简要概述
- 细菌 – 定义：没有细胞核的微观单细胞生物
- 细菌是生命体吗？ 是的，因为它们满足必要的标准（例如新陈代谢、生长、繁殖）。
- 细菌繁殖：通过细胞分裂无性繁殖
- 细菌性疾病：例如破伤风、白喉、百日咳、猩红热、衣原体感染、淋病、细菌性扁桃体炎、细菌性肺炎、细菌性中耳炎、沙门氏菌病、李斯特菌病、结核病、霍乱、伤寒、鼠疫
- 细菌感染的治疗：抗生素
- 细菌疫苗接种：可用于白喉、百日咳、破伤风、脑膜炎球菌和肺炎球菌感染、霍乱、伤寒等
什么是细菌？
细菌是微观的单细胞生物体，也是地球上最古老的生物体。 它们存在于许多不同的物种中，几乎在世界各地都有发现——空气、水和土壤中，地壳深处和最高的山顶上，温泉中，以及北极和南极地区。
迄今为止，细菌在人类正常菌群中所占比例最大（加上一些其他菌群，例如真菌和寄生虫）。 正常菌群是指自然定植于体内的所有微生物。 例如，如果专家只考虑一个特定的定植位点，他们会谈论肠道菌群（肠道中所有天然细菌的总和）。
此外，还有一些细菌可以引起人类疾病。 这些类型的人类致病细菌仅占所有已知细菌种类的大约百分之一。
细菌的结构
细菌的大小范围为 0.1 至 700 微米（一微米 = 千分之一毫米）。 这使得细菌比病毒大得多，但在大多数情况下仍然比人类细胞小。
细胞壁和鞭毛
在许多情况下，细菌细胞壁是刚性的，从而赋予细菌固定的形状（例如球形和杆状细菌）。 此外，还有细胞壁较薄且相对柔韧的螺旋细菌。 这允许细菌细胞以螺旋（和其他）运动移动。 另一方面，具有刚性细胞壁的细菌通常具有长的丝状鞭毛，可以用来移动（见下文：按鞭毛分类）。
还有一些细菌没有细胞壁。 例如支原体（仍然可以自我繁殖的寄生细菌）和热原体（例如，生活在火山土壤中、具有稳定质膜的喜热细菌）。
胶囊
大多数细菌的外部还包裹着一个胶囊（见下文：根据封装进行分类）。 这是一个相对清晰、非常致密的糖或蛋白质构件（氨基酸）保护层。
细胞膜和细胞质
细菌细胞的细胞壁内附着有细胞膜，与动物（包括人类）细胞中的细胞膜具有相似的结构。 有些细菌还具有外细胞膜。 它围绕细胞壁。
在细胞内部，即细胞质中，细菌细胞的遗传物质，即所谓的细菌基因组，与各种其他细胞结构（例如用于蛋白质合成的所谓核糖体）一起被发现。 有时细菌含有质粒形式的额外遗传物质。
细菌基因组
细菌基因组包含细菌细胞生命所需的所有遗传信息（结构、代谢、繁殖信息）。 它由双链DNA（脱氧核糖核酸的缩写）组成，即某些糖和其他结构单元的双链。 动物细胞的遗传物质也是由DNA组成的。 然而，动物细胞和细菌细胞之间存在显着差异：
- 动物细胞：DNA 基因组与细胞质的其余部分分开，位于其自己的膜封闭室（细胞核）中。 此外，它是线性组织的，即它以个体染色体（准个体DNA线）的形式存在。
质粒
除了细菌染色体外，一些细菌的细胞质还含有其他小的双链 DNA 环，可以是单个环，也可以是多个环，称为质粒。 它们含有细菌细胞在正常生活条件下不需要的遗传信息，但可能使其在困难条件下具有生存优势。
例如，这可以是杀死其他细菌的毒素的蓝图。 细菌细胞对特定抗生素具有抗性的能力也可能储存在质粒中。
抗生素是对细菌特别有效的药物。 因此，它们是细菌感染标准疗法的一部分。
