细菌（单数：细菌)是一个主要的生活群体有机体.术语“细菌”（单数：细菌)适用于所有原核生物或主要群体真细菌取决于对他们关系的看法。在这里，细菌是专门用来指真细菌。另一大类细菌-分类学的sense）是太古宙对细菌的研究被称为细菌学，的子字段微生物学.
细菌是所有生物中数量最多的。他们是无处不在的在里面土壤,水和作为共生体其他生物。许多病原体是细菌。大多数是微小的，通常只有0.5-5.0μm虽然巨大的细菌像纳米比亚嗜硫珠菌和鱼腥草Epulopiscium fiselsoni可能增长超过0.5毫米尺寸。他们通常有细胞壁，比如植物和真菌 细胞，但细菌细胞壁通常由肽聚糖而不是纤维素（如中所示植物)或甲壳素（如中所示真菌和节肢动物），而不是同源的具有真核生物的细胞壁。许多人使用鞭毛在结构上与真核生物的鞭毛不同。
历史
1674年，荷兰科学家安东·范·列文虎克（Anton van Leeuwenhoek）使用自己设计的单透镜显微镜首次观察到细菌。他称之为“微生物”，并在给英国皇家学会的一长串信件中发表了他的观察结果。[1][2][3]1828年，克里斯蒂安·戈特弗里德·埃伦伯格（Christian Gottfried Ehrenberg）引入了细菌这个名称，该名称来源于希腊语单词βακτρОν-α，细菌素-a，意为“小职员”。
路易斯·巴斯德于1859年证明，发酵过程是由微生物的生长引起的，而这种生长不是由于自发产生的。（通常与发酵有关的酵母和霉菌不是细菌，而是真菌。）巴斯德与同时代的罗伯特·科赫一起，是疾病细菌理论的早期倡导者。罗伯特·科赫是医学微生物学的先驱，曾研究霍乱、炭疽和结核病。科赫在结核病研究中最终证明了细菌理论，并于1905年获得诺贝尔奖。在科赫的假设中，他制定了标准来测试一种有机体是否是疾病的起因；这些假设至今仍在使用。
虽然在十九世纪人们就知道细菌是许多疾病的病因，但还没有有效的抗菌治疗方法。1910年，Paul Ehrlich开发了第一种抗生素，将选择性染色梅毒螺旋体的染料转化为选择性杀死病原体的化合物。埃利希因其在免疫学方面的工作而获得1908年诺贝尔奖，并率先使用染色剂检测和鉴定细菌，他的工作是革兰氏染色和齐尔-尼尔森染色的基础。
1977年，Carl Woese认识到古生菌与细菌有独立的进化后代，这是细菌研究的一大进步。这种新的系统发育分类法是基于16S核糖体RNA的测序，并将原核生物分为两个进化域，作为三域系统的一部分。
细胞结构
- 有关详细信息，请参阅：细菌细胞结构.
作为原核生物（没有细胞核的生物体）所有细菌的细胞结构都相对简单，缺乏细胞核和细胞器例如线粒体和叶绿体大多数细菌相对较小，具有如下所述的独特的细胞和菌落形态（形状）。
细菌最重要的结构特征是细胞壁根据细胞壁结构的差异，细菌可分为两组（革兰氏阳性和革兰氏阴性），如下所示革兰氏染色.革兰氏阳性细菌的细胞壁含有肽聚糖（旧资料中称为Murein）层和磷壁酸而革兰氏阴性菌有一个外部，脂多糖-包含薄膜和薄片肽聚糖位于周质（外层膜和细胞质膜之间的区域）的层。
许多细菌含有其他细胞外结构，如鞭毛和菌毛用于能动性（移动）、连接和共轭分别是。一些细菌还含有胶囊或黏液层也有利于细菌附着在表面生物膜形成。相比之下，细菌的细胞内结构相对较少真核生物但确实包含紧密超螺旋染色体,核糖体以及其他一些物种特有的结构，如细胞膜、营养物质储存结构、气泡和磁小体.
一些细菌能够形成内孢子这使它们能够承受极端的环境和化学压力。这种特性仅限于特定的革兰氏阳性菌，如芽孢杆菌和梭菌属.
