列举细菌的几种特殊结构,说明其生物学或生理学意义

2020-11-25 05:29:49 字数 5278 阅读 8250

1楼:我是兰心小雨啦

细菌的结构

细菌的结

构分为基本结构和特殊结构。基本结构是各种细菌都具有的结构,包括细菌的细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。某些细菌特有的结构称为特殊结构,包括细菌的荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。

基本构成

细胞膜、细胞质、核糖体

特殊结构

荚膜、鞭毛、菌毛

细菌的形状相当多样,主要有球状、杆状,以及螺旋状。

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,例如乳酪及酸奶和酒酿的制作、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。

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。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,细菌有也着广泛的运用。

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合物。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。

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,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"。美国科学家在死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。

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**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**源不断**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。

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,可以利用无机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。

简述细菌有哪些特殊结构及其生物学作用

2楼:我的我451我

细菌特殊的结构:

1、细胞壁

细胞壁(cell wall) 位于菌细胞的最外层,包绕在细胞膜的周围,组成较复杂,并随细菌不同而异。革兰阳性菌和革兰阴性菌细胞壁的共有组分为肽聚糖,但各自有其特殊组分。

2、细胞质与核质体

细菌和其它原核生物一样,只有拟核,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)。

3、荚膜

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。

4、芽孢

有些细菌在生长发育的后期,个体缩小,细胞壁增厚,形成芽孢。芽孢是细菌的休眠体,对不良环境有较强的抵抗能力。

小而轻的芽孢还可以随风四处飘散,落在适当环境中,又能萌发成为细菌。细菌快速繁殖和形成芽孢的特性,使它们几乎无处不在。

细菌生物学作用:

1、细菌发电

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。

2、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。

3楼:水瓶火锅呀

细菌的特殊结构有鞭毛、荚膜、菌毛和芽胞。

解析:1.鞭毛的生物学作用是:鞭毛是细菌的运动器官,细菌能否运动可用于鉴定;致病作用;具有抗原性。

2.荚膜的生物学作用是:对细菌具有保护作用;致病作用;具有抗原性;可用于细菌的鉴别。

3.菌毛的生物学作用是:粘附作用,菌毛的粘附作用使细菌牢牢地粘附在细胞上,引起感染。

4.芽胞的生物学作用是:芽胞的抵抗力强并且在适宜条件可以发育成相应的细菌,也可用于细菌的鉴别。

4楼:匿名用户

细菌的特殊结构有鞭毛、荚膜、菌毛和芽胞。

1.鞭毛生物学作用是:鞭毛是细菌的运动器官,细菌能否运动可用于鉴定;致病作用;具有抗原性。

2.荚膜生物学作用是:对细菌具有保护作用;致病作用;具有抗原性;可用于细菌的鉴别。

3.菌毛生物学作用是:粘附作用,菌毛的粘附作用使细菌牢牢地粘附在细胞上,引起感染。

4.芽胞生物学作用是:芽胞的抵抗力强并且在适宜条件可以发育成相应细菌,也可用于细菌鉴别。

5楼:匿名用户

细菌有细胞核,细胞膜,细菌有有害菌,益生菌。

6楼:快去学吧

细菌的特殊结构有荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞。

1.荚膜:荚膜是某些细菌在细胞壁外包绕的一层界限分明,且不易被洗脱的粘稠性物质,其厚度≥0.

2μm,为荚膜;厚度<0.2μm,为微荚膜。荚膜对碱性染料的亲和性低,不易着色,普通染色只能看到菌体周围有一圈未着色的透明带;如用墨汁作负染色,则荚膜显现更为清楚。

其成分多为糖类,用荚膜染色法于光学显微镜下可见菌体外一层肥厚的透明圈。其功能是:①对细菌具有保护作用;②致病作用;③抗原性;④鉴别细菌的依据之一。

2.鞭毛:鞭毛是由细胞质伸出的蛋白性丝状物,其长度通常超过菌体数倍。弧菌、螺菌及部分杆菌具有鞭毛。

其功能是:①鉴定价值,鞭毛是细菌的运动器官,细菌能否运动可用于鉴定。②致病作用:

鞭毛运动能增强细菌对宿主的侵害,因运动往往有化学趋向性,可避开有害环境或向高浓度环境的方向移动。③抗原性:鞭毛具有特殊h抗原,可用于血清学检查。

3.菌毛:许多革兰阴性菌和个别阳性菌,细菌表面有极其纤细的蛋白性丝状物,称为菌毛。菌毛比鞭毛更细,且短而直,硬而多,须用电镜才能看到。菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。

(1)普通菌毛:该菌毛遍布整个菌体表面,形短而直,约数百根。普通菌毛是细菌的粘附器官,细菌藉菌毛的粘附作用使细菌牢固粘附在细胞上,并在细胞表面定居,导致感染。

4.芽胞:芽胞是某些细菌(主要是革兰阳性杆菌)在一定条件下,细胞质、核质脱水浓缩而形成的圆形或椭圆形的小体。

芽胞对热、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素具有强大抵抗力。其功能是:①芽胞的抵抗力很强;②芽胞在适宜条件可以发育成相应的细菌;③鉴定细菌的依据之一。