生物一样,没有核膜,DNA集中在细胞质中的低电子密度区,称核区或核质体(nuclear body)。细菌一般具有1-4个核质体,多的可达20余个。核质体是环状的双链DNA分子,所含的遗传信息量可编码2000~3000种蛋白质,空间构建十分精简,没有内含子。由于没有核膜,因此DNA的复制、RNA的转录与蛋白的质合成可同时进行,而不像真核细胞那样这些生化反应在时间和空间上是严格分隔开来的。

每个细菌细胞约含5000~50000个核糖体,部分附着在细胞膜内侧,大部分游离于细胞质中。细菌核糖体的沉降系数为70S,由大亚单位(50S)与小亚单位(30S)组成,大亚单位含有23SrRNA,5SrRNA与30多种蛋白质,小亚单位含有16SrRNA与20多种蛋白质。30S的小亚单位对四环素与链霉素很敏感,50S的大亚单位对红霉素与氯霉素很敏感。

细菌核区DNA以外的,可进行自主复制的遗传因子,称为质粒(plasmid)。质粒是裸露的环状双链DNA分子,所含遗传信息量为2~200个基因,能进行自我复制,有时能整合到核DNA中去。质粒DNA在遗传工程研究中很重要,常用作基因重组与基因转移的载体。

胞质颗粒是细胞质中的颗粒,起暂时贮存营养物质的作用,包括多糖、脂类、多磷酸盐等。

(四)其他结构

许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质,边界明显的称为荚膜(capsule),如肺炎球菌,边界不明显的称为粘液层(slime layer),如葡萄球菌。荚膜对细菌的生存具有重要意义,细菌不仅可利用荚膜抵御不良环境;保护自身不受白细胞吞噬;而且能有选择地粘附到特定细胞的表面上,表现出对靶细胞的专一攻击能力。例如,伤寒沙门杆菌能专一性地侵犯肠道淋巴组织。细菌荚膜的纤丝还能把细菌分泌的消化酶贮存起来,以备攻击靶细胞之用。

鞭毛是某些细菌的运动器官,由一种称为鞭毛蛋白(flagellin)的弹性蛋白构成,结构上不同于真核生物的鞭毛。细菌可以通过调整鞭毛旋转的方向(顺和逆时针)来改变运动状态。

菌毛是在某些细菌表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,须用电镜观察。特点是:细、短、直、硬、多,菌毛与细菌运动无关,根据形态、结构和功能,可分为普通菌毛和性菌毛两类。前者与细菌吸附和侵染宿主有关,后者为中空管子,与传递遗传物质有关。

[编辑本段]种类

细菌可以按照不同的方式分类。细菌具有不同的形状。大部分细菌是如下三类:杆菌是棒状;球菌是球形(例如链球菌或葡萄球菌);螺旋菌是螺旋形。另一类,弧菌,是逗号形。

细菌的结构十分简单,原核生物,没有膜结构的细胞器例如线粒体和叶绿体,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”来源于丹麦细菌学家革兰(Hans Christian Gram),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。

细菌的分类的变化根本上反应了发展史思想的变化,许多种类甚至经常改变或改名。最近随着基因测序,基因组学,生物信息学和计算生物学的发展,细菌学被放到了一个合适的位置。

最初除了蓝细菌外(它完全没有被归为细菌,而是归为蓝绿藻),其他细菌被认为是一类真菌。随着它们的特殊的原核细胞结构被发现,这明显不同于其他生物(它们都是真核生物),导致细菌归为一个单独的种类,在不同时期被称为原核生物,细菌,原核生物界。一般认为真核生物来源于原核生物。

通过研究rRNA序列,美国微生物学家伍兹(Carl Woese)于1976年提出,原核生物包含两个大的类群。他将其称为真细菌(Eubacteria)和古细菌(Archaebacteria),后来被改名为细菌(Bacteria)和古菌(Archaea)。伍兹指出,这两类细菌与真核细胞是由一个原始的生物分别起源的不同的种类。研究者已经抛弃了这个模型,但是三域系统获得了普遍的认同。这样,细菌就可以被分为几个界,而在其他体系中被认为是一个界。它们通常被认为是一个单源的群体,但是这种方法仍有争议。

古细菌

古细菌(archaeobacteria) (又可叫做古生菌或者古菌)是一类很特殊的细菌,多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征,如无核膜及内膜系统;也有真核生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白;此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征,如:细胞膜中的脂类是不可皂化的;细胞壁不含肽聚糖,有的以蛋白质为主,有的含杂多糖,有的类似于肽聚糖,但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。

[编辑本段]繁殖

细菌可以以无性或者遗传重组两种方式繁殖,最主要的方式是以二分裂法这种无性繁殖的方式:一个细菌细胞细胞壁横向分裂,形成两个子代细胞。并且单个细胞也会通过如下几种方式发生遗传变异:突变(细胞自身的遗传密码发生随机改变),转化(无修饰的DNA从一个细菌转移到溶液中另一个细菌中),转染(病毒的或细菌的DNA,或者两者的DNA,通过噬菌体转移到另一个细菌中),细菌接合(一个细菌的DNA通过两细菌间形成的特殊的蛋白质结构,接合菌毛,转移到另一个细菌)。细菌可以通过这些方式获得DNA,然后进行分裂,将重组的基因组传给后代。许多细菌都含有包含染色体外DNA的质粒。

处于有利环境中时,细菌可以形成肉眼可见的集合体,例如菌簇。

细菌以二分裂的方式繁殖,某些细菌处于不利的环境,或耗尽营养时,形成内生孢子,又称芽孢,是对不良环境有强抵抗力的休眠体,由于芽胞在细菌细胞内形成,故常称为内生孢子。

芽孢的生命力非常顽强,有些湖底沉积土中的芽抱杆菌经500-1000年后仍有活力,肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0时能耐受100℃煮沸5-9.5小时。芽孢由内及外有以下几部分组成:

1.芽孢原生质(spore protoplast,核心core):含浓缩的原生质。

2.内膜(inner membrane):由原来繁殖型细菌的细胞膜形成,包围芽孢原生质。 还有细模制

3.芽孢壁(spore wall):由繁殖型细菌的肽聚糖组成,包围内膜。发芽后成为细菌的细胞壁。

4.皮质(cortex):是芽孢包膜中最厚的一层,由肽聚糖组成,但结构不同于细胞壁的肽聚糖,交联少,多糖支架中为胞壁酐而不是胞壁酸,四肽侧链由L-Ala组成。

5.外膜(outer membrane):也是由细菌细胞膜形成的。

6.外壳(coat):芽孢壳,质地坚韧致密,由类角蛋白组成(keratinlike protein),含有大量二硫键,具疏水性特征。

7.外壁(exosporium):芽孢外衣,是芽孢的最外层,由脂蛋白及碳水化合物(糖类)组成,结构疏松。

[编辑本段]代谢

细菌具有许多不同的代谢方式。一些细菌只需要二氧化碳作为它们的碳源,被称作自养生物。那些通过光合作用从光中获取能量的,称为光合自养生物。那些依靠氧化化合物中获取能量的,称为化能自养生物。另外一些细菌依靠有机物形式的碳作为碳源,称为异养生物。

光合自养菌包括蓝细菌,它是已知的最古老的生物,可能在制造地球大气的氧气中起了重要作用。其他的光合细菌进行一些不制造氧气的过程。包括绿硫细菌,绿非硫细菌,紫硫细菌,紫非硫细菌和太阳杆菌。

正常生长所需要的营养物质包括氮,硫,磷,维生素和金属元素,例如钠,钾,钙,镁,铁,锌和钴。

根据它们对氧气的反应,大部分细菌可以被分为以下三类:一些只能在氧气存在的情况下生长,称为需氧菌;另一些只能在没有氧气存在的情况下生长,称为厌氧菌;还有一些无论有氧无氧都能生长,称为兼性厌氧菌。细菌也能在人类认为是极端的环境中旺盛得生长,这类生物被称为极端微生物。一些细菌存在于温泉中,被称为嗜热细菌;另一些居住在高盐湖中,称为喜盐微生物;还有一些存在于酸性或碱性环境中,被称为嗜酸细菌和嗜碱细菌;另有一些存在于阿尔卑斯山冰川中,被称为嗜冷细菌。

[编辑本段]运动

运动型细菌可以依靠鞭毛,细菌滑行或改变浮力来四处移动。另一类细菌,螺旋体,具有一些类似鞭毛的结构,称为轴丝,连接周质的两细胞膜。当他们移动时,身体呈现扭曲的螺旋型。螺旋菌则不具轴丝,但其具有鞭毛。

细菌鞭毛以不同方式排布。细菌一端可以有单独的极鞭毛,或者一丛鞭毛。周毛菌表面具有分散的鞭毛。

运动型细菌可以被特定刺激吸引或驱逐,这个行为称作趋性,例如,趋化性,趋光性,趋机械性。在一种特殊的细菌,粘细菌中,个体细菌互相吸引,聚集成团,形成子实体。

[编辑本段]用途与危害

细菌对环境,人类和动物既有用处又有危害。一些细菌成为病原体,导致了破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍乱和肺结核。在植物中,细菌导致叶斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接触、空气传播、食物、水和带菌微生物。病原体可以用抗菌素处理,抗菌素分为杀菌型和抑菌型。

细菌通常与酵母菌及其他种类的真菌一起用于酦酵食物,例如在醋的传统制造过程中,就是利用空气中的醋酸菌(Acetobacter)使酒转变成醋。其他利用细菌制造的食品还有奶酪、泡菜、酱油、醋、酒、优格等。细菌也能够分泌多种抗生素,例如链霉素即是由链霉菌(Steptomyces)所分泌的。

细菌能降解多种有机化合物的能力也常被用来清除污染,称做生物复育(bioremediation )。举例来说,科学家利用嗜甲烷菌(methanotroph)来分解美国佐治亚州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。

细菌也对人类活动有很大的影响。一方面,细菌是许多疾病的病原体,包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发。然而,人类也时常利用细菌,例如奶酪及优格的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等,都与细菌有关。在生物科技领域中,细菌有也著广泛的运用。

[一]细菌发电

生物学家预言,21世纪将是细菌发电造福人类的时代。说起细菌发电,可以追溯到1910年,英国植物学家利用铂作为电极放进大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年,美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌。不过,那时的细菌电池放电效率较低。到了20世纪80年代末,细菌发电才有了重大突破,英国化学家让细菌在电池组里分解分子,以释放电子向阳极运动产生电能。其方法是,在糖液中添加某些诸如染料之类的芳香族化合物作为稀释液,来提高生物系统输送电子的能力。在细菌发电期间,还要往电池里不断地充气,用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混和物。据计算,利用这种细菌电池,每100克糖可获得1352930库仑的电能,其效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率,而且还有10%的潜力可挖掘。只要不断地往电池里添入糖就可获得2安培电流,且能持续数月之久。

利用细菌发电原理,还可以建立细菌发电站。在10米见方的立方体盛器里充满细菌培养液,就可建立一个1000千瓦的细菌发电站,每小时的耗糖量为200千克,发电成本是高了一些,但这是一种不会污染环境的"绿色"电站,更何况技术发展后,完全可以用诸如锯末、秸秆、落叶等废弃的有机物的水解物来代替糖液,因此,细菌发电的前景十分诱人。

现在,各发达国家如八仙过海,各显神通:美国设计出一种综合细菌电池,是由电池里的单细胞藻类首先利用太阳光将二氧化碳和水转化为糖,然后再让细菌利用这些糖来发电;日本将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,由氢气进入磷酸燃料电池发电;英国则发明出一种以甲醇为电池液,以醇脱氢酶铂金为电极的细菌电池。

而且现在,各种不同的细菌电池相继问世。例如有一种综合细菌电池,先由电池里的单细胞藻类利用日光将二氧化碳和水转化成糖,然后再让细菌利用这些糖来发电。还有一种细菌电池则是将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,再让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,利用氢气进入磷酸燃料电池发电。

人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳能并把它直接转化成电能的"特异功能"。最近,美国科学家在海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时,即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池,结果证明是可以用嗜盐性细菌来发电的,用盐代替糖,其成本就大大降低了。由此可见,让细菌为人类供电已不是遥远的设想,而是不久的现实。

[二]细菌益肠胃

身体大肠内的细菌靠分解小肠内部的废弃物生活。这些东西由于不可消化,人体系统拒绝处理它们。这些细菌自己装备有一系列的酶和新陈代谢的通道。这样,它们能够继续把遗留的有机化合物进行分解。它们中的大多数的工作都是分解植物中的碳水化合物。大肠内部大部分的细菌是厌氧性的细菌,意思就是它们在没有氧气的状态下生活。它们不是呼出和呼入氧气,而是通过把大分子的碳水化合物分解成为小的脂肪酸分子和二氧化碳来获得能量。这一过程称为“发酵”。

一些脂肪酸通过大肠的肠壁被重新吸收,这会给我们提供额外的能源。剩余的脂肪酸帮助细菌迅速生长。其速度之快可以使它们在每20分钟内繁殖一次。因为它们合成的一些维生素B和维生素K比它们需要的多,所以它们非常慷慨地把多余的维生素供应给它们这个群体中其他的生物,也提供给你——它们的宿主。尽管你不能自己生产这些维生素,但你可以依靠这些对你非常友好的细菌来源源不断供应给你。

科学家们刚刚开始明白这一集体中不同的细菌之间的复杂关系,以及它们同人这个宿主之间的相互作用。这是一个动态的系统,随着宿主在饮食结构和年龄上的变化,这一系统也做出相应的调整。你一出生就开始在体内汇集你所选择的细菌的种类。当你的饮食结构从母乳变为牛奶,又变成不同的固体食物时,你的体内又会有新的细菌来占据主导地位了。

积聚在大肠壁上的细菌是经历过艰难旅程后的幸存者。从口腔开始经过小肠,他们受到消化酶和强酸的袭击。那些在完成旅行后而安然无恙的细菌在到达时会遇到更多的障碍。要想生长,它们必须同已经住在那里的细菌争夺空间和营养。幸运的是,这些“友好的”细菌能够非常熟练地把自己粘贴到大肠壁上任何可利用的地方。这些友好的细菌中的一些可以产生酸和被称为“细菌素”的抗菌化合物。这些细菌素可以帮助抵御那些令人讨厌的细菌的侵袭。

那些友好的细菌能够控制更危险的细菌的数量,增加人们对“前生命期”食物的兴趣。这种食物含有培养菌,酸奶就是其中的一种。在你喝下一瓶酸奶的时候,检查一下标签,看一看哪种细菌将会成为你体内的下一批客人。