当细菌通过细胞分裂繁殖时，质粒的复制独立于细菌染色体，并或多或少地随机分布到两个子细胞。
接合需要几分钟，但仅在某些类型的细菌之间才有可能。
细菌与病毒
最重要的区别是细菌具有新陈代谢并且可以独立繁殖——而病毒则不然。 请阅读病毒一文，了解有关病毒和细菌之间比较的更多信息。
那里有哪些细菌？
目前，已知的细菌约有 5,000 种。 然而事实上，可能还有更多：专家怀疑世界上有数十万种不同类型的细菌。
细菌可以根据不同的标准进行分类； 最常见的是：
按颜色分类
细菌可以根据接触某些染色剂时呈现的颜色进行分类。 鉴定细菌的最常见的染色方法称为革兰氏染色。 据此，区分：
- 革兰氏阳性菌：加入某种化学物质后会变成蓝色。 例子包括白喉和炭疽病原体、肺炎球菌（例如引起肺炎、脑膜炎、鼻窦炎和中耳炎）和链球菌（可能引发肺炎和扁桃体炎等）。
- 革兰氏阴性细菌：革兰氏染色时呈红色。 例如百日咳、伤寒、霍乱和鼠疫的病原体。
不同的壁结构也对医学产生实际影响，即在治疗细菌感染时：一些抗生素仅对革兰氏阳性菌有效，其他抗生素仅对革兰氏阴性菌有效。
按形式分类
细菌有三种基本形式：
- 球形细菌：这些圆形到椭圆形的细菌（也称为球菌）通常以典型方式聚集在一起：两个、四个或八个为一组，较大的簇（葡萄球菌），或或多或少的长链（链球菌）。
- 杆状细菌：细长或丰满的杆状细菌可以单独存在（例如伤寒细菌），也可以彼此不同的方向存在（例如白喉细菌）。 需要氧气才能生存（需氧）并能形成孢子（见下文）的杆状细菌也称为杆菌（如炭疽菌）。
- 螺旋菌：根据其确切的外观，这些细菌分为四类：螺旋菌（例如，鼠咬热的病原体）、伯氏疏螺旋体（例如，莱姆病的病原体）、密螺旋体（例如，梅毒细菌）、和钩端螺旋体（例如，钩端螺旋体病的病原体）。
按致病性分类
- 兼性致病菌：这些细菌仅在某些情况下才会引起疾病，例如当免疫系统减弱时。
- 专性致病菌：数量充足时，它们总是会引起疾病，例如沙门氏菌。
体内自然产生的细菌也可能导致疾病——例如，如果它们由于免疫系统薄弱而过度传播或进入体内的错误部位（例如，肠道细菌由于免疫系统薄弱而进入尿道或阴道）。不正确的厕所卫生）。 因此它们属于兼性致病菌。
按鞭毛分类
大多数细菌的外表面都带有鞭毛，借助鞭毛它们可以移动。 专家区分以下形式的鞭打：
- 单毛鞭毛：只有一根鞭毛，例如霍乱细菌
- 附毛鞭毛：数个鞭毛排列成一簇或两簇，例如假单胞菌属
- 毛周鞭毛：数个鞭毛分布在细菌细胞的整个外表面（周围都是鞭毛），例如沙门氏菌（沙门氏菌病和伤寒的病原体）
按封装方式分类
例如，流感嗜血杆菌是被封装的。 除其他外，它还可引起脑膜炎、中耳炎、支气管炎、肺炎以及 B 型流感嗜血杆菌 (HiB) 喉炎。
肺炎球菌（肺炎链球菌）也属于封装形式的细菌。 它们通常会引起肺炎，但有时也会引起其他细菌传染病。
按孢子形成分类
在不利的生活条件下，一些细菌可以形成新陈代谢大幅降低的永久形式，即所谓的孢子。 与代谢活跃（营养）细胞不同，它们可以承受极其不利的环境条件（例如热和冷），并保持存活数年甚至数十年。 一旦条件再次改善，孢子就会转回营养细菌细胞。
孢子实际上是处于休眠状态的细菌。
产芽孢细菌主要包括芽孢杆菌属和梭状芽胞杆菌属的代表，例如炭疽病原菌(Bacillus anthracis)以及破伤风病原菌(Clostridium tetani)和肉毒杆菌病原菌(Clostridium botulinum)。
