细菌的优缺点

2025年3月17日 | 阅读 8 分钟
Advantages and Disadvantages of Bacteria

所有生物都由单细胞(单细胞)或多细胞(多细胞)组成。身体的基本构成单位是细胞,它们还能将食物转化为身体的能量和营养。“细胞”是生命的基本单位,没有它,生命对生物来说是不可能的。它们有不同的形状和大小,并有各种组成部分,在生物体内执行多种功能。

各种微生物和生物体由多个细胞组成,称为多细胞生物,例如生物(人类、动物等);有些则由单个细胞组成,称为单细胞生物,例如眼虫、变形虫、浮游生物、细菌、草履虫、硅藻等。

细菌是一种简单的、单细胞的生物,肉眼看不见,存在于生物体内外,包括人类。细菌几乎无处不在,无论是在物质和表面(土壤、食物和水)上,它们在生态系统中都扮演着关键角色。

根据美国国家人类基因组研究所(NHGRI)的说法,细菌有两种:一种是有害的(对人类有感染性),另一种是无害的(对人类有益,因为人体需要它们来执行某些功能,如消化。有些细菌生活在消化系统中)。

根据微生物学会的说法,“细菌是单细胞、微小或微观的生物,存在于地球上任何地方或任何表面,包括人体、水、土壤、固体物质、动物、材料或其他许多可能危险或有时有益的、肉眼看不见的东西。

正如一枚硬币有两面一样,细菌的性质有时是危险的,有时是有益的,因为在全球发现的数百万种(各种类型)细菌中,它们是不同的。细菌根据其基本形状进行分类,可以成对、单个细胞、链状或簇状存在,例如

  • 球形(球菌)
  • 螺旋形(螺旋菌)
  • 逗点形(弧菌)
  • 杆状(杆菌)
  • 螺旋形(螺旋体)

尽管细菌是单细胞生物,没有细胞核或其他膜结合的细胞器,因此它们被称为**原核生物**。细菌存在于许多形状和大小中,由以下部分(身体部分)组成。

  1. 细胞壁 - 细菌的形状由细胞壁提供,细胞壁由一种称为肽聚糖的聚合物组成,位于质膜外。如果细菌的细胞壁较厚,则称为革兰氏阳性菌。
  2. 荚膜 - 在某些细菌中,外层位于细胞外。
  3. 质膜 - 细胞壁内一层薄的渗透膜,物质可以通过。它可以产生能量并转运化学物质。
  4. 核区 - 细菌的 DNA 位于核区,但它不同于细胞核,因为它没有膜包裹。
  5. 细胞质 - 一种凝胶状物质,含有遗传物质和核糖体,存在于质膜内。
  6. 核糖体 - 负责在体内制造或合成蛋白质的复合颗粒。核糖体由富含 RNA 的颗粒组成。
  7. 核小体 - 它是染色质的基本单位。
  8. 许多细菌都有**鞭毛**,这使得细胞可以移动。

细菌的种类

目前大多数接受的分类细菌的标准有多种。以下是它们:

根据对氧气的需求

  1. 专性需氧菌
  2. 专性厌氧菌
  3. 兼性厌氧菌
  4. 微需氧菌
  5. 耐受氧气菌

根据生物体的形状

  1. 球菌
  2. 螺旋菌
  3. 弧菌
  4. 梭形
  5. 杆菌
  6. 球杆菌
  7. 螺旋菌

根据微生物学中的染色类型

  1. 革兰氏阳性菌
  2. 革兰氏阴性菌
  3. 抗酸性细菌

根据生长的温度要求

  1. 嗜热菌
  2. 嗜冷菌
  3. 中温菌

根据营养来源

  1. 异养生物
  2. 化能自养生物

细菌的优点

Advantages and Disadvantages of Bacteria

a. 它有助于基因治疗中的基因转移

在基于自动小说的基因治疗中,细菌被认为是**载体**,因为它们将基于质粒的基因携带到新的宿主细胞。

b. 细菌用于分解。

细菌在分解中扮演着至关重要的角色,因为它在降解有机物方面起着至关重要的作用。

没有细菌,腐烂过程是无效的。当分解的早期阶段湿度很高时,细菌会分解动物废物、死去的生物和植物垃圾以获取营养。好氧细菌在堆肥堆中充当化学分解者。数十亿好氧细菌通过加热堆肥堆(因为它们会放热)来分解有机物。