[编辑本段]培养

常用的细菌培养基

配方一 牛肉膏琼脂培养基

牛肉膏0.3克 ,蛋白胨1.0克,氯化钠 0.5克,琼脂 1.5克,

水 1000毫升

在烧杯内加水100毫升,放入牛肉膏、蛋白胨和氯化钠,用蜡笔在烧杯外作上记号后,放在火上加热。待烧杯内各组分溶解后,加入琼脂,不断搅拌以免粘底。等琼脂完全溶解后补足失水,用10%盐酸或10%的氢氧化钠调整pH值到7.2~7.6,分装在各个试管里,加棉花塞,用高压蒸汽灭菌30分钟。

配方二 马铃薯培养基

取新鲜牛心(除去脂肪和血管)250克,用刀细细剁成肉末后,加入500毫升蒸馏水和5克蛋白胨。在烧杯上做好记号,煮沸,转用文火炖2小时。过滤,滤出的肉末干燥处理,滤液pH值调到7.5左右。每支试管内加入10毫升肉汤和少量碎末状的干牛心,灭菌,备用。

配方三 根瘤菌培养基

葡萄糖 10克 磷酸氢二钾 0.5克

碳酸钙 3克 硫酸镁 0.2克

酵母粉 0.4克 琼脂 20克

水 1000毫升 1%结晶紫溶液 1毫升

先把琼脂加水煮沸溶解,然后分别加入其他组分,搅拌使溶解后,分装,灭菌,备用。

其他

细菌是非常古老的生物,大约出现于37亿年前。

真核生物细胞中的两种细胞器:线粒体和叶绿体,通常被认为是来源于内共生细菌。

微生物大量分布于有食物,潮湿,合适的温度,适于它们繁殖和生长的地方。细菌可以被气流从一个地方带到另一个地方。人体是大量细菌的栖息地;可以在皮肤表面、肠道、口腔、鼻子和其他身体部位找到。它们存在于人类呼吸的空气中,喝的水中,吃的食物中。

关于细菌的书本

在美国有很多书关于细菌(GERMS)其中就有一本叫<GERMS!GERMS!GERMS!>的故事书。它的作者是“bobbi katz”我个人认为它是一本非常好的书。建议大家做作业时要参考就参考这本书。(这只代表我的意见并不代表其他人的立场)

细菌都有细胞壁吗

以的、 橄榄油美容法 与其它植物油相比,橄榄油的黏性较强。这种黏性使皮肤有很好的吸着力,可防止皮肤水分蒸发。所以不论面对夏季的日晒还是冬天的寒风,橄榄油均是皮肤的最佳保养品。 1.上妆。经常化妆的女士一定有这样的体验:工作太疲劳,或者睡眠不足时,不容易上妆。这时,你可求助于橄榄油。方法是在基础化妆品中滴1~2滴橄榄油,揉搓后均匀涂抹于面部,皮肤马上就变得亮泽而生动。 2.敷面。先用温水把脸上的油污洗净,以干毛巾轻轻拭去水分,再用棉花蘸橄榄油,遍抹于脸上。橄榄油渗透越多,效果越好,所以要用双手轻轻地按摩脸部,目的是增加橄榄油的渗透力。经过10~15分钟后,用热毛巾敷面,最后以干毛巾轻轻擦拭即可。 美容用橄榄油在超市及专柜都有售。应选用直接配制的成品橄榄油,而非食用橄榄油。在购买时可通过色泽来辨别橄榄油质量,一般而言,优质特纯橄榄油色泽清亮,呈黄绿色,闻上去应该散发出淡雅的果香味。 教你使用小Tips: 1 高纯度的橄榄油可以直接饮用,有助于促进身体的新陈代谢,每天早晨空腹喝一两勺橄榄油,有一定的瘦身美体效果。也可在沐浴时,先将身体洗净,再用药用棉球浸满橄榄油涂满全身,用热毛巾包裹住,10分钟后冲洗掉即可。 2 橄榄油和盐混合使用,还可 去角质。使用时,将橄榄油涂在肘部和膝部,然后再将盐撒在上面,用手轻轻搓揉。 3 将四分之一杯橄榄油放入微波炉加热后拿出,待到温度适中后均匀涂抹在脸上,可有效调理干性肌肤及敏感性肌肤。 4 取一个干净的睫毛膏刷子,将美容专用橄榄油均匀涂在上面,然后刷睫毛,能够有效促进睫毛的生长。

细菌的特点

细菌(英文:germs;学名:bacteria)广义的细菌即为原核生物是指一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作拟核区(nuclear region)(或拟核)的裸露DNA的原始单细胞生物,包括真细菌(eubacteria)和古生菌(archaea)两大类群。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。

目录[隐藏]

门:

产水菌门 Aquificae

热袍菌门 Thermotogae

热脱硫杆菌门 Thermodesulfobacteria

异常球菌-栖热菌门 Deinococcus-Thermus

产金菌门 Chrysiogenetes

绿弯菌门 Chloroflexi

热微菌门 Thermomicrobia

硝化螺旋菌门 Nitrospirae

脱铁杆菌门 Deferribacteres

蓝藻门 Cyanobacteria

绿菌门 Chlorobi

变形菌门 Proteobacteria

厚壁菌门 Firmicutes

放线菌门 Actinobacteria

浮霉菌门 Planctomycetes

衣原体门 Chlamydiae

螺旋体门 Spirochaetes

纤维杆菌门 Fibrobacteres

酸杆菌门 Acidobacteria

拟杆菌门 Bacteroidetes

黄杆菌门 Flavobacteria

鞘脂杆菌门 Sphingobacteria

梭杆菌门 Fusobacteria

疣微菌门 Verrucomicrobia

网团菌门 Dictyoglomi

芽单胞菌门 Gemmatimonadetes细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成,有的细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。绝大多数细菌的直径大小在0.5~5μm之间。可根据形状分为三类,即:球菌、杆菌和螺形菌(包括弧菌、螺菌、螺杆菌)。 按细菌的生活方式来分类,分为两大类:自养菌和异养菌,其中异养菌包括腐生菌和寄生菌。按细菌对氧气的需求来分类,可分为需氧(完全需氧和微需氧)和厌氧(不完全厌氧、有氧耐受和完全厌氧)细菌。按细菌生存温度分类,可分为喜冷、常温和喜高温三类。细菌的发现者:荷兰商人安东·列文虎克。

细菌是生物的主要类群之一,属于细菌域。细菌是所有生物中数量最多的一类,据估计,其总数约有 5×10的三十次方个。细菌的个体非常小,目前已知最小的细菌只有0.2至0.5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。基于这些特征,细菌属于原核生物(Prokaryota)。原核生物中还有另一类生物称做古细菌(Archaea),是科学家依据演化关系而另辟的类别。为了区别,本类生物也被称做真细菌(Eubacteria)。

细菌广泛分布于土壤和水中,或者与其他生物共生。人体身上也带有相当多的细菌。据估计,人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。此外,也有部分种类分布在极端的环境中,例如温泉,甚至是放射性废弃物中,它们被归类为嗜极生物,其中最著名的种类之一是海栖热袍菌(Thermotoga maritima),科学家是在意大利的一座海底火山中发现这种细菌的。然而,细菌的种类是如此之多,科学家研究过并命名的种类只占其中的小部份。细菌域下所有门中,只有约一半包含能在实验室培养的种类。

细菌的营养方式有自养及异养,其中异营的腐生细菌是生态系中重要的分解者,使碳循环能顺利进行。部分细菌会进行固氮作用,使氮元素得以转换为生物能利用的形式。

[编辑本段]研究历史

细菌最早是被路易·巴斯德(Louis Pasteur, 1822-1895)发现的,他用鹅颈瓶实验出,细菌是由空气中已有细菌产生的,而不是自行产生,并研制出“巴氏消毒液”。

微生物学家巴斯德细菌这个名词最初由德国科学家埃伦伯格(Christian Gottfried Ehrenberg, 1795-1876)在1828年提出,用来指代某种细菌。这个词来源于希腊语βακτηριον,意为“小棍子”。

1866年,德国动物学家海克尔(Ernst Haeckel, 1834-1919)建议使用“原生生物”,包括所有单细胞生物(细菌、藻类、真菌和原生动物)。

1878年,法国外科医生塞迪悦(Charles Emmanuel Sedillot, 1804-1883)提出“微生物”来描述细菌细胞或者更普遍的用来指微小生物体。

因为细菌是单细胞微生物,用肉眼无法看见,需要用显微镜来观察。1683年,安东·列文虎克(Antony van Leeuwenhoek, 1632–1723)最先使用自己设计的单透镜显微镜观察到了细菌,大概放大200倍。路易·巴斯德(Louis Pasteur, 1822-1895)和罗伯特·科赫(Robert Koch, 1843-1910)指出细菌可导致疾病。

[编辑本段]形态结构

杆菌,球菌,螺旋菌,弧菌的形态各不相同,但主要都是由以下结构组成。

(一)细胞壁

细菌结构 细胞壁厚度因细菌不同而异,一般为15-30nm。主要成分是肽聚糖,由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元,以β-1,4糖苷键连接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽侧链,相邻聚糖纤维之间的短肽通过肽桥(革兰氏阳性菌)或肽键(革兰氏阴性菌)桥接起来,形成了肽聚糖片层,像胶合板一样,粘合成多层。

肽聚糖中的多糖链在各物种中都一样,而横向短肽链却有种间差异。革兰氏阳性菌细胞壁厚约20~80nm,有15-50层肽聚糖片层,每层厚1nm,含20-40%的磷壁酸(teichoic acid),有的还具有少量蛋白质。革兰氏阴性菌细胞壁厚约10nm,仅2-3层肽聚糖,其他成分较为复杂,由外向内依次为脂多糖、细菌外膜和脂蛋白。此外,外膜与细胞之间还有间隙。

肽聚糖是革兰阳性菌细胞壁的主要成分,凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质,都有抑菌或杀菌作用。如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶,青霉素抑制转肽酶的活性,抑制肽桥形成。

细菌细胞壁的功能包括:保持细胞外形;抑制机械和渗透损伤(革兰氏阳性菌的细胞壁能耐受20kg/cm2的压力);介导细胞间相互作用(侵入宿主);防止大分子入侵;协助细胞运动和分裂。

脱壁的细胞称为细菌原生质体(bacterial protoplast)或球状体(spheroplast,因脱壁不完全),脱壁后的细菌原生质体,生存和活动能力大大降低。

(二)细胞膜

是典型的单位膜结构,厚约8~10nm,外侧紧贴细胞壁,某些革兰氏阴性菌还具有细胞外膜。通常不形成内膜系统,除核糖体外,没有其它类似真核细胞的细胞器,呼吸和光合作用的电子传递链位于细胞膜上。某些行光合作用的原核生物(蓝细菌和紫细菌),质膜内褶形成结合有色素的内膜,与捕光反应有关。某些革兰氏阳性细菌质膜内褶形成小管状结构,称为中膜体(mesosome)或间体(图3-11),中膜体扩大了细胞膜的表面积,提高了代谢效率,有拟线粒体(Chondroid)之称,此外还可能与DNA的复制有关。

(三)细胞质与核质体

细菌和其它原核生物一样,没有核膜,DNA集中在细胞质中的低电子密度区,称核区或核质体(nuclear body)。细菌一般具有1-4个核质体,多的可达20余个。核质体是环状的双链DNA分子,所含的遗传信息量可编码2000~3000种蛋白质,空间构建十分精简,没有内含子。由于没有核膜,因此DNA的复制、RNA的转录与蛋白的质合成可同时进行,而不像真核细胞那样这些生化反应在时间和空间上是严格分隔开来的。

每个细菌细胞约含5000~50000个核糖体,部分附着在细胞膜内侧,大部分游离于细胞质中。细菌核糖体的沉降系数为70S,由大亚单位(50S)与小亚单位(30S)组成,大亚单位含有23SrRNA,5SrRNA与30多种蛋白质,小亚单位含有16SrRNA与20多种蛋白质。30S的小亚单位对四环素与链霉素很敏感,50S的大亚单位对红霉素与氯霉素很敏感。

细菌核区DNA以外的,可进行自主复制的遗传因子,称为质粒(plasmid)。质粒是裸露的环状双链DNA分子,所含遗传信息量为2~200个基因,能进行自我复制,有时能整合到核DNA中去。质粒DNA在遗传工程研究中很重要,常用作基因重组与基因转移的载体。

胞质颗粒是细胞质中的颗粒,起暂时贮存营养物质的作用,包括多糖、脂类、多磷酸盐等。

(四)其他结构

许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质,边界明显的称为荚膜(capsule),如肺炎球菌,边界不明显的称为粘液层(slime layer),如葡萄球菌。荚膜对细菌的生存具有重要意义,细菌不仅可利用荚膜抵御不良环境;保护自身不受白细胞吞噬;而且能有选择地粘附到特定细胞的表面上,表现出对靶细胞的专一攻击能力。例如,伤寒沙门杆菌能专一性地侵犯肠道淋巴组织。细菌荚膜的纤丝还能把细菌分泌的消化酶贮存起来,以备攻击靶细胞之用。

鞭毛是某些细菌的运动器官,由一种称为鞭毛蛋白(flagellin)的弹性蛋白构成,结构上不同于真核生物的鞭毛。细菌可以通过调整鞭毛旋转的方向(顺和逆时针)来改变运动状态。

菌毛是在某些细菌表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,须用电镜观察。特点是:细、短、直、硬、多,菌毛与细菌运动无关,根据形态、结构和功能,可分为普通菌毛和性菌毛两类。前者与细菌吸附和侵染宿主有关,后者为中空管子,与传递遗传物质有关。

[编辑本段]种类

细菌可以按照不同的方式分类。细菌具有不同的形状。大部分细菌是如下三类:杆菌是棒状;球菌是球形(例如链球菌或葡萄球菌);螺旋菌是螺旋形。另一类,弧菌,是逗号形。

细菌的结构十分简单,原核生物,没有膜结构的细胞器例如线粒体和叶绿体,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”来源于丹麦细菌学家革兰(Hans Christian Gram),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。

细菌的分类的变化根本上反应了发展史思想的变化,许多种类甚至经常改变或改名。最近随着基因测序,基因组学,生物信息学和计算生物学的发展,细菌学被放到了一个合适的位置。

最初除了蓝细菌外(它完全没有被归为细菌,而是归为蓝绿藻),其他细菌被认为是一类真菌。随着它们的特殊的原核细胞结构被发现,这明显不同于其他生物(它们都是真核生物),导致细菌归为一个单独的种类,在不同时期被称为原核生物,细菌,原核生物界。一般认为真核生物来源于原核生物。

通过研究rRNA序列,美国微生物学家伍兹(Carl Woese)于1976年提出,原核生物包含两个大的类群。他将其称为真细菌(Eubacteria)和古细菌(Archaebacteria),后来被改名为细菌(Bacteria)和古菌(Archaea)。伍兹指出,这两类细菌与真核细胞是由一个原始的生物分别起源的不同的种类。研究者已经抛弃了这个模型,但是三域系统获得了普遍的认同。这样,细菌就可以被分为几个界,而在其他体系中被认为是一个界。它们通常被认为是一个单源的群体,但是这种方法仍有争议。