按与氧气的比例分类
专性厌氧菌（厌氧菌）与专性需氧菌完全相反：它们在氧气存在下无法生长和繁衍——即使是微量的氧气也能在短时间内杀死这些细菌。 与需氧菌不同，它们不能消除有毒的氧自由基（需氧菌具有特殊的酶，例如用于此目的的过氧化氢酶）。 专性厌氧细菌通过发酵或所谓的无氧呼吸获得必需的能量。
兼性厌氧细菌对氧气具有耐受性：无论有氧还是无氧，它们都可以生长。 当氧气存在时，它们通过“正常”（有氧）细胞呼吸获得所需的能量，就像需氧细菌以及动物和人类细胞一样。 另一方面，在无氧环境中，它们的能量生产是通过发酵或无氧呼吸进行的。
耐氧细菌在有氧的情况下可以毫无问题地繁殖，但不能利用它来产生能量。
按温度要求分类
根据细菌喜欢或耐受的温度范围，可区分三组细菌：
- 嗜冷细菌：它们在五到十摄氏度的环境下生长得最好。 它们能忍受的最低温度为-5至-3度，具体取决于细菌种类，最高温度为15至20度，具体取决于细菌种类。
- 嗜温细菌：最适温度为27至37度。 温度最高可能降至 20 至 25 度。 另一方面，温度不得升至超过42至45度。
- 嗜热细菌：50至60度是它们感觉最舒服的温度。 根据细菌的类型，温度不得低于 40 至 49 度，也不得升至超过 60 至 100 度。
按分类法分类
与其他生物体一样，细菌根据科学标准分为不同的等级级别，例如科、属和种。 某些细菌种类还可以根据遗传因素和化学成分进一步分为不同类型（细菌菌株）。
细菌是怎样繁殖的？
细菌通过细胞分裂进行无性繁殖：
细菌繁殖的速度取决于细菌的类型和环境条件。 在最佳条件下，许多细菌的数量可以在短短二十分钟内增加一倍。
当我们谈论细菌生长时，我们指的是细菌细胞计数的增加。 它被确定为每毫升的细胞数。
哪些疾病是由细菌引起的？
由细菌引起的疾病有很多种。 这是一个小的选择：
- 猩红热：这种传染性极强的细菌传染病是由革兰氏阳性球形 A 链球菌（化脓性链球菌）引起的。
- 其他链球菌感染：链球菌还可引起中耳炎、扁桃体炎、丹毒、肺炎和风湿热等。 例如，B 型链球菌（无乳链球菌）可能是脑膜炎和伤口感染的诱因。 其他链球菌也可能以龋齿细菌的形式出现。
- 肺炎球菌感染：肺炎球菌也是链球菌，通常成对出现（双球菌）。 更具体地说，它们是肺炎链球菌。 这种细菌是肺炎的典型病原体，但也可引起脑膜炎、中耳炎或鼻窦炎等。
- 脑膜炎球菌感染：脑膜炎球菌是脑膜炎奈瑟菌属的细菌。 这些细菌感染通常以脑膜炎或细菌“血液中毒”（败血症）的形式表现出来。
- 淋病（淋病）：这种性传播疾病也是由奈瑟氏菌引起的，这次是淋病奈瑟氏菌（也称为淋球菌）。 如果及时治疗，淋病通常会痊愈，不会产生任何后果。 否则，存在永久后期影响的风险，例如不孕不育。
- 衣原体感染：衣原体有多种类型（有些有亚群），可引起不同的临床表现，例如结膜炎、泌尿和生殖器官感染（如尿道炎、宫颈炎或前列腺炎）和肺炎。
- 百日咳：革兰氏阴性菌百日咳博德特氏菌通常是这种“儿童疾病”的罪魁祸首，这种疾病在青少年和成人中也越来越多地发生。
- 白喉：犬吠样咳嗽、吞咽困难和口臭等症状是由革兰氏阳性棒状细菌白喉棒状杆菌的毒素引起的。
