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第26章 微生物王国(2)

蓝细菌的形状分球状和丝状两种,球状的蓝细菌是单个的微生物,它具有两层细胞壁,在细胞壁的外面常包围有一或多层的粘质层,外形与细菌的荚膜或鞘相似。而丝状的蓝细菌是由许多个单个细胞串联在一起形成的,每个细胞彼此之间有孔道互相连通,形成一个整体。

蓝细菌在地球上分布极广,从两极到赤道均有它的身影,但它的行动却并不快,均以滑行运动,而且体外没有如细菌鞭毛样的运动器官。由此看来,蓝细菌的存在已很久远了。

蓝细菌是光合自养菌,能利用光能自行合成养料,并且能耐受极端的环境条件,例如:在干旱的沙漠地区,单细胞的蓝细菌能在岩石层下的缝隙内,利用少量湿气和日光生活。对于蓝细菌的生殖,人们现在只知道无性繁殖阶段,还没发现有性生殖。繁殖时,典型的由一枚母细胞分裂成两枚子细胞,比较简单。

蓝细菌能进行光合作用,生物固氮,是一种较原始的自养生物,对它的研究还不很深入,有许多问题有待后人来解决。

放线菌

放线菌在自然界的分布极为广泛。在高山深海和北极地区都有它们的存在,尤其在土壤中,无论是数量和种类都是最多的。由于最初发现的放线菌的菌落呈辐射状,因此而得名放线菌。

放线菌的菌体为单细胞,其结构与细菌基本相似。大部分真放线菌菌丝由分支的菌丝组成。菌丝分两种型态,一种为匍匐生的基内菌丝,基内菌丝发育到一定阶段后,向空间生长伸出另一种菌丝——气生菌丝。气生菌丝叠生在营养菌丝上面,它可能满盖整个菌落表面,呈棉絮状,粉状或颗粒状。

除少数种类外,绝大多数的放线菌都是异养菌,需要依靠外界的营养物质来生活。但它们的食性颇为不同,有的喜欢吃简单的化合物,另有一些专喜欢啃硬骨头,以纤维素和甲壳质为食。现在对放线菌的研究很多,它的重要经济价值就在于放线菌能产生各种抗生素,抗生素能有效地防治人类和牲畜的传染性病害,抗生素能有效地抑制和杀死各种细菌,对防治动物病害和植物病害有着重要的意义,是对人类有用的一群微生物。

立克次体

立克次体这一名字是为了纪念一位名叫立克次的医生,是他首次在1909年研究落矶山斑疹热时首先发现这种病原体。次年,由于感染斑疹伤寒而死去。

这种立克次体是介于细菌与病毒之间的专性细胞内寄生的原核型微生物。它具有与一般细菌类似的形态、结构和繁殖方式;又具有与病毒类似的在活细胞内寄生生长的特性。

立克次体能侵染人类,诱发疾病,它们一般经携带立克次体的节肢动物叮咬或其粪便污染伤口而感染人。立克次体侵入人体后,常在小血管的内皮系统中繁殖,引起细胞肿胀,增生,坏死,循环障碍及血栓形成,并且立克次体具有毒性物质,能引起红细胞溶解,甚至弥散性血管内凝血,休克而死亡。对于立克次体目前尚无理想的用于预防接种的疫苗。所以对于立克次体防治的根本措施是搞好环境卫生,防止节肢动物的叮咬,对于患者可用氯霉素或广谱抗生素来治疗。

支原体

支原体也称类菌质体,是目前已知的离开活细胞可以独立生长、繁殖的最简单的生命形式和最小的细胞型生物。

支原体的外形呈高度的多态性,基本形状为球形和丝状。此外还有环状,星状,螺旋状等不规则形状。与其他细菌不同,支原体没有细胞壁,只有细胞膜,在人工培养基上生长形成一种“油煎蛋状”的菌落,中间呈淡黄色或棕黄色,边缘通常呈乳白色或无色,好像一只煎熟的鸡蛋。

支原体广泛分布在土壤,污水,动植物及人体中,多为腐生菌或共生菌。只有少数为致病菌。现在仅肯定肺炎支原体是人类原发性非典型肺炎的病原体,人类经肺炎支原体感染后,血清中可出现具有保护性的表面抗原体。还有可供诊断用的非特异性冷凝集素和MG株链球菌凝集素。