古细菌

古细菌(archaeobacteria) (又可叫做古生菌或者古菌)是一类很特殊的细菌,多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征,如无核膜及内膜系统;也有真核生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白;此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征,如:细胞膜中的脂类是不可皂化的;细胞壁不含肽聚糖,有的以蛋白质为主,有的含杂多糖,有的类似于肽聚糖,但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。

[编辑本段]繁殖

细菌可以以无性或者遗传重组两种方式繁殖,最主要的方式是以二分裂法这种无性繁殖的方式:一个细菌细胞细胞壁横向分裂,形成两个子代细胞。并且单个细胞也会通过如下几种方式发生遗传变异:突变(细胞自身的遗传密码发生随机改变),转化(无修饰的DNA从一个细菌转移到溶液中另一个细菌中),转染(病毒的或细菌的DNA,或者两者的DNA,通过噬菌体转移到另一个细菌中),细菌接合(一个细菌的DNA通过两细菌间形成的特殊的蛋白质结构,接合菌毛,转移到另一个细菌)。细菌可以通过这些方式获得DNA,然后进行分裂,将重组的基因组传给后代。许多细菌都含有包含染色体外DNA的质粒。

处于有利环境中时,细菌可以形成肉眼可见的集合体,例如菌簇。

细菌以二分裂的方式繁殖,某些细菌处于不利的环境,或耗尽营养时,形成内生孢子,又称芽孢,是对不良环境有强抵抗力的休眠体,由于芽胞在细菌细胞内形成,故常称为内生孢子。

芽孢的生命力非常顽强,有些湖底沉积土中的芽抱杆菌经500-1000年后仍有活力,肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0时能耐受100℃煮沸5-9.5小时。芽孢由内及外有以下几部分组成:

1.芽孢原生质(spore protoplast,核心core):含浓缩的原生质。

2.内膜(inner membrane):由原来繁殖型细菌的细胞膜形成,包围芽孢原生质。 还有细模质

3.芽孢壁(spore wall):由繁殖型细菌的肽聚糖组成,包围内膜。发芽后成为细菌的细胞壁。

4.皮质(cortex):是芽孢包膜中最厚的一层,由肽聚糖组成,但结构不同于细胞壁的肽聚糖,交联少,多糖支架中为胞壁酐而不是胞壁酸,四肽侧链由L-Ala组成。

5.外膜(outer membrane):也是由细菌细胞膜形成的。

6.外壳(coat):芽孢壳,质地坚韧致密,由类角蛋白组成(keratinlike protein),含有大量二硫键,具疏水性特征。

7.外壁(exosporium):芽孢外衣,是芽孢的最外层,由脂蛋白及碳水化合物(糖类)组成,结构疏松。

[编辑本段]代谢

细菌具有许多不同的代谢方式。一些细菌只需要二氧化碳作为它们的碳源,被称作自养生物。那些通过光合作用从光中获取能量的,称为光合自养生物。那些依靠氧化化合物中获取能量的,称为化能自养生物。另外一些细菌依靠有机物形式的碳作为碳源,称为异养生物。

光合自养菌包括蓝细菌,它是已知的最古老的生物,可能在制造地球大气的氧气中起了重要作用。其他的光合细菌进行一些不制造氧气的过程。包括绿硫细菌,绿非硫细菌,紫硫细菌,紫非硫细菌和太阳杆菌。

正常生长所需要的营养物质包括氮,硫,磷,维生素和金属元素,例如钠,钾,钙,镁,铁,锌和钴。

根据它们对氧气的反应,大部分细菌可以被分为以下三类:一些只能在氧气存在的情况下生长,称为需氧菌;另一些只能在没有氧气存在的情况下生长,称为厌氧菌;还有一些无论有氧无氧都能生长,称为兼性厌氧菌。细菌也能在人类认为是极端的环境中旺盛得生长,这类生物被称为极端微生物。一些细菌存在于温泉中,被称为嗜热细菌;另一些居住在高盐湖中,称为喜盐微生物;还有一些存在于酸性或碱性环境中,被称为嗜酸细菌和嗜碱细菌;另有一些存在于阿尔卑斯山冰川中,被称为嗜冷细菌。

[编辑本段]运动

运动型细菌可以依靠鞭毛,细菌滑行或改变浮力来四处移动。另一类细菌,螺旋体,具有一些类似鞭毛的结构,称为轴丝,连接周质的两细胞膜。当他们移动时,身体呈现扭曲的螺旋型。螺旋菌则不具轴丝,但其具有鞭毛。

细菌鞭毛以不同方式排布。细菌一端可以有单独的极鞭毛,或者一丛鞭毛。周毛菌表面具有分散的鞭毛。

运动型细菌可以被特定刺激吸引或驱逐,这个行为称作趋性,例如,趋化性,趋光性,趋机械性。在一种特殊的细菌,粘细菌中,个体细菌互相吸引,聚集成团,形成子实体。

[编辑本段]用途与危害

细菌对环境,人类和动物既有用处又有危害。一些细菌成为病原体,导致了破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍乱和肺结核。在植物中,细菌导致叶斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接触、空气传播、食物、水和带菌微生物。病原体可以用抗菌素处理,抗菌素分为杀菌型和抑菌型。

细菌通常与酵母菌及其他种类的真菌一起用于酦酵食物,例如在醋的传统制造过程中,就是利用空气中的醋酸菌(Acetobacter)使酒转变成醋。其他利用细菌制造的食品还有奶酪、泡菜、酱油、醋、酒、优格等。细菌也能够分泌多种抗生素,例如链霉素即是由链霉菌(Steptomyces)所分泌的。

细菌能降解多种有机化合物的能力也常被用来清除污染,称做生物复育(bioremediation )。举例来说,科学家利用嗜甲烷菌(methanotroph)来分解美国佐治亚州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。

细菌也对人类活动有很大的影响。一方面,细菌是许多疾病的病原体,包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发。然而,人类也时常利用细菌,例如奶酪及优格的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等,都与细菌有关。在生物科技领域中,细菌有也著广泛的运用。

[一]细菌发电

生物学家预言,21世纪将是细菌发电造福人类的时代。说起细菌发电,可以追溯到1910年,英国植物学家利用铂作为电极放进大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年,美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌。不过,那时的细菌电池放电效率较低。到了20世纪80年代末,细菌发电才有了重大突破,英国化学家让细菌在电池组里分解分子,以释放电子向阳极运动产生电能。其方法是,在糖液中添加某些诸如染料之类的芳香族化合物作为稀释液,来提高生物系统输送电子的能力。在细菌发电期间,还要往电池里不断地充气,用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混和物。据计算,利用这种细菌电池,每100克糖可获得1352930库仑的电能,其效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率,而且还有10%的潜力可挖掘。只要不断地往电池里添入糖就可获得2安培电流,且能持续数月之久。

利用细菌发电原理,还可以建立细菌发电站。在10米见方的立方体盛器里充满细菌培养液,就可建立一个1000千瓦的细菌发电站,每小时的耗糖量为200千克,发电成本是高了一些,但这是一种不会污染环境的"绿色"电站,更何况技术发展后,完全可以用诸如锯末、秸秆、落叶等废弃的有机物的水解物来代替糖液,因此,细菌发电的前景十分诱人。

现在,各发达国家如八仙过海,各显神通:美国设计出一种综合细菌电池,是由电池里的单细胞藻类首先利用太阳光将二氧化碳和水转化为糖,然后再让细菌利用这些糖来发电;日本将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,由氢气进入磷酸燃料电池发电;英国则发明出一种以甲醇为电池液,以醇脱氢酶铂金为电极的细菌电池。

而且现在,各种不同的细菌电池相继问世。例如有一种综合细菌电池,先由电池里的单细胞藻类利用日光将二氧化碳和水转化成糖,然后再让细菌利用这些糖来发电。还有一种细菌电池则是将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,再让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,利用氢气进入磷酸燃料电池发电。

人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳能并把它直接转化成电能的"特异功能"。最近,美国科学家在海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时,即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池,结果证明是可以用嗜盐性细菌来发电的,用盐代替糖,其成本就大大降低了。由此可见,让细菌为人类供电已不是遥远的设想,而是不久的现实。

[二]细菌益肠胃

身体大肠内的细菌靠分解小肠内部的废弃物生活。这些东西由于不可消化,人体系统拒绝处理它们。这些细菌自己装备有一系列的酶和新陈代谢的通道。这样,它们能够继续把遗留的有机化合物进行分解。它们中的大多数的工作都是分解植物中的碳水化合物。大肠内部大部分的细菌是厌氧性的细菌,意思就是它们在没有氧气的状态下生活。它们不是呼出和呼入氧气,而是通过把大分子的碳水化合物分解成为小的脂肪酸分子和二氧化碳来获得能量。这一过程称为“发酵”。

一些脂肪酸通过大肠的肠壁被重新吸收,这会给我们提供额外的能源。剩余的脂肪酸帮助细菌迅速生长。其速度之快可以使它们在每20分钟内繁殖一次。因为它们合成的一些维生素B和维生素K比它们需要的多,所以它们非常慷慨地把多余的维生素供应给它们这个群体中其他的生物,也提供给你——它们的宿主。尽管你不能自己生产这些维生素,但你可以依靠这些对你非常友好的细菌来源源不断供应给你。

科学家们刚刚开始明白这一集体中不同的细菌之间的复杂关系,以及它们同人这个宿主之间的相互作用。这是一个动态的系统,随着宿主在饮食结构和年龄上的变化,这一系统也做出相应的调整。你一出生就开始在体内汇集你所选择的细菌的种类。当你的饮食结构从母乳变为牛奶,又变成不同的固体食物时,你的体内又会有新的细菌来占据主导地位了。

积聚在大肠壁上的细菌是经历过艰难旅程后的幸存者。从口腔开始经过小肠,他们受到消化酶和强酸的袭击。那些在完成旅行后而安然无恙的细菌在到达时会遇到更多的障碍。要想生长,它们必须同已经住在那里的细菌争夺空间和营养。幸运的是,这些“友好的”细菌能够非常熟练地把自己粘贴到大肠壁上任何可利用的地方。这些友好的细菌中的一些可以产生酸和被称为“细菌素”的抗菌化合物。这些细菌素可以帮助抵御那些令人讨厌的细菌的侵袭。

那些友好的细菌能够控制更危险的细菌的数量,增加人们对“前生命期”食物的兴趣。这种食物含有培养菌,酸奶就是其中的一种。在你喝下一瓶酸奶的时候,检查一下标签,看一看哪种细菌将会成为你体内的下一批客人。这就是益生菌。

[编辑本段]培养的方法

常用的细菌培养基

配方一 牛肉膏琼脂培养基

牛肉膏0.3克 ,蛋白胨1.0克,氯化钠 0.5克,琼脂 1.5克,

水 100毫升

在烧杯内加水100毫升,放入牛肉膏、蛋白胨和氯化钠,用蜡笔在烧杯外作上记号后,放在火上加热。待烧杯内各组分溶解后,加入琼脂,不断搅拌以免粘底。等琼脂完全溶解后补足失水,用10%盐酸或10%的氢氧化钠调整pH值到7.2~7.6,分装在各个试管里,加棉花塞,用高压蒸汽灭菌30分钟。

配方二 马铃薯培养基

取新鲜牛心(除去脂肪和血管)250克,用刀细细剁成肉末后,加入500毫升蒸馏水和5克蛋白胨。在烧杯上做好记号,煮沸,转用文火炖2小时。过滤,滤出的肉末干燥处理,滤液pH值调到7.5左右。每支试管内加入10毫升肉汤和少量碎末状的干牛心,灭菌,备用。

配方三 根瘤菌培养基

葡萄糖 10克 磷酸氢二钾 0.5克

碳酸钙 3克 硫酸镁 0.2克

酵母粉 0.4克 琼脂 20克

水 1000毫升 1%结晶紫溶液 1毫升

先把琼脂加水煮沸溶解,然后分别加入其他组分,搅拌使溶解后,分装,灭菌,备用。

其他

细菌是非常古老的生物,大约出现于37亿年前。

真核生物细胞中的两种细胞器:线粒体和叶绿体,通常被认为是来源于内共生细菌。

微生物大量分布于有食物,潮湿,合适的温度,适于它们繁殖和生长的地方。细菌可以被气流从一个地方带到另一个地方。人体是大量细菌的栖息地;可以在皮肤表面、肠道、口腔、鼻子和其他身体部位找到。它们存在于人类呼吸的空气中,喝的水中,吃的食物中。

关于细菌的书本

在美国有很多书关于细菌(GERMS)其中就有一本叫<GERMS!GERMS!GERMS!>的故事书。它的作者是“bobbi katz”我个人认为它是一本非常好的书。建议大家做作业时要参考就参考这本书。(这只代表我的意见并不代表其他人的立场)

[编辑本段]细菌与生物链

大部分细菌是分解者,处在生物链的最底层。还有一部分细菌是消费者和生产者。比如硫细菌,铁细菌等,他们是化能合成异养型,属于生产者,可以利用无极物硫铁等制造自身需要的有机物。而根瘤菌则是消费者,它们与豆科植物互利共生,消耗豆科植物光合作用所生产的有机物,因此为消费者。当然,细菌最主要的作用还是分解者,如果没有细菌真菌等微生物,世界将是尸体的海洋。

农村最好的开发项目是什么

细菌(英文:germs;学名:bacteria)隶属生物学一类,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。细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成,有的细菌还有夹膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。绝大多数细菌的直径大小在0.5~5μm之间。可根据形状分为三类,即:球菌、杆菌和螺旋菌(包括弧形菌)。 还有一种利用细菌的生活方式来分类,即可分为三大类:腐生生活、寄生生活及自养生存。细菌的发现者:英国人罗伯特·虎克。

细菌是生物的主要类群之一,属于细菌域。细菌是所有生物中数量最多的一类,据估计,其总数约有 5×10的三十次方个。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。基于这些特征,细菌属于原核生物(Prokaryota)。原核生物中还有另一类生物称做古细菌(Archaea),是科学家依据演化关系而另辟的类别。为了区别,本类生物也被称做真细菌(Eubacteria)。

细菌广泛分布于土壤和水中,或著与其他生物共生。人体身上也带有相当多的细菌。据估计,人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。此外,也有部分种类分布在极端的环境中,例如温泉,甚至是放射性废弃物中,它们被归类为嗜极生物,其中最著名的种类之一是海栖热袍菌(Thermotoga maritima),科学家是在意大利的一座海底火山中发现这种细菌的。然而,细菌的种类是如此之多,科学家研究过并命名的种类只占其中的小部份。细菌域下所有门中,只有约一半包含能在实验室培养的种类。