- 结核病：结核分枝杆菌是这种严重的、应报告的传染病的最常见原因。
- 大肠杆菌感染：大肠杆菌是一种革兰氏阴性细菌，有多种菌株。 其中一些天然存在于健康人的肠道中。 然而，其他大肠杆菌菌株可能会引起感染，例如消化道或泌尿道感染（例如腹泻和膀胱炎）。
- 沙门氏菌病（沙门氏菌中毒）：该术语是指由沙门氏菌特定亚群引起的传染病和食物中毒。 它包括伤寒和副伤寒等。
- 李斯特菌感染（李斯特菌病）：这种食物中毒是由单核细胞增生李斯特菌的革兰氏阳性菌引起的。 它伴有恶心、呕吐和腹泻。 它可以通过食用受污染的食物（例如乳制品、生蔬菜或未充分加热的肉类）而感染。
- 霍乱：革兰氏阴性菌霍乱弧菌是造成严重腹泻病的原因，这种疾病主要发生在卫生条件较差的地区。
菌血症和败血症
正常情况下，血液中找不到细菌。 如果有，则称为菌血症。 例如，当某人因用力刷牙而导致牙龈出血或用小刀割伤自己时，就会发生这种情况。 在细菌感染（例如细菌性肺炎）或牙科或医疗过程中，细菌也可能进入血液。
如果免疫系统快速消灭细菌，菌血症并不总是会引起症状。
然而，特别是对于免疫系统较弱的人来说，如果细菌在血液中停留时间足够长且数量较多，则可能会引起感染（例如心脏内壁炎症=心内膜炎）。 其后果可能是全身发生非常剧烈的反应，称为败血症（“血液中毒”）。 在最坏的情况下，可能会导致死亡。 然而，个别病例的死亡风险差异很大。 除其他因素外，这取决于所涉及的细菌类型以及患者的治疗速度。
细菌：传播或感染
例如，人们可以通过涂片感染感染沙门氏菌：如果患有沙门氏菌相关腹泻的人上厕所后没有彻底洗手，他们可能会将细菌转移到物体上（例如门把手、餐具）。 如果健康人触摸这些物体，然后抓住自己的嘴、鼻子或眼睛，他们可能会被感染。 当感染者与手被污染的健康人握手时，也有可能通过涂片感染而造成人与人之间的直接感染。
然而，沙门氏菌主要通过受污染的食物传播。 这种感染途径也存在于一些其他细菌，例如李斯特菌（李斯特菌病的病原体）和弯曲杆菌属（传染性腹泻病的病原体）的代表。
后者与沙门氏菌和其他一些细菌一样，也可以通过受污染的水传播。
在某些情况下，可能通过性交感染，例如衣原体和淋病病原体（淋球菌）。
细菌感染：治疗
一些抗生素对许多不同类型的细菌有效（广谱或广谱抗生素），而其他抗生素则针对特定细菌群（窄谱或窄谱抗生素）。
众所周知的抗生素包括青霉素类、头孢菌素类、四环素类和大环内酯类抗生素。
并非所有细菌感染都需要用抗生素治疗。 或者或此外，其他不专门针对细菌但至少缓解症状的措施可能是有用的（例如，疼痛和抗炎药物）。
接种细菌疫苗
一些由细菌引起的传染病可以通过疫苗接种来预防。 所注射的疫苗会刺激免疫系统产生针对相关细菌病原体的特异性抗体（主动免疫）。 这会增强免疫系统，以防稍后发生这些细菌的“真正”感染。 因此，感染可以在早期被消灭在萌芽状态，或者至少被减弱。
可用的细菌疫苗接种示例：
- 白喉疫苗
- 百日咳疫苗接种
- 破伤风疫苗接种（也可作为被动免疫，注射现成的抗体）
- B 型流感嗜血杆菌疫苗接种（HiB 疫苗接种）
- 脑膜炎球菌疫苗
- 霍乱疫苗接种
- 伤寒疫苗
这些疫苗中的一些可以作为不同组合物的组合制剂获得。 例如，Td 疫苗可以同时预防破伤风和白喉细菌。
