
细菌界概述(下)
细菌的构造十分神奇,它们的细胞质基质是一种透明的胶状固体,基本成分为水、蛋白质、脂质、核酸和少量的无机盐。其中,细菌的细胞质基质与真核细胞的有所不同,是不能流动的。在细胞质基质中,存在质粒以及核糖体。
①核糖体
核糖体是细菌唯一的细胞器,是细菌合成蛋白质的场所。它由RNA(核糖核酸)和蛋白质构成,其中RNA约占60%,蛋白质约占40%。蛋白质会随着核糖体在mRNA上的移动而被逐渐合成。与真核生物不同,由两个核糖体亚基组成的细菌核糖体的沉淀系数为70S。细菌胞内的核糖体数量会因细菌的生长状况不同而有所差异,常常成串连在一起,形成“多聚核糖体”。
②质粒
质粒是一种位于细菌细胞质中的小型环状DNA,能够携带部分遗传信息。质粒控制的性状一般与细菌的基本生存无关,例如耐性、有无荚膜等。在格里菲斯实验中,R型(无荚膜)的肺炎双球菌正是通过摄取质粒上的DNA,转化为S型(有荚膜)肺炎双球菌的。
(4)拟核
拟核是细菌胞内遗传物质的一个形状不规则的环状DNA,它携带了原核生物大部分的遗传物质。拟核在细菌时会一分为二。拟核无核膜,与细胞质基质无明显界限。细菌一般含有1-4个拟核,但也有细菌含有更多。
(5)特殊结构
我们来探讨荚膜。某些细菌的细胞壁外存在一层厚度不定的胶状物质,这就是荚膜。荚膜的主要成分为多糖、多肽或蛋白质。它有多种功能,如保护细菌免受干旱损伤、储藏养料、堆积代谢废物、参与细菌的附着过程等。部分细菌的荚膜还可以防止被宿主吞噬细胞吞噬。
还有芽孢。芽孢是一种由部分细菌在生长发育后期产生的没有繁殖能力的特殊休眠体。它可以在环境适宜时发育为完整的营养细胞。芽孢的形状通常为梭状或棒槌状,对环境拥有极强的耐受力,能够在营养细胞不能存活的环境中存活。芽孢的含水量低,壁致密,含有一种特殊的化学物质2,6-吡啶二羧酸钙,这种物质能够加强芽孢内生物大分子的稳定性,从而提高芽孢的耐热性。
除此之外,还有鞭毛、菌毛等结构。鞭毛是某些细菌体表的长丝状、波曲的附属物,具有运动功能。菌毛是一种纤细、中空、短直的蛋白质附属物,主要见于革兰氏阴性菌上。
3.繁殖
细菌以无性方式进行繁殖,最主要的方式是以二法这种无性繁殖的方式。单个细胞也会通过突变、转化、转染和细菌接合等方式发生遗传变异。当细菌处于适宜的环境中时,会快速繁殖,呈指数级增长。
4.代谢
细菌具有多种不同的代谢方式。一些细菌只需要二氧化碳作为碳源,被称为自养或自营生物。那些通过光合作用或化能自养方式获取能量的细菌被称为光合自养生物或化能自养生物。还有异养或异营细菌需要从体外摄取有机物以维生。
根据它们对氧气的反应,大部分细菌可以被分为需氧菌、厌氧菌和兼性厌氧菌三类。细菌也能在人类认为是极端的环境中旺盛生长,这类生物被称为嗜极生物。例如生存在于温泉中的嗜热细菌、高盐湖中的嗜盐生物以及极端酸碱环境中的嗜酸细菌和嗜碱细菌等。
细菌的分类较为复杂,涉及多个门类和纲目。这里仅简要概述了部分门类及其纲目的分类情况。更多的详细内容建议查阅专业文献或咨询生物学专家以获取更全面的了解。