细菌的营养方式有自营及异营,其中异营的腐生细菌是生态系中重要的分解者,使碳循环能顺利进行。部分细菌会进行固氮作用,使氮元素得以转换为生物能利用的形式。

分类地位

域: 细菌域 Bacteria

门:

产水菌门 Aquificae

热袍菌门 Thermotogae

热脱硫杆菌门 Thermodesulfobacteria

异常球菌-栖热菌门 Deinococcus-Thermus

产金菌门 Chrysiogenetes

绿弯菌门 Chloroflexi

热微菌门 Thermomicrobia

硝化螺旋菌门 Nitrospirae

脱铁杆菌门 Deferribacteres

蓝藻门 Cyanobacteria

绿菌门 Chlorobi

变形菌门 Proteobacteria

厚壁菌门 Firmicutes

放线菌门 Actinobacteria

浮霉菌门 Planctomycetes

衣原体门 Chlamydiae

螺旋体门 Spirochaetes

纤维杆菌门 Fibrobacteres

酸杆菌门 Acidobacteria

拟杆菌门 Bacteroidetes

黄杆菌门 Flavobacteria

鞘脂杆菌门 Sphingobacteria

梭杆菌门 Fusobacteria

疣微菌门 Verrucomicrobia

网团菌门 Dictyoglomi

芽单胞菌门 Gemmatimonadetes

研究历史

细菌这个名词最初由德国科学家埃伦伯格(Christian Gottfried Ehrenberg, 1795-1876)在1828年提出,用来指代某种细菌。这个词来源于希腊语βακτηριον,意为“小棍子”。

1866年,德国动物学家海克尔(Ernst Haeckel, 1834-1919)建议使用“原生生物”,包括所有单细胞生物(细菌、藻类、真菌和原生动物)。

1878年,法国外科医生塞迪悦(Charles Emmanuel Sedillot, 1804-1883)提出“微生物”来描述细菌细胞或者更普遍的用来指微小生物体。

因为细菌是单细胞微生物,用肉眼无法看见,需要用显微镜来观察。1683年,列文虎克(Antony van Leeuwenhoek, 1632–1723)最先使用自己设计的单透镜显微镜观察到了细菌,大概放大200倍。路易·巴斯德(Louis Pasteur, 1822-1895)和罗伯特·科赫(Robert Koch, 1843-1910)指出细菌可导致疾病。

形态结构

杆菌,球菌,螺旋菌,弧菌的形态各不相同,但主要都是由以下结构组成。

(一)细胞壁

细胞壁厚度因细菌不同而异,一般为15-30nm。主要成分是肽聚糖,由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元,以β(1-4)糖苷键连接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽侧链,相邻聚糖纤维之间的短肽通过肽桥(革兰氏阳性菌)或肽键(革兰氏阴性菌)桥接起来,形成了肽聚糖片层,像胶合板一样,粘合成多层。

肽聚糖中的多糖链在各物种中都一样,而横向短肽链却有种间差异。革兰氏阳性菌细胞壁厚约20~80nm,有15-50层肽聚糖片层,每层厚1nm,含20-40%的磷壁酸(teichoic acid),有的还具有少量蛋白质。革兰氏阴性菌细胞壁厚约10nm,仅2-3层肽聚糖,其他成分较为复杂,由外向内依次为脂多糖、细菌外膜和脂蛋白。此外,外膜与细胞之间还有间隙。

肽聚糖是革兰阳性菌细胞壁的主要成分,凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质,都有抑菌或杀菌作用。如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶,青霉素抑制转肽酶的活性,抑制肽桥形成。

细菌细胞壁的功能包括:保持细胞外形;抑制机械和渗透损伤(革兰氏阳性菌的细胞壁能耐受20kg/cm2的压力);介导细胞间相互作用(侵入宿主);防止大分子入侵;协助细胞运动和分裂。

脱壁的细胞称为细菌原生质体(bacterial protoplast)或球状体(spheroplast,因脱壁不完全),脱壁后的细菌原生质体,生存和活动能力大大降低。

(二)细胞膜

是典型的单位膜结构,厚约8~10nm,外侧紧贴细胞壁,某些革兰氏阴性菌还具有细胞外膜。通常不形成内膜系统,除核糖体外,没有其它类似真核细胞的细胞器,呼吸和光合作用的电子传递链位于细胞膜上。某些行光合作用的原核生物(蓝细菌和紫细菌),质膜内褶形成结合有色素的内膜,与捕光反应有关。某些革兰氏阳性细菌质膜内褶形成小管状结构,称为中膜体(mesosome)或间体(图3-11),中膜体扩大了细胞膜的表面积,提高了代谢效率,有拟线粒体(Chondroid)之称,此外还可能与DNA的复制有关。

(三)细胞质与核质体

细菌和其它原核生物一样,没有核膜,DNA集中在细胞质中的低电子密度区,称核区或核质体(nuclear body)。细菌一般具有1-4个核质体,多的可达20余个。核质体是环状的双链DNA分子,所含的遗传信息量可编码2000~3000种蛋白质,空间构建十分精简,没有内含子。由于没有核膜,因此DNA的复制、RNA的转录与蛋白的质合成可同时进行,而不像真核细胞那样这些生化反应在时间和空间上是严格分隔开来的。

每个细菌细胞约含5000~50000个核糖体,部分附着在细胞膜内侧,大部分游离于细胞质中。细菌核糖体的沉降系数为70S,由大亚单位(50S)与小亚单位(30S)组成,大亚单位含有23SrRNA,5SrRNA与30多种蛋白质,小亚单位含有16SrRNA与20多种蛋白质。30S的小亚单位对四环素与链霉素很敏感,50S的大亚单位对红霉素与氯霉素很敏感。

细菌核区DNA以外的,可进行自主复制的遗传因子,称为质粒(plasmid)。质粒是裸露的环状双链DNA分子,所含遗传信息量为2~200个基因,能进行自我复制,有时能整合到核DNA中去。质粒DNA在遗传工程研究中很重要,常用作基因重组与基因转移的载体。

胞质颗粒是细胞质中的颗粒,起暂时贮存营养物质的作用,包括多糖、脂类、多磷酸盐等。

(四)其他结构

许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质,边界明显的称为荚膜(capsule),如肺炎球菌,边界不明显的称为粘液层(slime layer),如葡萄球菌。荚膜对细菌的生存具有重要意义,细菌不仅可利用荚膜抵御不良环境;保护自身不受白细胞吞噬;而且能有选择地粘附到特定细胞的表面上,表现出对靶细胞的专一攻击能力。例如,伤寒沙门杆菌能专一性地侵犯肠道淋巴组织。细菌荚膜的纤丝还能把细菌分泌的消化酶贮存起来,以备攻击靶细胞之用。

鞭毛是某些细菌的运动器官,由一种称为鞭毛蛋白(flagellin)的弹性蛋白构成,结构上不同于真核生物的鞭毛。细菌可以通过调整鞭毛旋转的方向(顺和逆时针)来改变运动状态。

菌毛是在某些细菌表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,须用电镜观察。特点是:细、短、直、硬、多,菌毛与细菌运动无关,根据形态、结构和功能,可分为普通菌毛和性菌毛两类。前者与细菌吸附和侵染宿主有关,后者为中空管子,与传递遗传物质有关。

种类

细菌可以按照不同的方式分类。细菌具有不同的形状。大部分细菌是如下三类:杆菌是棒状;球菌是球形(例如链球菌或葡萄球菌);螺旋菌是螺旋形。另一类,弧菌,是逗号形。

细菌的结构十分简单,原核生物,没有膜结构的细胞器例如线粒体和叶绿体,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”来源于丹麦细菌学家革兰(Hans Christian Gram),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。

细菌的分类的变化根本上反应了发展史思想的变化,许多种类甚至经常改变或改名。最近随着基因测序,基因组学,生物信息学和计算生物学的发展,细菌学被放到了一个合适的位置。

最初除了蓝细菌外(它完全没有被归为细菌,而是归为蓝绿藻),其他细菌被认为是一类真菌。随着它们的特殊的原核细胞结构被发现,这明显不同于其他生物(它们都是真核生物),导致细菌归为一个单独的种类,在不同时期被称为原核生物,细菌,原核生物界。一般认为真核生物来源于原核生物。

通过研究rRNA序列,美国微生物学家伍兹(Carl Woese)于1976年提出,原核生物包含两个大的类群。他将其称为真细菌(Eubacteria)和古细菌(Archaebacteria),后来被改名为细菌(Bacteria)和古菌(Archaea)。伍兹指出,这两类细菌与真核细胞是由一个原始的生物分别起源的不同的种类。研究者已经抛弃了这个模型,但是三域系统获得了普遍的认同。这样,细菌就可以被分为几个界,而在其他体系中被认为是一个界。它们通常被认为是一个单源的群体,但是这种方法仍有争议。

古细菌

古细菌(archaeobacteria) (又可叫做古生菌或者古菌)是一类很特殊的细菌,多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征,如无核膜及内膜系统;也有真核生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白;此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征,如:细胞膜中的脂类是不可皂化的;细胞壁不含肽聚糖,有的以蛋白质为主,有的含杂多糖,有的类似于肽聚糖,但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。

繁殖

细菌可以以无性或者遗传重组两种方式繁殖,最主要的方式是以二分裂法这种无性繁殖的方式:一个细菌细胞细胞壁横向分裂,形成两个子代细胞。并且单个细胞也会通过如下几种方式发生遗传变异:突变(细胞自身的遗传密码发生随机改变),转化(无修饰的DNA从一个细菌转移到溶液中另一个细菌中),转染(病毒的或细菌的DNA,或者两者的DNA,通过噬菌体转移到另一个细菌中),细菌接合(一个细菌的DNA通过两细菌间形成的特殊的蛋白质结构,接合菌毛,转移到另一个细菌)。细菌可以通过这些方式获得DNA,然后进行分裂,将重组的基因组传给后代。许多细菌都含有包含染色体外DNA的质粒。

处于有利环境中时,细菌可以形成肉眼可见的集合体,例如菌簇。

细菌以二分裂的方式繁殖,某些细菌处于不利的环境,或耗尽营养时,形成内生孢子,又称芽孢,是对不良环境有强抵抗力的休眠体,由于芽胞在细菌细胞内形成,故常称为内生孢子。

芽孢的生命力非常顽强,有些湖底沉积土中的芽抱杆菌经500-1000年后仍有活力,肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0时能耐受100℃煮沸5-9.5小时。芽孢由内及外有以下几部分组成:

1.芽孢原生质(spore protoplast,核心core):含浓缩的原生质。

2.内膜(inner membrane):由原来繁殖型细菌的细胞膜形成,包围芽孢原生质。

3.芽孢壁(spore wall):由繁殖型细菌的肽聚糖组成,包围内膜。发芽后成为细菌的细胞壁。

4.皮质(cortex):是芽孢包膜中最厚的一层,由肽聚糖组成,但结构不同于细胞壁的肽聚糖,交联少,多糖支架中为胞壁酐而不是胞壁酸,四肽侧链由L-Ala组成。

5.外膜(outer membrane):也是由细菌细胞膜形成的。

6.外壳(coat):芽孢壳,质地坚韧致密,由类角蛋白组成(keratinlike protein),含有大量二硫键,具疏水性特征。

7.外壁(exosporium):芽孢外衣,是芽孢的最外层,由脂蛋白及碳水化合物(糖类)组成,结构疏松。

代谢

细菌具有许多不同的代谢方式。一些细菌只需要二氧化碳作为它们的碳源,被称作自养生物。那些通过光合作用从光中获取能量的,称为光合自养生物。那些依靠氧化化合物中获取能量的,称为化能自养生物。另外一些细菌依靠有机物形式的碳作为碳源,称为异养生物。

光合自养菌包括蓝细菌,它是已知的最古老的生物,可能在制造地球大气的氧气中起了重要作用。其他的光合细菌进行一些不制造氧气的过程。包括绿硫细菌,绿非硫细菌,紫硫细菌,紫非硫细菌和太阳杆菌。

正常生长所需要的营养物质包括氮,硫,磷,维生素和金属元素,例如钠,钾,钙,镁,铁,锌和钴。

根据它们对氧气的反应,大部分细菌可以被分为以下三类:一些只能在氧气存在的情况下生长,称为需氧菌;另一些只能在没有氧气存在的情况下生长,称为厌氧菌;还有一些无论有氧无氧都能生长,称为兼性厌氧菌。细菌也能在人类认为是极端的环境中旺盛得生长,这类生物被称为极端微生物。一些细菌存在于温泉中,被称为嗜热细菌;另一些居住在高盐湖中,称为喜盐微生物;还有一些存在于酸性或碱性环境中,被称为嗜酸细菌和嗜碱细菌;另有一些存在于阿尔卑斯山冰川中,被称为嗜冷细菌。

运动

运动型细菌可以依靠鞭毛,细菌滑行或改变浮力来四处移动。另一类细菌,螺旋体,具有一些类似鞭毛的结构,称为轴丝,连接周质的两细胞膜。当他们移动时,身体呈现扭曲的螺旋型。螺旋菌则不具轴丝,但其具有鞭毛。

细菌鞭毛以不同方式排布。细菌一端可以有单独的极鞭毛,或者一丛鞭毛。周毛菌表面具有分散的鞭毛。

运动型细菌可以被特定刺激吸引或驱逐,这个行为称作趋性,例如,趋化性,趋光性,趋机械性。在一种特殊的细菌,粘细菌中,个体细菌互相吸引,聚集成团,形成子实体。

用途与危害

细菌对环境,人类和动物既有用处又有危害。一些细菌成为病原体,导致了破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍乱和肺结核。在植物中,细菌导致叶斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接触、空气传播、食物、水和带菌微生物。病原体可以用抗菌素处理,抗菌素分为杀菌型和抑菌型。

细菌通常与酵母菌及其他种类的真菌一起用于酦酵食物,例如在醋的传统制造过程中,就是利用空气中的醋酸菌(Acetobacter)使酒转变成醋。其他利用细菌制造的食品还有奶酪、泡菜、酱油、醋、酒、优格等。细菌也能够分泌多种抗生素,例如链霉素即是由链霉菌(Steptomyces)所分泌的。

细菌能降解多种有机化合物的能力也常被用来清除污染,称做生物复育(bioremediation )。举例来说,科学家利用嗜甲烷菌(methanotroph)来分解美国佐治亚州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。

细菌也对人类活动有很大的影响。一方面,细菌是许多疾病的病原体,包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发。然而,人类也时常利用细菌,例如奶酪及优格的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等,都与细菌有关。在生物科技领域中,细菌有也著广泛的运用。