新陈代谢
主要条款：微生物代谢
与高等生物相比，细菌表现出极其广泛的代谢类型。事实上，人们普遍认为真核生物的新陈代谢主要是细菌新陈代谢的衍生物线粒体从一个世系中继承下来的α-变形杆菌和叶绿体来自蓝藻由古代内共生的事件。
细菌的新陈代谢可以根据用于生长的能量种类进行广泛划分，电子供体和电子受体以及所用碳的来源。大多数细菌异养的; 使用有机碳化合物既是碳源又是能源。在有氧的生物，氧气用作终端电子受体.英寸厌氧的其他无机化合物，如硝酸盐,硫酸盐或二氧化碳作为终端电子受体导致环境重要的过程反硝化，硫酸盐还原和乙酸化分别是。非呼吸性厌氧菌的使用发酵产生能量和减少电量，分泌代谢副产物（例如乙醇酿造中）作为废物。兼性厌氧菌可以在发酵和不同发酵之间切换终端电子受体取决于他们所处的环境条件。作为替代方案异养许多细菌自养的，固定二氧化碳变成细胞团。
细菌的能量代谢是基于光养或趋化作用也就是说，利用光或火用化学反应为生命过程提供燃料。岩石营养的细菌使用无机物电子供体用于呼吸(化能无机营养型)或生物合成和二氧化碳固定(光致晶性)，反对者有机营养型它们需要有机化合物作为生物合成反应的电子供体（主要是碳源）。普通无机物电子供体是氢,一氧化碳,氨（导致硝化作用),亚铁、其他还原金属离子或甚至元素铁，以及一些还原金属离子硫磺化合物。此外，甲烷新陈代谢虽然被正式称为有机营养代谢，但实际上与岩石营养代谢途径更为相关。在两者中有氧的 光养和化学结石营养不良 氧气用作终端电子受体，当低于厌氧的改为使用无机化合物（见上文）。大多数光刻营养的和化学岩石营养的有机体是自养的也就是说，他们通过固定二氧化碳，而光器官营养的和化学有机营养的有机体是异养的.
除了碳，一些生物也能修复氮气体(固氮作用). 这种对环境重要的特性可以在上面列出的几乎所有代谢类型的细菌中发现，但并非普遍存在。
传统上，代谢特征在一组生物体内的分布被用来定义其分类学尽管这些特征通常与遗传技术不相符（参见下文的群体和鉴定）。
生长和繁殖
所有细菌都通过无性生殖（单亲）双核裂变，导致细胞分裂.两个相同克隆 子细胞生产。一些细菌虽然仍在无性繁殖，但形成了更复杂的繁殖结构，有助于新形成的子细胞的扩散。示例包括通过以下方式形成子实体粘液球菌和arial菌丝由…组成链霉菌，或萌芽。萌芽是由细胞从另一个细胞生长，然后最终脱离。
在实验室里，细菌通常用固体和液体两种方法培养。固体生长介质，如琼脂平板用于分离细菌菌株的纯培养物。当需要定量生长或大量细胞时，通常使用液体生长介质。与固体培养基相比，液体培养基中的生长（搅拌）通常以均匀的细胞悬浮液的形式进行，使培养物更容易分裂和转移，尽管从液体培养基分离单个细胞极为困难。在液体和固体介质中都存在有限量的营养物质，这使得研究细菌细胞周期。这些限制可以通过使用恒化器，通过不断添加营养物质和去除废物和细胞，使细菌培养物保持在稳态条件下。大型化学稳定剂通常用于工业规模的微生物过程。
大多数常用的细菌培养技术都是为了优化产生的细胞数量、产生细胞所需的时间和生产成本。在细菌的自然环境中，营养成分是有限的，这意味着细菌不能无限期地继续繁殖。营养素的持续限制导致了不同类型生物体中许多不同生长策略的进化（参见R/K选择理论). 当营养物质可用时，有些植物能够快速生长，例如夏季湖泊中经常出现的藻类（和蓝藻）水华。其他生物已经设计出更专业的策略，使它们在恶劣的环境中更成功，例如生产抗生素通过链霉菌; 通常以较慢的增长率为代价。在自然环境中，许多生物生活在群落中（例如。生物膜)这可能会增加营养素的供应并保护环境压力。在一些细菌群落中，个体可以向其他成员发送化学信息，鼓励他们自杀，从而使一部分处于压力下的群体牺牲自己，为群体的生存提供营养；防止感染该群体的细菌病毒传播；和/或保护群体的遗传完整性。[4]通常，这些关系对于特定有机体或有机体群的生长至关重要(综合营养). 在工业/实验室细菌生长实验中，必须考虑这些克服营养限制的进化策略。例如，倾向于凝集的细菌可能需要更剧烈的搅拌才能将任何大的细菌团分开。控制生长必须理解的主要生长属性是细菌有明确的生长阶段。