c. 生产甲烷-沼气

名为产甲烷菌的细菌能够产生甲烷气。这些是古细菌,它们产生气体作为代谢副产物。产甲烷菌的名称包括**甲烷八叠球菌、甲烷细菌、甲烷螺菌和棘球蚴**。这些细菌存在于污水、污泥、泥土以及动物的瘤胃中。污泥被分解以生产甲烷气(在肠道产甲烷菌的严格厌氧条件下),用作各种活动的燃料。

d. 有助于人类消化

一些有益的细菌存在于人体中(有 1014 个微生物,是人类细胞的十倍),它们在消化中起着至关重要的作用。这些肠道细菌由致病菌、上皮细胞和粘膜肌层组成,是微生物生态系统的重要组成部分。

这些细菌提供必需营养素,帮助消化纤维素,合成维生素 K,并促进血管生成和肠神经功能。

像乳杆菌这样的细菌被用于制作奶酪和酸奶等健康食品。这些大肠杆菌存在于结肠中,它们利用多糖裂解酶等酶将复合碳水化合物分解成可发酵的形式。

e. 帮助创造抗生素。

有些细菌会导致人类和动物感染,而有些抗生素则用于治疗它们。细菌产生这些抗生素以杀死有害细菌,阻止它们生长和繁殖。首次发现抗生素来自于一个名为**链霉菌**的细菌属。这是抗生素发现的“黄金时代”,青霉素是在 1945-1955 年由一种名为氯霉素、链霉素和四环素的真菌发现的。

f. 杀死植物害虫

杀虫剂会杀死害虫、昆虫、啮齿动物或植物,这些会对农田产生负面影响并导致伤寒和疟疾等疾病。一种名为**苏云金杆菌**的微生物杀虫剂是一种用于杀死害虫的细菌。它在孢子形成过程中产生内毒素,对多种昆虫具有特异性毒性。

g. 清理石油泄漏和有毒废物。

使用细菌清理石油泄漏和有毒废物的生物修复过程可以通过天然存在的碳氢化合物降解细菌来完成。它会在发生泄漏时分解石油,并且已分离出如马氏菌和烷烃菌等细菌用于此目的。这些也被称为食油微生物,它们可以清理被石油泄漏污染的海底沉积物。在海油中,这些食油微生物利用酶和海水中氧气分解碳氢化合物的环状结构。

h. 有助于保持人体健康。

除了感染性细菌和一些健康细菌之外,益生菌还有助于保持我们的身体健康和功能良好。有益的细菌可以抵抗有害细菌,吸收营养,分解食物,从而提供能量。一些有益的、健康的细菌是

益生菌菌株:双歧杆菌和乳杆菌

细菌的缺点

Advantages and Disadvantages of Bacteria

a. 人类和动物会患上各种细菌感染

存在于人体或动物体内、外部或内部的某些细菌可能会引起感染。以下是一些身体上的细菌感染及其症状:耳部感染、鼻窦炎、百日咳、链球菌性咽喉炎、尿路感染、细菌性脑膜炎、细菌性阴道病、破伤风、沙门氏菌病、肺炎等。