[一]细菌发电

生物学家预言,21世纪将是细菌发电造福人类的时代。说起细菌发电,可以追溯到1910年,英国植物学家利用铂作为电极放进大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年,美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌。不过,那时的细菌电池放电效率较低。到了20世纪80年代末,细菌发电才有了重大突破,英国化学家让细菌在电池组里分解分子,以释放电子向阳极运动产生电能。其方法是,在糖液中添加某些诸如染料之类的芳香族化合物作为稀释液,来提高生物系统输送电子的能力。在细菌发电期间,还要往电池里不断地充气,用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混和物。据计算,利用这种细菌电池,每100克糖可获得1352930库仑的电能,其效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率,而且还有10%的潜力可挖掘。只要不断地往电池里添入糖就可获得2安培电流,且能持续数月之久。

利用细菌发电原理,还可以建立细菌发电站。在10米见方的立方体盛器里充满细菌培养液,就可建立一个1000千瓦的细菌发电站,每小时的耗糖量为200千克,发电成本是高了一些,但这是一种不会污染环境的"绿色"电站,更何况技术发展后,完全可以用诸如锯末、秸秆、落叶等废弃的有机物的水解物来代替糖液,因此,细菌发电的前景十分诱人。

现在,各发达国家如八仙过海,各显神通:美国设计出一种综合细菌电池,是由电池里的单细胞藻类首先利用太阳光将二氧化碳和水转化为糖,然后再让细菌利用这些糖来发电;日本将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,由氢气进入磷酸燃料电池发电;英国则发明出一种以甲醇为电池液,以醇脱氢酶铂金为电极的细菌电池。

而且现在,各种不同的细菌电池相继问世。例如有一种综合细菌电池,先由电池里的单细胞藻类利用日光将二氧化碳和水转化成糖,然后再让细菌利用这些糖来发电。还有一种细菌电池则是将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,再让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,利用氢气进入磷酸燃料电池发电。

人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳能并把它直接转化成电能的"特异功能"。最近,美国科学家在海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时,即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池,结果证明是可以用嗜盐性细菌来发电的,用盐代替糖,其成本就大大降低了。由此可见,让细菌为人类供电已不是遥远的设想,而是不久的现实。

[二]细菌益肠胃

身体大肠内的细菌靠分解小肠内部的废弃物生活。这些东西由于不可消化,人体系统拒绝处理它们。这些细菌自己装备有一系列的酶和新陈代谢的通道。这样,它们能够继续把遗留的有机化合物进行分解。它们中的大多数的工作都是分解植物中的碳水化合物。大肠内部大部分的细菌是厌氧性的细菌,意思就是它们在没有氧气的状态下生活。它们不是呼出和呼入氧气,而是通过把大分子的碳水化合物分解成为小的脂肪酸分子和二氧化碳来获得能量。这一过程称为“发酵”。

一些脂肪酸通过大肠的肠壁被重新吸收,这会给我们提供额外的能源。剩余的脂肪酸帮助细菌迅速生长。其速度之快可以使它们在每20分钟内繁殖一次。因为它们合成的一些维生素B和维生素K比它们需要的多,所以它们非常慷慨地把多余的维生素供应给它们这个群体中其他的生物,也提供给你——它们的宿主。尽管你不能自己生产这些维生素,但你可以依靠这些对你非常友好的细菌来源源不断供应给你。

科学家们刚刚开始明白这一集体中不同的细菌之间的复杂关系,以及它们同人这个宿主之间的相互作用。这是一个动态的系统,随着宿主在饮食结构和年龄上的变化,这一系统也做出相应的调整。你一出生就开始在体内汇集你所选择的细菌的种类。当你的饮食结构从母乳变为牛奶,又变成不同的固体食物时,你的体内又会有新的细菌来占据主导地位了。

积聚在大肠壁上的细菌是经历过艰难旅程后的幸存者。从口腔开始经过小肠,他们受到消化酶和强酸的袭击。那些在完成旅行后而安然无恙的细菌在到达时会遇到更多的障碍。要想生长,它们必须同已经住在那里的细菌争夺空间和营养。幸运的是,这些“友好的”细菌能够非常熟练地把自己粘贴到大肠壁上任何可利用的地方。这些友好的细菌中的一些可以产生酸和被称为“细菌素”的抗菌化合物。这些细菌素可以帮助抵御那些令人讨厌的细菌的侵袭。

那些友好的细菌能够控制更危险的细菌的数量,增加人们对“前生命期”食物的兴趣。这种食物含有培养菌,酸奶就是其中的一种。在你喝下一瓶酸奶的时候,检查一下标签,看一看哪种细菌将会成为你体内的下一批客人。

培养

常用的细菌培养基

配方一 牛肉膏琼脂培养基

牛肉膏0.3克 ,蛋白胨1.0克,氯化钠 0.5克,琼脂 1.5克,

水 1000毫升

在烧杯内加水100毫升,放入牛肉膏、蛋白胨和氯化钠,用蜡笔在烧杯外作上记号后,放在火上加热。待烧杯内各组分溶解后,加入琼脂,不断搅拌以免粘底。等琼脂完全溶解后补足失水,用10%盐酸或10%的氢氧化钠调整pH值到7.2~7.6,分装在各个试管里,加棉花塞,用高压蒸汽灭菌30分钟。

配方二 马铃薯培养基

取新鲜牛心(除去脂肪和血管)250克,用刀细细剁成肉末后,加入500毫升蒸馏水和5克蛋白胨。在烧杯上做好记号,煮沸,转用文火炖2小时。过滤,滤出的肉末干燥处理,滤液pH值调到7.5左右。每支试管内加入10毫升肉汤和少量碎末状的干牛心,灭菌,备用。

配方三 根瘤菌培养基

葡萄糖 10克 磷酸氢二钾 0.5克

碳酸钙 3克 硫酸镁 0.2克

酵母粉 0.4克 琼脂 20克

水 1000毫升 1%结晶紫溶液 1毫升

先把琼脂加水煮沸溶解,然后分别加入其他组分,搅拌使溶解后,分装,灭菌,备用

关于细菌的问题

一、特色种植业

1.林下经济项目

项目简介:林下经济项目是指充分利用林下空地从事种植、养殖业,如在新造林地套种油菜、花生、绿豆等,在中幼林地套种香菇、双孢菇、草菇、杏鲍菇等,在成材林地套种白芍、半夏、天南星、牧草和养殖四季鹅、肉鸭、土鸡、山羊等禽畜。

2.彩莲种植项目

项目简介:莲花又称荷花,是荷塘里的传统种植作物。莲花在我国种植虽广,但品种却非常单一,莲花的色彩也大多为粉红色,且产品延伸不多。而事实上经过多年的杂交和繁育,莲花品种有数百种之多,花色更是多样,因此若是能够在村庄引进不同的莲花品种,让“七彩”的荷花在池塘中盛开,定能形成一道美丽的风景,发展休闲农业,吸引游人的目光。此外,彩莲能够用来生食、泡酒、炖菜、泡茶等,进而延长产业链,形成系列农产品加工项目。

3.沙漠地区药材种植

项目简介:沙漠地区环境恶劣,传统作物难以生存,但却是一些中药喜爱的环境,在沙漠地区种植防风、冬花、黄芪等中药材,既能改善沙漠环境,又能增加农民收益。

4.五彩稻米种植项目

项目简介:五彩稻米是指黑、红、黄、绿、紫五色的稻米。五彩稻米色泽纯天然,营养成份保留完整,口感好,食、医兼用,色香味俱佳。例如黑米种皮含有强心甙和花色素,具有滋阴补肾,健脾暖肝,明目活血,益补心脏等功效。红米其米色粉红,糯性,米粒特长,有香气,非常适合产妇、老人等群体食用,是走亲访友的馈赠佳品。绿香粳糯米富含维生素K和硒元素,对癌症、心血管病、胃炎和高血压等40多种疾病都具有一定的预防和治疗效果。黄米和紫米除具有上述作用外,还具有益脾补气、养肝之功效。因此五彩稻米是米中最珍奇的天然营养保健珍品。因此彩稻即可观赏又可食用,可开发五色食品、保健食品,加工成五彩粥米、五彩“八宝粥”等产品,以提高产品附加值。

5.牛粪栽培双孢菇

项目简介:牛粪与双孢菇堪称黄金搭档,栽培一亩双孢菇可消耗6000-10000斤干牛粪。而双孢菇从栽培到收获时间为每年9月到次年4月,水稻收割后,稻田基本上都闲着,搭上简易的小棚用来种双孢菇,1亩田可以增收1万多元。

6.莲藕泥鳅生态种养

项目简介:在种植莲藕的池塘里养殖泥鳅,泥鳅在游动和钻泥的时候,既能够松动土壤,通过摆动让水流动增加氧气,泥鳅的排泄物又可以作为有机肥,通过有机肥促进莲藕的生长。

7.稻蛙蚓共生有机稻米项目

项目简介:稻蛙蚓循环种养的模式是,用牛粪养蚯蚓,蚯蚓排泄物肥田,青蛙吃食稻田里的虫子,蚯蚓作为青蛙的补充饵料,由此生产出有机稻米。项目要求在稻田的上空笼罩栅网,防止白鹭、灰鹭等鸟类对青蛙的侵害。稻田四周要立有栅板,挡拦外面的蛇、鼠进入及青蛙外逃。本项目中蛙肉可以销售,多余的蚯蚓也可以销售,有机稻米的价格远远高于普通稻米,且市场需求巨大,前景广阔。

8.反季节草莓种植项目

项目简介:在大棚里反季节种植草莓,在市场短缺的时候供应产品,以填补市场空白,提高收益。

9.葡萄棚套种豆角

项目简介:葡萄架的间距两米半,在葡萄还没长出来时,就种上豆角。葡萄长成时,豆角地就镐秧了,利用这个时间差,一个大棚地块可以有两份收入。

10.特菜种植项目

项目简介:“特菜”,习惯上是指当地较为新颖的蔬菜。如袖珍茄子,是指一种只有15厘米长、拇指粗细的紫色小茄子,这种小茄子口感特别好,果肉绵软,水还多,可以当水果直接吃。饭店将这种袖珍茄子加工后制成蘸酱菜推荐给食客,由于袖珍茄子果肉绵软,果汁纯正,因此很受食客喜爱。

11.水果玉米种植项目

项目简介:水果玉米是适合生吃的一种超甜玉米,青棒阶段皮薄、汁多、质脆而甜,可直接生吃,薄薄的表皮一咬就破,生吃熟吃都特别甜,像水果一样,因此被称为“水果玉米”。水果玉米富含维生素A、B1、B2、C、矿物质及游离氨基酸等,易于人体消化吸收,是一种新兴休闲保健营养食品。水果玉米茎叶的含糖量高,青嫩多汁,营养丰富,是畜牧业的优质饲料,多种营养成分比青贮饲料还要高3%以上。

12.秸秆栽培食用菌

项目简介:农作物秸秆经过破碎以后,按科学配方、拌料、装袋、灭菌、接种、管理,就可以生产食用菌了,是一个“占地少、用水少、投资小、见效快”的循环经济项目。秸秆栽培食用菌能把大量废弃的农作物秸秆转化成为可供人食用的优质蛋白与健康食品,其培养基废料(菌渣)又是良好的农业有机肥料,是延长农业产业链和促进农业生态循环的项目。

二、特色养殖业

1.稻田养殖小龙虾

项目简介:小龙虾(克氏原螯虾)是群众喜食,市场销售旺盛的一个养殖品种。稻虾连作,简单地说,是利用冬闲田种植一季稻再养殖一季小龙虾,提高稻田利用率。稻虾连作养殖适宜于农村千家万户,特别是帮助留守农民在家门口致富。稻虾连作成本投入少、易操作,每亩稻田可生产小龙虾150斤至300斤,利润2千元以上。

2.竹鼠养殖

项目简介:竹鼠又名竹狸、竹根鼠,它们体大肉厚,味道鲜美,营养丰富,适应性广,繁殖力强,易于管理。竹鼠的市场前景十分看好,市场价高达每公斤130元,按平均每只2.5公斤算,每一只竹鼠售价可达约300元。在上海、广州等沿海地带很受欢迎,市场前景十分乐观。

3.酒糟养猪养牛

项目简介:在有酒厂的地方,使用酒糟养猪养牛,能够节省饲料成本,而且酒糟喂出来的猪抵抗力强,疾病少,肉质好。酒糟中的蛋白质含量约为20%,高于玉米的10%,对牛成长很有帮助,因此生产出的牛肉制品十分鲜美。

4.林地雁鹅养殖项目

项目简介:雁鹅,起源于鸿雁,由栖居在中国东北、华北的一种野鹅驯化而来,是中国古老而稀有的优良家禽品种,喜食杂草、虫子等,民间习惯称之为“大雁”。在果树林地里养殖雁鹅,果园子里的杂草就不用人工拔除了,省了力气;树下也没有虫子了,果树病虫害少了,喷施农药自然也少了,既节省了投资,又减少了污染。此外,雁鹅排泄的粪便,又给土地增加了宝贵的肥料,果子长的更好了。一举三得,而且可以获得两份收益。

5.山区藏香猪养殖

项目简介:藏香猪又名“人参猪”,是西藏特有的一种古老畜种资源。藏香猪最大的特点是猪皮薄、肥肉少,吃起来几乎没有油腻之感,售价是普通猪肉的数倍。与家猪吃细粮、喂饲料不同,藏香猪的饮食以食草为主,辅以昆虫、野果等食物,并十分爱喝山上清澈的山泉水,藏香猪养殖成本低、收益高,还符合当今人们的绿色健康饮食,市场潜力无限。

6.灰天鹅养殖

项目简介:“灰天鹅”全身是宝,天鹅肝被欧美人视为难得的佳肴珍品,天鹅血、鹅掌黄皮都可药用,灰天鹅的羽绒保暖性好,又非常轻软,可作枕、垫、服装、被褥等填充材料,比较硬的羽毛可用来加工成扇子及工艺品等,天鹅肉更是美味珍馐。

7.肉鸭旱养

项目简介:传统的水面养鸭,在养殖数量上受池塘面积的限制,养殖规模难以扩大,而且容易造成水体污染。而肉鸭旱养,将大大节省养殖空间,为无水源地区养殖肉鸭开辟了一条新路,同时,还能减少污染,更方便防疫。肉鸭旱养主要采用“生物床”技术养殖,“生物床”是将微生物菌种、锯屑、谷壳等按一定比例搅拌发酵,作为畜禽养殖舍的垫料,最早应用于日本。“生物床”中的微生物菌群,可将畜禽粪尿不断分解转化,减少臭味,实现养殖粪污物零排放。同时,生物垫料可直接将鸭粪转化为生物有机肥,变粪为宝。