受控制的细菌生长将遵循三个不同的阶段。几乎所有的培养物都是从采集相对古老的细菌并将其稀释到新鲜培养基中开始的；这些细胞需要适应营养丰富的环境。增长的第一阶段是滞后相位，一段生长缓慢的时期，通常归因于细胞需要适应快速生长。滞后期生物合成速率高；产生代谢各种底物所需的酶。第二个增长阶段是对数相位（对数相位），也称为指数相位。日志阶段以快速为标志指数增长细胞在这一阶段的生长速度被称为增长率(k个). 在对数阶段，细胞加倍所需的时间称为发电时间(克). 在记录阶段，营养物质以最大速度代谢，直至全部消失。增长的最后阶段是固定相。这一生长阶段是由营养素耗尽引起的。细胞开始停止新陈代谢活动，并分解自身的非必需蛋白质。静止期是从快速生长到休眠的过渡期。如果没有来自环境的阳性信号，许多非必需基因的转录就不再促进ATP的保存。
遗传变异
细菌作为无性生物，继承了其父母基因的相同副本（即无性系的). 然而，所有细菌都有进化和改变其遗传物质的能力突变或遗传重组.突变发生在基因复制过程中的错误，通常是渐进的。它是自然发生的，是诱变剂.不同种类的细菌的突变率可能不同，但通常在10个范围内-5到10-7每一代每个基因的突变。一些细菌可以在DNA复制过程中增加突变率，以应对压力。
无性生殖不会给生物体提供许多进化其基因组的机会。某些类型的细菌也能够通过细菌结合.转移的遗传物质可以是染色体或来自质粒在结合过程中，一种细菌被称为F+型，通过交配桥将遗传物质转移到另一种细菌（F-型）。这个F系数是包含编码自主复制、菌毛形成和结合转移功能的基因的质粒。如果质粒已经整合到染色体中，那么它被称为“高频重组”菌株（Hfr）。结合增加了细菌种群的遗传变异性，并促进了抗生素耐药性的出现。这通常被认为是一种原始的有性生殖形式；然而，由于配子（n）没有结合形成合子（2n），这不能被视为有性生殖。转移DNA的能力在细菌王国中并不普遍，因此大多数细菌也依赖其他转移方法来使其DNA多样化。细菌基因组中最常见的基因变化来自随机突变细菌也可以进行基因重组。许多细菌可以在一个称为转型.在转导，一个病毒可以更改DNA细菌通过变成溶原的并将外源DNA导入宿主染色体，然后可以转录和复制。从环境中获取基因的通用术语是水平基因转移.
由于细菌具有快速生长的能力，而且它们相对容易被操纵，因此在历史上，细菌一直是分子生物学,遗传学和生物化学通过在细菌中制造突变并检测产生的表型，科学家已经能够确定许多不同基因和酶的功能。从细菌中吸取的教训可以应用于更复杂的生物体，而这些生物体往往更难研究。
移动
（PD）照片：Eric Erbe；克里斯托弗·普利 大肠杆菌细菌放大了10000倍。 机动车辆细菌可以四处移动，使用鞭毛,细菌滑动或浮力变化。一组独特的细菌螺旋体具有类似鞭毛的结构，称为轴丝在周质间隙的两层膜之间。他们有一个与众不同的螺旋形的随着运动而扭曲的身体。
细菌鞭毛以许多不同的方式排列。细菌可以在一个细胞的一端有一个极性鞭毛，在一端有成簇的鞭毛，或者鞭毛散布在整个细胞上，就像周毛的.许多细菌（例如大肠杆菌)有两种不同的运动方式：向前运动（游泳）和翻滚。翻滚可以让他们重新定位，并引入一个重要的元素随机性在他们前进的过程中。（有关视频链接，请参阅下面的外部链接。）
运动细菌被某些物质吸引或排斥刺激物，行为已调用税-例如，趋化性,趋光性,机械运动、和趋磁性在一个特殊的群体中粘细菌，单个细菌吸引形成群，并可能分化形成子实体。这个粘细菌仅在实体曲面上移动，这与大肠杆菌在液体或固体介质中可移动。
组和标识