感染症状
耳部感染这种感染在儿童中比在成人中更常见,影响中耳或外耳道,并引起发烧、耳痛和分泌物、听力困难、意识模糊以及对受累耳朵的拉扯。
鼻窦炎这是一种鼻窦感染,发生在普通感冒之后。其症状稍后出现,因为它被视为继发性疾病,包括疼痛和鼻部及额部充血。受感染者会感到脸颊压力、黄色或绿色浓稠鼻涕、咳嗽、鼻后滴漏和发烧。
百日咳这种细菌感染具有高度传染性,由百日咳博德特氏菌引起。受感染者会出现严重的咳嗽发作,并在咳嗽后发出百日咳的声音。这是一种致命的呼吸道感染,可以通过现有疫苗进行预防。
链球菌性咽炎这是由 A 组链球菌引起的喉部感染,这是一种高度传染性感染,并表现出以下症状:
  • 说话和吞咽困难
  • 发烧
  • 口腔顶部有红斑
  • 扁桃体肿胀
细菌性脑膜炎这种高度传染性感染突然发生,并导致永久性、危及生命的并发症。其症状包括恶心、发烧、颈部僵硬和意识模糊。
UTI(尿路感染)排尿时,如果由于细菌侵袭尿道引起常见的肾脏或膀胱感染,导致排尿疼痛和尿频。此感染的其他症状包括
BV(细菌性阴道病)这是一种由抗生素或灌洗引起的阴道感染,其他症状包括强烈的气味、灰白色或白色分泌物、排尿时灼热感等。可以通过抗生素或采取一些预防措施来治愈。
沙门氏菌这种沙门氏菌感染在人类中是由沙门氏菌通过爬行动物传播给人类引起的。食物是传播这种细菌的媒介,人类摄入后会导致胃痉挛、腹泻和发烧。
破伤风破伤风梭菌,俗称“锁 Jaw”,引起这种细菌感染。当人类皮肤割伤接触到含有细菌的表面时,就可能发生。其症状是由于疼痛和肌肉僵硬引起的下颌抽筋。

b. 细菌也可能导致皮肤感染。

某些皮肤感染是由细菌引起的,例如

  • 蜂窝织炎是一种常见的皮肤感染,会导致皮肤出现凹陷外观(类似于橘子皮)。它会导致受累区域发炎、发红和发热。
  • 毛囊炎:这种皮肤感染是由摩擦皮肤并刺激毛囊引起的(穿紧身衣或刮胡子),看起来像痤疮爆发。这种感染发生在毛囊内。
  • 脓疱疮:脓疱疮皮肤感染是由链球菌或葡萄球菌引起的,具有高度传染性,并在皮肤上形成结痂的、蜂蜜色的病变和肿块。

c. 细菌会导致食物中毒。

食物中的细菌(如肠炎沙门氏菌、肉毒梭菌和金黄色葡萄球菌)会导致食物中毒。由于食物中毒,人会感到恶心、腹部不适、呕吐,甚至死亡。

d. 硝化作用

大多数细菌会将氮化合物分解为游离氮,称为反硝化细菌,这个过程称为反硝化。

e. 用于生物武器/生物恐怖主义

一些感染性细菌被用作生物武器,用于生物恐怖主义,作为有效的武器。炭疽杆菌是一种抗生素抗性微生物,被大规模生产用于生物武器。这些细菌被释放到战略位置,导致严重的炭疽病和鼠疫感染。

f. 细菌可以性传播。

世界卫生组织(WHO)指出,有 30 多种寄生虫、细菌和病毒可以通过性接触传播,这是各种性传播感染的原因。三种常见的细菌性性病,即梅毒、衣原体和淋病,可以通过抗生素治愈。细菌性性病的症状包括排尿时有烧灼感、月经间期出血、异常的阴茎或阴道分泌物、口腔、肛门或生殖器周围有溃疡、排便疼痛以及肛门分泌物或出血。

结论

通过细菌的这些优点和缺点,我们可以得出结论,细菌存在于我们生活的每个角落(周围环境、身体、食物等)。细菌拥有一个广阔的世界和无数仍有待发现的种类。

许多疾病,如伤寒、霍乱、食物中毒等,是由有害细菌引起的,但也可以通过由有益细菌制成的抗生素治愈。许多微生物在人体内与人体细胞和谐共存,它们的失衡会导致疾病和感染。

这会削弱人体的免疫系统。细菌是动植物生存和存在的一部分。