8.水蛭养殖

项目简介:水蛭俗称蚂蝗,在水蛭体内含有水蛭素,它有缓解动脉臂痉挛、降低血液黏度、扩张血管、促进对渗出物吸收等功能,水蛭素用途很广,可以治疗高血压、心肌梗塞等棘手的病症。水蛭养殖主要是入药,水蛭干入药历史悠久,近年来已成为世界性的紧俏中药材之一。

9.七彩山鸡养殖

项目简介:七彩山鸡俗称野鸡,又称雉鸡,因其羽毛七彩斑斓,故名为七彩山鸡,是集肉用、观赏和药用于一身的名贵野味珍禽,被誉为“野味之王”、“动物人参”。养殖七彩山鸡有四个好处,第一其作为山珍野味,肉质鲜美,很受欢迎;第二其色彩斑斓,具有观赏价值,可以延伸出“七彩”农家乐等项目;第三,七彩山鸡的尾羽等部位的羽毛是服装、圣诞树、面具等的高端原材料,经济价值很高;第四,七彩山鸡的蛋个小,营养价值高,与养鸡场的普通鸡蛋相比有很大的区别,消费者一眼就能够识别出来,可开发高档礼品盒鸡蛋或走进高档餐厅。

10.蚯蚓养殖

项目简介:蚯蚓虽小,却是生态循环经济中的重要一环,能够起到转化的作用,能将牲畜粪便高效地转化成有机肥,其自身也是鸡、鸭、鹅、鱼、鸟类、青蛙等的优质饲料,而且蚯蚓繁殖能力极强,几个月即可产一次卵,一次引种就可以循环繁殖使用。此外蚯蚓粪也是很好的肥料,1亩土地施用200公斤蚯蚓粪,不仅土壤能变黑,改善了自身的营养结构,还能有效防治病虫害。

11.盐碱地生态养鹅

项目简介:盐碱地是指土壤盐分影响到作物正常生长的土地,在我国约有9000多万公顷。盐碱地不适合种植农作物,但却适合养鹅。鹅是全食草动物,而且喜欢吃加了盐的饲料,在盐碱地里可种上田菁、黑麦草、小麦等比较适合在盐碱地生长的牧草,用这些牧草来喂鹅。鹅的食量很大,吃得多排泄物就多,其排泄物是优质的有机肥,能改良土壤。更重要的是,自然环境下养殖的鹅,营养价值高,脂肪含量少,符合现代人绿色健康的消费理念。

12.蓝孔雀养殖项目

项目简介:在我国绿孔雀属于国家一级保护动物,严禁捕杀,而蓝孔雀属于非保护动物,只要办理相关驯养经营许可证,就可以饲养食用。蓝孔雀饲养难点在于养殖技术,而其饲养成本并不高,但是因为市场上供给较少,因而蓝孔雀肉价格高,利润空间大。目前蓝孔雀大多供给至高端会所或高档酒店。

13.黄粉虫养殖

项目简介:昆虫活性蛋白被誉为21世纪人类的全营养食品,被昆虫专家称为是继"家蚕"和"蜜蜂"之后的第三大昆虫产业。黄粉虫又名面包虫(在国外作为面包的添加剂而得名),其蛋白质含量居各类活体动物之首。黄粉虫养殖投资几千元便可生产,具有经济效益高,饲料来源广,饲养设施简单、好管理等优点,工厂规模化养殖前景广阔。

三、创意农业

1.创意农业景观项目

项目简介:创意农业景观是传统农业与旅游业和谐交融的产物,它既拓展了农业功能,旅游内涵,又满足了城市人渴望回归自然,放松身心的愿望。创意农业景观可以以不同品种或不同颜色的作物作为素材,通过人工构造富有内涵的形象、文字、迷宫,如国旗、动物、脸谱等造型,创造一种美丽迷人独特的人文景观。

点评:农业景观核心在创意,将农田当做画布,创造一种人与自然和谐共处的美好意境,推动农村旅游业的大发展。

2.稻草艺术景观

项目简介:稻草是乡村里人们日常生活的用品和装饰品,廉价且随处可见,但用好了用出创意了却不容易。稻草艺术、稻草文化是用稻草作为原料,把水稻收割留下的大量秸秆风干后,把它们固定在框架上,创造出巨大的各式各样的雕塑。

3.盆景苹果

项目简介:盆景苹果是将苹果的观赏与食用功能结合起来,具有一定技术难度的项目。比如用海棠作砧木嫁接,海棠根系发达,可以保证在有限的空间里吸收足够的水分和养料;中间部分用矮化砧,这样就保证树长不高;最上面的部分嫁接短枝苹果,这类苹果叶间距短,容易形成花芽,结果率也很高。一个盆景用了三种不同的植物,让不足半米高的“苹果树”结出拳头大小的苹果,红灿灿的果实掩映在绿叶中,即令人惊喜又招人喜爱,怎么还会发愁销售呢。

四、农产品加工业

1.核桃深加工

项目简介:核桃浑身都是宝,核桃仁、核桃壳、核桃青皮都可以加以开发利用。

(1)核桃仁产品开发。核桃仁又名胡桃仁、胡桃肉,性味甘、温。用于腰膝酸软,阳痿遗精,虚寒喘嗽,大便秘结。核桃仁除了直接食用,还可以开发核桃方便食品,如蜂蜜核桃方便食品、核桃保健粥、核桃粉、核桃乳等。

(2)核桃壳深加工。核桃壳超细粉是核桃壳经超微粉碎制成,可用于多种工业项目,市场需求前景广阔。如:①核桃壳超细粉硬度比较大,不容易破碎,具有一定的弹性、恢复力和巨大的承受力,适合在气流冲洗操作中作为研磨剂。②在化妆品行业,由于核桃壳超细粉为纯天然物质,安全无毒,故作为一种粗糙的沙砾般的添加剂,可以用在肥皂、牙膏及其他一些护肤品里,效果也是非常理想的。

(3)核桃油生产。核桃油是油类中的顶级产品。在国际市场上,核桃油被誉为“东方橄榄油”,同橄榄油一样备受消费者青睐。核桃油新鲜纯正、营养丰富、口感清淡,脂肪酸组态近似母乳,易被消化吸收,是儿童发育期、女性妊娠期及产后康复期的高级保健食用油。

(4)核桃青皮深加工。核桃青皮又称青龙衣,为核桃外部的一层厚厚绿色果皮。在核桃青皮中可提取出核桃醌,核桃醌及其衍生物等可应用于医疗上,是治疗肝癌、自发性乳腺癌、食道癌和胃癌的有效物质。核桃皮也可提取安全无毒的天然食用色素,可用于软糖、果冻、蛋糕等食品的着色。核桃青皮素为优质的着色剂,可用于高级染发剂,柔软、光亮、不脱色。

2.玉米深加工

项目简介:玉米可深加工产品众多,在此仅举两例。

(1)玉米秸秆深加工。以玉米秸秆为原料,生产纤维浆粕,从生产浆粕的废水中还可以提取木糖,生产经济价值很高的木糖醇。从废水排放过程中沉淀的污泥里还可以制取有机、无机复合缓释肥料;分离后的玉米秆叶子和玉米秆芯可以生产无粮型颗粒饲料及一次性降解餐具,经济效益和社会效益十分看好。

(2)玉米粒深加工。玉米粒中的玉米淀粉可制备玉米变性淀粉,玉米变性淀粉是在淀粉具有的固有特性基础上,为改善其性能和扩大其应用范围而制备的淀粉衍生物。它大量应用于造纸、纺织、食品、饲料、医药、日化、石油等行业,前景广阔。

用玉米深加工生产异麦芽低聚糖,异麦芽低聚糖具有“双歧因子”,是蔗糖的替代产品,广泛应用于饮料、糖果、营养保健品、医药原料等方面。异麦芽低聚糖是益生元里最优异的,益生元是益生菌的粮食,对人体的益生菌繁殖有着密切的关系。异麦芽低聚糖是以玉米淀粉为原料,采用微生物发酵水解技术,制成的新型糖品,具有易消化、低糖度、能促进钙吸收等特点。

3.果蔬汁饮料加工项目

项目简介:果蔬植物都有自身独特的口味和药用价值,如加以开发制成可口的饮料,就能够填补一个市场空白。如土豆,德国人常用土豆来治疗消化不良,这是因为土豆中含有一种可治疗胃溃疡的特种抗菌分子,与抗生素相比,它不但可以治愈和预防胃溃疡病,而且不会产生抗药性。如果开发一款可口的土豆汁饮料,其就可能成为像益生菌酸奶一样畅销的健康饮品。

4.胚芽米加工项目

项目简介:米中最重要的部分为胚芽,“芽”,乃是生出新生命的部分,是米的营养宝库,胚芽重量约占大米的2.5%—3%,但却保留大米营养的80%。而我国传统的大米加工方式,在加工过程中采取多次碾米、抛光的工艺,胚芽大多已经脱落,大部分营养也就丢失掉了。因此随着民众健康意识的提高,胚芽米必将成为日后食用大米的趋势。

5.松树产品深加工项目

项目简介:松树是个植物宝库,松针有重要的药用价值,可以开发松针酒、松针粉、松针素、松针精油、松针浸膏、松针茶等产品;松果可以开发松果粉、松果精油、松果食品、松果赏玩产品;松脂可以提炼松节油,松节油是一种优良的有机溶剂,广泛用于油漆、催干剂、胶粘剂等工业,将松节油进行分馏生成α-蒎烯,利用α-蒎烯进行深度加工可以生产莰烯、乙酸异龙脑酯、冰片、合成樟脑等;松花可开发松花酒、松花粉、制药等;松树根可制根雕工艺品,提取药用物质。

6.色素万寿菊天然叶黄素提取项目

项目简介:色素万寿菊是提取纯天然叶黄素的理想原料。叶黄素能够延缓老年人因黄斑退化而引起的视力退化和失明症,还可以应用在化妆品、饲料、医药等行业中。在国际市场上,1克叶黄素的价格与1克黄金相当,每年,全球叶黄素缺口量在3亿克到5亿克。

五、健康产业

1.五谷养生文化项目

项目简介:早在《黄帝内经·素问》中就提出了“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充,气味合而服之,以补精益气”的饮食调养的原则,同时也说明了五谷杂粮在饮食中的主导地位。“五谷”所包含的内容众多,内涵丰富,开发五谷养生文化,可从以下几个方面入手:1.“五色”,青色食物有青豆、绿豆,赤色食物有红豆、红米,**食物有黄豆、花生、玉米等,白色食物有薏米、大米等,黑色食物有黑米、黑豆、黑芝麻等,结合不同的谷物色彩,创作特色菜品及打造养生功能文化,如彩色饺子、彩色面条等。2.“五味”,中医将食物分为酸、苦、甘、辛、咸五种滋味,此外还有淡味,以五味打造特色饮食及食疗文化。3.五谷与文化经典相结合,如红楼梦里红稻米粥和豆腐皮包子等,都有着不同寻常的来历。4.五谷的功能性食法,如五谷的减肥食法、抗癌食法、美容食法等,可开发一系列餐饮菜品、粥类、方便食品等。

六、环保项目

1.固态生物质能源项目

项目简介:固态生物质能源是利用新技术及专用设备将农作物秸秆、木屑、锯末、花生壳、玉米芯、稻壳、麦秸麦糠、树皮、干草等压缩炭化成型的新型燃料。无任何添加剂,可直接用于改造后的燃煤锅炉设备上,可代替传统的煤碳,是一种可再生的清洁能源。

2.鸡粪发酵生产有机肥项目

项目简介:在鸡粪里加入微生物菌剂,利用微生物自身散发的热量发酵,不用借助任何设备就可以将鸡粪转化成有机肥,成熟后的有机肥就完全没有了鸡粪的臭味。

3.太阳能污水处理项目

项目简介:太阳能微动力生活污水处理过程是:生活废水由进水口进入厌氧池、缺氧池、太阳能曝气好氧池,沉淀后的水再经人工湿地净化后,从出水口达标排放,污泥经太阳能泵回流至厌氧池。其中,曝气好氧池和污泥泵都是以太阳能这一清洁能源为动力,常年工作不用耗费电网一度电。

七、工业项目

1.煤生产煤基活性炭项目

项目简介:煤炭产品是人类从大自然中直接索取的初级产品,技术含量低、附加值低,无法充分发挥最大经济效益,且如今煤炭价格低迷,对煤炭进行深加工,延长产业链,才是煤炭产业的正途。煤基活性炭是以煤为原料加工制成的高技术含量、高附加值的煤炭深加工产品。它具有独特的孔隙结构和优良的吸附性能,广泛用于国防、宇航、医药卫生、环境保护等领域,特别是近年来环境污染形势的严峻,活性炭在环境保护领域发挥着越来越重要的作用,国内外需求量越来越大,是人类改善自身生存环境不可缺少的吸附材料。

2.建筑垃圾生产蒸压砖项目

项目简介:随着我国城镇化建设的加快,建筑垃圾和新建建筑物的需求都在增多。建筑垃圾的产生量成倍增加,而如能将这些废弃物再利用于生产建筑用砖,则能形成资源的良性循环,大大地降低建设成本。项目使用生石灰和建筑废弃页岩为主要原料,生产建材——蒸压砖,该产品符合中国“保护农田、节约能源、因地制宜、就地取材”的发展建材总方针,有减税免税的优惠政策支持。

3.竹炭生产项目

项目简介:竹炭是以五年生以上高山毛竹为原料,经近千度高温烧制而成的一种炭。竹炭具有多孔结构,其分子细密多孔,质量坚硬,有很强的吸附能力,能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌驱虫。竹炭在烧制过程中,未添加任何的化学物质和药物,因而没有任何毒副作用,不会对人体、环境造成危害和污染。竹炭的干燥、吸附功能都是通过物理作用实现,因而竹炭在使用过程中无挥发、无残留物,并且可以循环使用,竹炭即使在使用完后,也可敲碎埋入土壤促进植物生长,真正实现了物尽其用。竹炭作为天然环保材料,为人类创造优质生活环境,故在日本享有“黑钻石”之称,并被国内外专家誉为“21世纪环保新卫士”。竹碳及其副产品附加值高,其副产品有竹蜡液、竹焦油、活性炭等,广泛用于农业、工业、电子、军事、医疗卫生、环境保护、高科技等领域,产品在国际国内供不应求,市场前景可观。

4.秸秆板材加工项目

项目简介:玉米、小麦、水稻、油菜等农作物的秸秆每年有7亿多吨,用这些废弃的秸秆生产秸秆板材,低成本、环保、生态、不含甲醛。对国家来说,发展秸秆板能够减少农民焚烧秸秆带来的烟尘,有利于治理PM2.5,对于缓解木材等资源约束、减轻环境压力也有十分重要的意义;对村庄来说,由村庄直接投资建设秸秆板材厂,相对于企业在原材料采购上的成本能够大大降低,同时又能得到国家政策的支持。

什么是细菌?