历史上，细菌最初由植物学家与植物分类方式相同，即主要按形状分类。细菌具有多种不同的细胞形态（形状），球菌（球形）、螺旋菌（螺旋）和弧菌（弯曲杆菌）。然而，由于细菌体积较小，形状相对均匀，因此基于形态学的分类不成功。第一个正式分类方案是在革兰氏染色通过革兰它根据细菌细胞壁的结构特征来分离细菌。该方案包括：
- 细鳞亚纲-带有第二层细胞膜的革兰氏阴性染色细菌
- 厚壁菌属-革兰氏阳性染色细菌肽聚糖墙
- 软体动物-无细胞壁或第二层膜的革兰氏阴性染色细菌
- 门多西科-目前已知的非典型染色菌株属于太古宙
基于该方案的进一步发展（本质上）包括基于多种特定测试确定的细胞代谢差异对细菌进行比较。细菌也根据细胞化学成分的差异进行分类，例如脂肪酸，颜料，以及醌类例如。虽然这些方案允许细菌菌株之间的差异，但尚不清楚这些差异是否代表不同物种之间或相同物种菌株之间的变异。直到利用了基于基因组的技术，如%鸟嘌呤+胞嘧啶 比率测定、基因组-基因组杂交和基因测序（尤其是rRNA基因)微生物分类学发展（或至少正在发展）为一个稳定、准确的分类系统。然而，值得注意的是，由于历史上存在大量的分类方案，以及我们目前对微生物多样性的理解不足，细菌分类仍然是一个不断变化和扩展的领域。
好处和危险
细菌对人体既有害又有用环境和动物，包括人类细菌在疾病和感染中的作用很重要。一些细菌作为病原体和原因破伤风,伤寒,肺炎,梅毒,霍乱,经食物传播的疾病,麻风病、和肺结核（TB）。脓毒症，一种以休克和大量血管扩张或局部感染为特征的全身感染综合征，可由以下细菌引起链球菌,葡萄球菌或许多革兰氏阴性菌。一些细菌感染可以在宿主全身传播系统的，系统的.英寸植物，细菌引起叶斑病,火疫病、和枯萎感染方式包括接触、空气、食物、水和昆虫传播的微生物。感染病原体的宿主可以用抗生素，可分为杀菌的和抑菌的其浓度可在体液中达到，可分别杀死细菌或阻碍细菌生长。防腐剂可以采取措施防止感染例如，在用注射器针头刺穿皮肤之前，用酒精擦洗皮肤。灭菌手术器械和牙科器械的不育的或无病原，以防止细菌污染和感染。消毒剂和消毒剂用于杀死细菌或其他病原体，以防止污染和感染风险。
土壤中的微生物根际（包括根表面和轻轻摇动后附着在根上的土壤的区域）有助于将分子氮气体转化为氮源，并在一个称为固氮作用这为许多植物提供了一种易于吸收的氮形式，而这些植物本身无法固定氮。许多其他细菌被发现为共生体 在人类中和其他生物。例如肠道菌群在大肠中可以帮助防止潜在有害微生物的生长。
细菌降解各种有机化合物的能力是显著的。高度专业化的微生物群在矿化特定类别的有机化合物。例如，分解纤维素是植物组织中最丰富的成分之一，主要由属于该属的需氧细菌产生噬细胞菌属这种能力也被人类用于工业、废物处理和生物修复.能够消化碳氢化合物在里面石油通常用于清理石油泄漏.一些海滩威廉王子湾在臭名昭著的1989年之后，为了促进这种细菌的生长而受精埃克森-瓦尔迪兹原油泄漏这些努力在石油覆盖不太厚的海滩上很有效。
细菌，通常与酵母菌和模具，用于制备发酵诸如奶酪,泡菜,酱油,泡菜,醋,葡萄酒、和酸奶.使用生物技术技术，细菌可以生物工程的用于生产治疗药物，例如胰岛素，或针对生物修复属于有毒废物.
“友好细菌”是一个术语，用于指那些对人类宿主有益的细菌，例如乳酸杆菌在肠道内将牛奶蛋白转化为乳酸的物种。这种菌落的存在也会抑制潜在致病细菌的生长（通常通过竞争性排斥). 其他有益于身体内部的细菌有许多菌株大肠杆菌，对健康人无害，并提供维生素K。
来源
- 此条目中的某些文本与努比亚语标题为细菌，作者：Nagina Parmar；生物小组审查和批准（编辑：加伊莎·兰格洛伊斯，主审：加伊塔·兰格洛斯，主编：露丝·伊夫彻和简·霍格尔）
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