细菌对环境,人类和动物既有用处又有危害。一些细菌成为病原体,导致了破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍乱和肺结核。在植物中,细菌导致叶斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接触、空气传播、食物、水和带菌微生物。病原体可以用抗菌素处理,抗菌素分为杀菌型和抑菌型。

细菌通常与酵母菌及其他种类的真菌一起用于酦酵食物,例如在醋的传统制造过程中,就是利用空气中的醋酸菌(Acetobacter)使酒转变成醋。其他利用细菌制造的食品还有奶酪、泡菜、酱油、醋、酒、优格等。细菌也能够分泌多种抗生素,例如链霉素即是由链霉菌(Steptomyces)所分泌的。

细菌能降解多种有机化合物的能力也常被用来清除污染,称做生物复育(bioremediation )。举例来说,科学家利用嗜甲烷菌(methanotroph)来分解美国佐治亚州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。

细菌也对人类活动有很大的影响。一方面,细菌是许多疾病的病原体,包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发。然而,人类也时常利用细菌,例如奶酪及优格的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等,都与细菌有关。在生物科技领域中,细菌有也著广泛的运用。

[一]细菌发电

生物学家预言,21世纪将是细菌发电造福人类的时代。说起细菌发电,可以追溯到1910年,英国植物学家利用铂作为电极放进大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年,美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌。不过,那时的细菌电池放电效率较低。到了20世纪80年代末,细菌发电才有了重大突破,英国化学家让细菌在电池组里分解分子,以释放电子向阳极运动产生电能。其方法是,在糖液中添加某些诸如染料之类的芳香族化合物作为稀释液,来提高生物系统输送电子的能力。在细菌发电期间,还要往电池里不断地充气,用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混和物。据计算,利用这种细菌电池,每100克糖可获得1352930库仑的电能,其效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率,而且还有10%的潜力可挖掘。只要不断地往电池里添入糖就可获得2安培电流,且能持续数月之久。

利用细菌发电原理,还可以建立细菌发电站。在10米见方的立方体盛器里充满细菌培养液,就可建立一个1000千瓦的细菌发电站,每小时的耗糖量为200千克,发电成本是高了一些,但这是一种不会污染环境的"绿色"电站,更何况技术发展后,完全可以用诸如锯末、秸秆、落叶等废弃的有机物的水解物来代替糖液,因此,细菌发电的前景十分诱人。

现在,各发达国家如八仙过海,各显神通:美国设计出一种综合细菌电池,是由电池里的单细胞藻类首先利用太阳光将二氧化碳和水转化为糖,然后再让细菌利用这些糖来发电;日本将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,由氢气进入磷酸燃料电池发电;英国则发明出一种以甲醇为电池液,以醇脱氢酶铂金为电极的细菌电池。

而且现在,各种不同的细菌电池相继问世。例如有一种综合细菌电池,先由电池里的单细胞藻类利用日光将二氧化碳和水转化成糖,然后再让细菌利用这些糖来发电。还有一种细菌电池则是将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,再让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,利用氢气进入磷酸燃料电池发电。

人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳能并把它直接转化成电能的"特异功能"。最近,美国科学家在海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时,即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池,结果证明是可以用嗜盐性细菌来发电的,用盐代替糖,其成本就大大降低了。由此可见,让细菌为人类供电已不是遥远的设想,而是不久的现实。

[二]细菌益肠胃

身体大肠内的细菌靠分解小肠内部的废弃物生活。这些东西由于不可消化,人体系统拒绝处理它们。这些细菌自己装备有一系列的酶和新陈代谢的通道。这样,它们能够继续把遗留的有机化合物进行分解。它们中的大多数的工作都是分解植物中的碳水化合物。大肠内部大部分的细菌是厌氧性的细菌,意思就是它们在没有氧气的状态下生活。它们不是呼出和呼入氧气,而是通过把大分子的碳水化合物分解成为小的脂肪酸分子和二氧化碳来获得能量。这一过程称为“发酵”。

一些脂肪酸通过大肠的肠壁被重新吸收,这会给我们提供额外的能源。剩余的脂肪酸帮助细菌迅速生长。其速度之快可以使它们在每20分钟内繁殖一次。因为它们合成的一些维生素B和维生素K比它们需要的多,所以它们非常慷慨地把多余的维生素供应给它们这个群体中其他的生物,也提供给你——它们的宿主。尽管你不能自己生产这些维生素,但你可以依靠这些对你非常友好的细菌来源源不断供应给你。

科学家们刚刚开始明白这一集体中不同的细菌之间的复杂关系,以及它们同人这个宿主之间的相互作用。这是一个动态的系统,随着宿主在饮食结构和年龄上的变化,这一系统也做出相应的调整。你一出生就开始在体内汇集你所选择的细菌的种类。当你的饮食结构从母乳变为牛奶,又变成不同的固体食物时,你的体内又会有新的细菌来占据主导地位了。

积聚在大肠壁上的细菌是经历过艰难旅程后的幸存者。从口腔开始经过小肠,他们受到消化酶和强酸的袭击。那些在完成旅行后而安然无恙的细菌在到达时会遇到更多的障碍。要想生长,它们必须同已经住在那里的细菌争夺空间和营养。幸运的是,这些“友好的”细菌能够非常熟练地把自己粘贴到大肠壁上任何可利用的地方。这些友好的细菌中的一些可以产生酸和被称为“细菌素”的抗菌化合物。这些细菌素可以帮助抵御那些令人讨厌的细菌的侵袭。

那些友好的细菌能够控制更危险的细菌的数量,增加人们对“前生命期”食物的兴趣。这种食物含有培养菌,酸奶就是其中的一种。在你喝下一瓶酸奶的时候,检查一下标签,看一看哪种细菌将会成为你体内的下一批客人。

培养

常用的细菌培养基

配方一 牛肉膏琼脂培养基

牛肉膏0.3克 ,蛋白胨1.0克,氯化钠 0.5克,琼脂 1.5克,

水 1000毫升

在烧杯内加水100毫升,放入牛肉膏、蛋白胨和氯化钠,用蜡笔在烧杯外作上记号后,放在火上加热。待烧杯内各组分溶解后,加入琼脂,不断搅拌以免粘底。等琼脂完全溶解后补足失水,用10%盐酸或10%的氢氧化钠调整pH值到7.2~7.6,分装在各个试管里,加棉花塞,用高压蒸汽灭菌30分钟。

配方二 马铃薯培养基

取新鲜牛心(除去脂肪和血管)250克,用刀细细剁成肉末后,加入500毫升蒸馏水和5克蛋白胨。在烧杯上做好记号,煮沸,转用文火炖2小时。过滤,滤出的肉末干燥处理,滤液pH值调到7.5左右。每支试管内加入10毫升肉汤和少量碎末状的干牛心,灭菌,备用。

配方三 根瘤菌培养基

葡萄糖 10克 磷酸氢二钾 0.5克

碳酸钙 3克 硫酸镁 0.2克

酵母粉 0.4克 琼脂 20克

水 1000毫升 1%结晶紫溶液 1毫升

先把琼脂加水煮沸溶解,然后分别加入其他组分,搅拌使溶解后,分装,灭菌,备用。

细菌(英文:germs;学名:bacteria)广义的细菌即为原核生物是指一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作拟核区(nuclear region)(或拟核)的裸露DNA的原始单细胞生物,包括真细菌(eubacteria)和古生菌(archaea)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。细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成,有的细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。绝大多数细菌的直径大小在0.5~5μm之间。可根据形状分为三类,即:球菌、杆菌和螺形菌(包括弧菌、螺菌、螺杆菌)。 还有一种利用细菌的生活方式来分类,分为两大类:自养菌和异养菌,其中异养菌包括腐生菌和寄生菌。细菌的发现者:荷兰商人安东·列文虎克。

细菌是生物的主要类群之一,属于细菌域。细菌是所有生物中数量最多的一类,据估计,其总数约有 5×10的三十次方个。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。基于这些特征,细菌属于原核生物(Prokaryota)。原核生物中还有另一类生物称做古细菌(Archaea),是科学家依据演化关系而另辟的类别。为了区别,本类生物也被称做真细菌(Eubacteria)。

细菌广泛分布于土壤和水中,或者与其他生物共生。人体身上也带有相当多的细菌。据估计,人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。此外,也有部分种类分布在极端的环境中,例如温泉,甚至是放射性废弃物中,它们被归类为嗜极生物,其中最著名的种类之一是海栖热袍菌(Thermotoga maritima),科学家是在意大利的一座海底火山中发现这种细菌的。然而,细菌的种类是如此之多,科学家研究过并命名的种类只占其中的小部份。细菌域下所有门中,只有约一半包含能在实验室培养的种类。

细菌的营养方式有自营及异营,其中异营的腐生细菌是生态系中重要的分解者,使碳循环能顺利进行。部分细菌会进行固氮作用,使氮元素得以转换为生物能利用的形式。

编辑本段分类地位

域: 细菌域 Bacteria

门:

产水菌门 Aquificae

热袍菌门 Thermotogae

热脱硫杆菌门 Thermodesulfobacteria

异常球菌-栖热菌门 Deinococcus-Thermus

产金菌门 Chrysiogenetes

绿弯菌门 Chloroflexi

热微菌门 Thermomicrobia

硝化螺旋菌门 Nitrospirae

脱铁杆菌门 Deferribacteres

蓝藻门 Cyanobacteria

绿菌门 Chlorobi

变形菌门 Proteobacteria

厚壁菌门 Firmicutes

放线菌门 Actinobacteria

浮霉菌门 Planctomycetes

衣原体门 Chlamydiae

螺旋体门 Spirochaetes

纤维杆菌门 Fibrobacteres

酸杆菌门 Acidobacteria

拟杆菌门 Bacteroidetes

黄杆菌门 Flavobacteria

鞘脂杆菌门 Sphingobacteria

梭杆菌门 Fusobacteria

疣微菌门 Verrucomicrobia

网团菌门 Dictyoglomi

芽单胞菌门 Gemmatimonadetes

编辑本段研究历史

细菌这个名词最初由德国科学家埃伦伯格(Christian Gottfried Ehrenberg, 1795-1876)在1828年提出,用来指代某种细菌。这个词来源于希腊语βακτηριον,意为“小棍子”。

1866年,德国动物学家海克尔(Ernst Haeckel, 1834-1919)建议使用“原生生物”,包括所有单细胞生物(细菌、藻类、真菌和原生动物)。

1878年,法国外科医生塞迪悦(Charles Emmanuel Sedillot, 1804-1883)提出“微生物”来描述细菌细胞或者更普遍的用来指微小生物体。

因为细菌是单细胞微生物,用肉眼无法看见,需要用显微镜来观察。1683年,安东·列文虎克(Antony van Leeuwenhoek, 1632–1723)最先使用自己设计的单透镜显微镜观察到了细菌,大概放大200倍。路易·巴斯德(Louis Pasteur, 1822-1895)和罗伯特·科赫(Robert Koch, 1843-1910)指出细菌可导致疾病。

编辑本段形态结构

杆菌,球菌,螺旋菌,弧菌的形态各不相同,但主要都是由以下结构组成。

(一)细胞壁

细胞壁厚度因细菌不同而异,一般为15-30nm。主要成分是肽聚糖,由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸构成双糖单元,以β-1,4糖苷键连接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽侧链,相邻聚糖纤维之间的短肽通过肽桥(革兰氏阳性菌)或肽键(革兰氏阴性菌)桥接起来,形成了肽聚糖片层,像胶合板一样,粘合成多层。

肽聚糖中的多糖链在各物种中都一样,而横向短肽链却有种间差异。革兰氏阳性菌细胞壁厚约20~80nm,有15-50层肽聚糖片层,每层厚1nm,含20-40%的磷壁酸(teichoic acid),有的还具有少量蛋白质。革兰氏阴性菌细胞壁厚约10nm,仅2-3层肽聚糖,其他成分较为复杂,由外向内依次为脂多糖、细菌外膜和脂蛋白。此外,外膜与细胞之间还有间隙。

肽聚糖是革兰阳性菌细胞壁的主要成分,凡能破坏肽聚糖结构或抑制其合成的物质,都有抑菌或杀菌作用。如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶,青霉素抑制转肽酶的活性,抑制肽桥形成。

细菌细胞壁的功能包括:保持细胞外形;抑制机械和渗透损伤(革兰氏阳性菌的细胞壁能耐受20kg/cm2的压力);介导细胞间相互作用(侵入宿主);防止大分子入侵;协助细胞运动和分裂。

脱壁的细胞称为细菌原生质体(bacterial protoplast)或球状体(spheroplast,因脱壁不完全),脱壁后的细菌原生质体,生存和活动能力大大降低。

(二)细胞膜

是典型的单位膜结构,厚约8~10nm,外侧紧贴细胞壁,某些革兰氏阴性菌还具有细胞外膜。通常不形成内膜系统,除核糖体外,没有其它类似真核细胞的细胞器,呼吸和光合作用的电子传递链位于细胞膜上。某些行光合作用的原核生物(蓝细菌和紫细菌),质膜内褶形成结合有色素的内膜,与捕光反应有关。某些革兰氏阳性细菌质膜内褶形成小管状结构,称为中膜体(mesosome)或间体(图3-11),中膜体扩大了细胞膜的表面积,提高了代谢效率,有拟线粒体(Chondroid)之称,此外还可能与DNA的复制有关。

(三)细胞质与核质体

细菌和其它原核生物一样,没有核膜,DNA集中在细胞质中的低电子密度区,称核区或核质体(nuclear body)。细菌一般具有1-4个核质体,多的可达20余个。核质体是环状的双链DNA分子,所含的遗传信息量可编码2000~3000种蛋白质,空间构建十分精简,没有内含子。由于没有核膜,因此DNA的复制、RNA的转录与蛋白的质合成可同时进行,而不像真核细胞那样这些生化反应在时间和空间上是严格分隔开来的。

每个细菌细胞约含5000~50000个核糖体,部分附着在细胞膜内侧,大部分游离于细胞质中。细菌核糖体的沉降系数为70S,由大亚单位(50S)与小亚单位(30S)组成,大亚单位含有23SrRNA,5SrRNA与30多种蛋白质,小亚单位含有16SrRNA与20多种蛋白质。30S的小亚单位对四环素与链霉素很敏感,50S的大亚单位对红霉素与氯霉素很敏感。

细菌核区DNA以外的,可进行自主复制的遗传因子,称为质粒(plasmid)。质粒是裸露的环状双链DNA分子,所含遗传信息量为2~200个基因,能进行自我复制,有时能整合到核DNA中去。质粒DNA在遗传工程研究中很重要,常用作基因重组与基因转移的载体。

胞质颗粒是细胞质中的颗粒,起暂时贮存营养物质的作用,包括多糖、脂类、多磷酸盐等。

(四)其他结构

许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质,边界明显的称为荚膜(capsule),如肺炎球菌,边界不明显的称为粘液层(slime layer),如葡萄球菌。荚膜对细菌的生存具有重要意义,细菌不仅可利用荚膜抵御不良环境;保护自身不受白细胞吞噬;而且能有选择地粘附到特定细胞的表面上,表现出对靶细胞的专一攻击能力。例如,伤寒沙门杆菌能专一性地侵犯肠道淋巴组织。细菌荚膜的纤丝还能把细菌分泌的消化酶贮存起来,以备攻击靶细胞之用。

鞭毛是某些细菌的运动器官,由一种称为鞭毛蛋白(flagellin)的弹性蛋白构成,结构上不同于真核生物的鞭毛。细菌可以通过调整鞭毛旋转的方向(顺和逆时针)来改变运动状态。

菌毛是在某些细菌表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物,须用电镜观察。特点是:细、短、直、硬、多,菌毛与细菌运动无关,根据形态、结构和功能,可分为普通菌毛和性菌毛两类。前者与细菌吸附和侵染宿主有关,后者为中空管子,与传递遗传物质有关。

编辑本段种类

细菌可以按照不同的方式分类。细菌具有不同的形状。大部分细菌是如下三类:杆菌是棒状;球菌是球形(例如链球菌或葡萄球菌);螺旋菌是螺旋形。另一类,弧菌,是逗号形。

细菌的结构十分简单,原核生物,没有膜结构的细胞器例如线粒体和叶绿体,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”来源于丹麦细菌学家革兰(Hans Christian Gram),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。

细菌的分类的变化根本上反应了发展史思想的变化,许多种类甚至经常改变或改名。最近随着基因测序,基因组学,生物信息学和计算生物学的发展,细菌学被放到了一个合适的位置。

最初除了蓝细菌外(它完全没有被归为细菌,而是归为蓝绿藻),其他细菌被认为是一类真菌。随着它们的特殊的原核细胞结构被发现,这明显不同于其他生物(它们都是真核生物),导致细菌归为一个单独的种类,在不同时期被称为原核生物,细菌,原核生物界。一般认为真核生物来源于原核生物。

通过研究rRNA序列,美国微生物学家伍兹(Carl Woese)于1976年提出,原核生物包含两个大的类群。他将其称为真细菌(Eubacteria)和古细菌(Archaebacteria),后来被改名为细菌(Bacteria)和古菌(Archaea)。伍兹指出,这两类细菌与真核细胞是由一个原始的生物分别起源的不同的种类。研究者已经抛弃了这个模型,但是三域系统获得了普遍的认同。这样,细菌就可以被分为几个界,而在其他体系中被认为是一个界。它们通常被认为是一个单源的群体,但是这种方法仍有争议。

古细菌

古细菌(archaeobacteria) (又可叫做古生菌或者古菌)是一类很特殊的细菌,多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征,如无核膜及内膜系统;也有真核生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白;此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征,如:细胞膜中的脂类是不可皂化的;细胞壁不含肽聚糖,有的以蛋白质为主,有的含杂多糖,有的类似于肽聚糖,但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。

编辑本段繁殖

细菌可以以无性或者遗传重组两种方式繁殖,最主要的方式是以二分裂法这种无性繁殖的方式:一个细菌细胞细胞壁横向分裂,形成两个子代细胞。并且单个细胞也会通过如下几种方式发生遗传变异:突变(细胞自身的遗传密码发生随机改变),转化(无修饰的DNA从一个细菌转移到溶液中另一个细菌中),转染(病毒的或细菌的DNA,或者两者的DNA,通过噬菌体转移到另一个细菌中),细菌接合(一个细菌的DNA通过两细菌间形成的特殊的蛋白质结构,接合菌毛,转移到另一个细菌)。细菌可以通过这些方式获得DNA,然后进行分裂,将重组的基因组传给后代。许多细菌都含有包含染色体外DNA的质粒。

处于有利环境中时,细菌可以形成肉眼可见的集合体,例如菌簇。

细菌以二分裂的方式繁殖,某些细菌处于不利的环境,或耗尽营养时,形成内生孢子,又称芽孢,是对不良环境有强抵抗力的休眠体,由于芽胞在细菌细胞内形成,故常称为内生孢子。

芽孢的生命力非常顽强,有些湖底沉积土中的芽抱杆菌经500-1000年后仍有活力,肉毒梭菌的芽孢在pH 7.0时能耐受100℃煮沸5-9.5小时。芽孢由内及外有以下几部分组成:

1.芽孢原生质(spore protoplast,核心core):含浓缩的原生质。

2.内膜(inner membrane):由原来繁殖型细菌的细胞膜形成,包围芽孢原生质。 还有细模制

3.芽孢壁(spore wall):由繁殖型细菌的肽聚糖组成,包围内膜。发芽后成为细菌的细胞壁。

4.皮质(cortex):是芽孢包膜中最厚的一层,由肽聚糖组成,但结构不同于细胞壁的肽聚糖,交联少,多糖支架中为胞壁酐而不是胞壁酸,四肽侧链由L-Ala组成。

5.外膜(outer membrane):也是由细菌细胞膜形成的。

6.外壳(coat):芽孢壳,质地坚韧致密,由类角蛋白组成(keratinlike protein),含有大量二硫键,具疏水性特征。

7.外壁(exosporium):芽孢外衣,是芽孢的最外层,由脂蛋白及碳水化合物(糖类)组成,结构疏松。

编辑本段代谢

细菌具有许多不同的代谢方式。一些细菌只需要二氧化碳作为它们的碳源,被称作自养生物。那些通过光合作用从光中获取能量的,称为光合自养生物。那些依靠氧化化合物中获取能量的,称为化能自养生物。另外一些细菌依靠有机物形式的碳作为碳源,称为异养生物。

光合自养菌包括蓝细菌,它是已知的最古老的生物,可能在制造地球大气的氧气中起了重要作用。其他的光合细菌进行一些不制造氧气的过程。包括绿硫细菌,绿非硫细菌,紫硫细菌,紫非硫细菌和太阳杆菌。

正常生长所需要的营养物质包括氮,硫,磷,维生素和金属元素,例如钠,钾,钙,镁,铁,锌和钴。

根据它们对氧气的反应,大部分细菌可以被分为以下三类:一些只能在氧气存在的情况下生长,称为需氧菌;另一些只能在没有氧气存在的情况下生长,称为厌氧菌;还有一些无论有氧无氧都能生长,称为兼性厌氧菌。细菌也能在人类认为是极端的环境中旺盛得生长,这类生物被称为极端微生物。一些细菌存在于温泉中,被称为嗜热细菌;另一些居住在高盐湖中,称为喜盐微生物;还有一些存在于酸性或碱性环境中,被称为嗜酸细菌和嗜碱细菌;另有一些存在于阿尔卑斯山冰川中,被称为嗜冷细菌。

编辑本段运动

运动型细菌可以依靠鞭毛,细菌滑行或改变浮力来四处移动。另一类细菌,螺旋体,具有一些类似鞭毛的结构,称为轴丝,连接周质的两细胞膜。当他们移动时,身体呈现扭曲的螺旋型。螺旋菌则不具轴丝,但其具有鞭毛。

细菌鞭毛以不同方式排布。细菌一端可以有单独的极鞭毛,或者一丛鞭毛。周毛菌表面具有分散的鞭毛。

运动型细菌可以被特定刺激吸引或驱逐,这个行为称作趋性,例如,趋化性,趋光性,趋机械性。在一种特殊的细菌,粘细菌中,个体细菌互相吸引,聚集成团,形成子实体。

编辑本段用途与危害

细菌对环境,人类和动物既有用处又有危害。一些细菌成为病原体,导致了破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍乱和肺结核。在植物中,细菌导致叶斑病、火疫病和萎蔫。感染方式包括接触、空气传播、食物、水和带菌微生物。病原体可以用抗菌素处理,抗菌素分为杀菌型和抑菌型。

细菌通常与酵母菌及其他种类的真菌一起用于酦酵食物,例如在醋的传统制造过程中,就是利用空气中的醋酸菌(Acetobacter)使酒转变成醋。其他利用细菌制造的食品还有奶酪、泡菜、酱油、醋、酒、优格等。细菌也能够分泌多种抗生素,例如链霉素即是由链霉菌(Steptomyces)所分泌的。

细菌能降解多种有机化合物的能力也常被用来清除污染,称做生物复育(bioremediation )。举例来说,科学家利用嗜甲烷菌(methanotroph)来分解美国佐治亚州的三氯乙烯和四氯乙烯污染。

细菌也对人类活动有很大的影响。一方面,细菌是许多疾病的病原体,包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发。然而,人类也时常利用细菌,例如奶酪及优格的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等,都与细菌有关。在生物科技领域中,细菌有也著广泛的运用。

[一]细菌发电

生物学家预言,21世纪将是细菌发电造福人类的时代。说起细菌发电,可以追溯到1910年,英国植物学家利用铂作为电极放进大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年,美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌。不过,那时的细菌电池放电效率较低。到了20世纪80年代末,细菌发电才有了重大突破,英国化学家让细菌在电池组里分解分子,以释放电子向阳极运动产生电能。其方法是,在糖液中添加某些诸如染料之类的芳香族化合物作为稀释液,来提高生物系统输送电子的能力。在细菌发电期间,还要往电池里不断地充气,用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混和物。据计算,利用这种细菌电池,每100克糖可获得1352930库仑的电能,其效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率,而且还有10%的潜力可挖掘。只要不断地往电池里添入糖就可获得2安培电流,且能持续数月之久。

利用细菌发电原理,还可以建立细菌发电站。在10米见方的立方体盛器里充满细菌培养液,就可建立一个1000千瓦的细菌发电站,每小时的耗糖量为200千克,发电成本是高了一些,但这是一种不会污染环境的"绿色"电站,更何况技术发展后,完全可以用诸如锯末、秸秆、落叶等废弃的有机物的水解物来代替糖液,因此,细菌发电的前景十分诱人。

现在,各发达国家如八仙过海,各显神通:美国设计出一种综合细菌电池,是由电池里的单细胞藻类首先利用太阳光将二氧化碳和水转化为糖,然后再让细菌利用这些糖来发电;日本将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,由氢气进入磷酸燃料电池发电;英国则发明出一种以甲醇为电池液,以醇脱氢酶铂金为电极的细菌电池。

而且现在,各种不同的细菌电池相继问世。例如有一种综合细菌电池,先由电池里的单细胞藻类利用日光将二氧化碳和水转化成糖,然后再让细菌利用这些糖来发电。还有一种细菌电池则是将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,再让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,利用氢气进入磷酸燃料电池发电。

人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳能并把它直接转化成电能的"特异功能"。最近,美国科学家在海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时,即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池,结果证明是可以用嗜盐性细菌来发电的,用盐代替糖,其成本就大大降低了。由此可见,让细菌为人类供电已不是遥远的设想,而是不久的现实。

[二]细菌益肠胃

身体大肠内的细菌靠分解小肠内部的废弃物生活。这些东西由于不可消化,人体系统拒绝处理它们。这些细菌自己装备有一系列的酶和新陈代谢的通道。这样,它们能够继续把遗留的有机化合物进行分解。它们中的大多数的工作都是分解植物中的碳水化合物。大肠内部大部分的细菌是厌氧性的细菌,意思就是它们在没有氧气的状态下生活。它们不是呼出和呼入氧气,而是通过把大分子的碳水化合物分解成为小的脂肪酸分子和二氧化碳来获得能量。这一过程称为“发酵”。

一些脂肪酸通过大肠的肠壁被重新吸收,这会给我们提供额外的能源。剩余的脂肪酸帮助细菌迅速生长。其速度之快可以使它们在每20分钟内繁殖一次。因为它们合成的一些维生素B和维生素K比它们需要的多,所以它们非常慷慨地把多余的维生素供应给它们这个群体中其他的生物,也提供给你——它们的宿主。尽管你不能自己生产这些维生素,但你可以依靠这些对你非常友好的细菌来源源不断供应给你。

科学家们刚刚开始明白这一集体中不同的细菌之间的复杂关系,以及它们同人这个宿主之间的相互作用。这是一个动态的系统,随着宿主在饮食结构和年龄上的变化,这一系统也做出相应的调整。你一出生就开始在体内汇集你所选择的细菌的种类。当你的饮食结构从母乳变为牛奶,又变成不同的固体食物时,你的体内又会有新的细菌来占据主导地位了。

积聚在大肠壁上的细菌是经历过艰难旅程后的幸存者。从口腔开始经过小肠,他们受到消化酶和强酸的袭击。那些在完成旅行后而安然无恙的细菌在到达时会遇到更多的障碍。要想生长,它们必须同已经住在那里的细菌争夺空间和营养。幸运的是,这些“友好的”细菌能够非常熟练地把自己粘贴到大肠壁上任何可利用的地方。这些友好的细菌中的一些可以产生酸和被称为“细菌素”的抗菌化合物。这些细菌素可以帮助抵御那些令人讨厌的细菌的侵袭。

那些友好的细菌能够控制更危险的细菌的数量,增加人们对“前生命期”食物的兴趣。这种食物含有培养菌,酸奶就是其中的一种。在你喝下一瓶酸奶的时候,检查一下标签,看一看哪种细菌将会成为你体内的下一批客人。

编辑本段培养

常用的细菌培养基

配方一 牛肉膏琼脂培养基

牛肉膏0.3克 ,蛋白胨1.0克,氯化钠 0.5克,琼脂 1.5克,

水 1000毫升

在烧杯内加水100毫升,放入牛肉膏、蛋白胨和氯化钠,用蜡笔在烧杯外作上记号后,放在火上加热。待烧杯内各组分溶解后,加入琼脂,不断搅拌以免粘底。等琼脂完全溶解后补足失水,用10%盐酸或10%的氢氧化钠调整pH值到7.2~7.6,分装在各个试管里,加棉花塞,用高压蒸汽灭菌30分钟。

配方二 马铃薯培养基

取新鲜牛心(除去脂肪和血管)250克,用刀细细剁成肉末后,加入500毫升蒸馏水和5克蛋白胨。在烧杯上做好记号,煮沸,转用文火炖2小时。过滤,滤出的肉末干燥处理,滤液pH值调到7.5左右。每支试管内加入10毫升肉汤和少量碎末状的干牛心,灭菌,备用。

配方三 根瘤菌培养基

葡萄糖 10克 磷酸氢二钾 0.5克

碳酸钙 3克 硫酸镁 0.2克

酵母粉 0.4克 琼脂 20克

水 1000毫升 1%结晶紫溶液 1毫升

先把琼脂加水煮沸溶解,然后分别加入其他组分,搅拌使溶解后,分装,灭菌,备用。

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