经研究发现:支原体对热及抗生素敏感,所以在医疗中多用四环素、红霉素等抗生素来治疗支原体导致的疾病,疗效颇好。

衣原体

衣原体是一种比立克次体稍小的专性细胞内寄生的原核微生物。衣原体仅能在脊椎动物细胞质内繁殖,多呈圆形或椭圆形,没有运动能力。

衣原体有自己独立的生活周期,衣原体分原体和始体两种形态。原体是一种圆形的小细胞,直径仅为0.3微米,具有极高的感染性,它可以进入寄主的细胞中形成一个空泡,把原体包围起来,原体逐渐长大成为始体,始体不断分裂,直到空泡中充满新的原体后,当寄主细胞破裂时,空泡也随之破裂,去侵蚀其他的细胞,这就是衣原体的致病原因。

衣原体可直接侵入鸟类、哺乳动物和人类。衣原体中的砂眼衣原体是人类砂眼疾病的病原体,能引起结膜炎和角膜炎,是致盲的主要因素之一。鹦鹉热衣原体还可侵入鸟类的肠道引起鸟、禽的腹泻或隐性感染,人类如接触病鸟,也会由呼吸道侵入而引起感染。

临床发现:衣原体对四环素、氯霉素和红霉素及乙醇、酚等化学药物都很敏感,所以临床上多用四环素类抗生素来治疗衣原体疾病。

肺炎双球菌

肺炎现在已不再是什么不可治疗的顽症了,然而在旧中国,穷人得了肺炎就像是接到了死神的邀请信一样。是谁这么厉害?它就是肺炎双球菌。

如果把肺炎病人的痰注入小白鼠的体内,24小时内小白鼠全部死去。后来研究发现,肺炎双球菌有两种类型:一种称R型,不会使人得病,一种称为S型,会使人得病,将S型菌用加热方法杀死后注入到小白鼠体内,小白鼠是不会生病的。但如果将杀死了的S型菌和活的R型菌混合起来,一起注入到小白鼠体内时,意外出现了:小白鼠死了。被杀死的S型菌“阴魂”不散,借用R型菌的躯体又复活了。

这种“借尸还魂”科学上称为“转化”。科学家们推测:一定是某种物质进入到活的R型菌中去变R型为S型了。后经实验证实,这种神奇的物质是S型肺炎双球菌的脱氧核糖核酸(DNA),将S型肺炎双球菌的DNA与R型肺炎双球菌混合培养在一起,结果R型菌均转化为S型菌,并遗传给了它们的后代。后来,这一现象在其他细菌中进行试验,也均获得了成功,这从另一个侧面证明:遗传物质确实是DNA。

金黄色葡萄球菌

在1975年2月3日,由东京飞往巴黎的日本航空公司的一架巨型客机上,144名乘客吃了飞机上的早饭后,突然都肚子痛起来,呕吐不止。飞行员只好临时改变航线,将乘客全部送到哥本哈根的医院抢救,虽然大部分恢复健康,但仍有个别乘客丧生。经查是由于给这架飞机提供食品的公司的疏忽造成的。其罪魁祸首就是一种小小的微生物——金黄色葡萄球菌。

金黄色葡萄球菌是最常见的化脓性球菌之一,广泛分布于自然界及人体。人体皮肤和鼻咽部带菌率为20%~50%,医院的医护人员带菌率更高,有时可达70%,是重要的传染源,金黄色葡萄球菌能引起皮肤、粘膜,各种组织和器官的化脓性炎症,有时进入血流引起败血症。如污染食品后,会导致食物中毒。

近年来,由于抗菌药物的广泛使用,本菌的耐药菌株已显着上升,对一些常用抗菌药物如青霉素的耐药菌株已高达90%以上。对少数新药还很敏感。对于该菌的防治主要是采取各种抗生素的治疗,药效不错,但金黄色葡萄球菌的耐药性仍不容忽视。

酵母菌

酵母菌是指一切能把糖或其他碳水化合物发酵而转化为酒精和二氧化碳的微生物。这是一个统称,并没有分类学上的价值。我们日常最常见的酵母菌就是家中用来发面做馒头的所谓“酵头”。如果你把少许酵头,搅和在清水中然后在显微镜下观察,你就会看到许多圆形的细胞,这些细胞就是酵母菌。

酵母菌都是由一个细胞构成的,虽然也有几个或几十个连成一条线的,但它们彼此之间并不发生联系。仍然是各顾各的,我们把连成一条线的酵母菌称为假丝酵母。当条件合适时,酵母菌就开始为传宗接代做准备了。它们有两种方式来完成繁殖:一种是芽殖,在酵母菌细胞的一端,不断生出一个小细胞,细胞核也分裂出一份,进入到小细胞中,长到一定程度时,小细胞就脱离母体而独立生活了。另一种叫裂殖,就是酵母菌的核一分为二,同时细胞膜也从中间向内凹陷,最终一分为二,形成两个独立的细胞。

酵母菌在人们的生活中起着重要的作用,它给人们酿酒、制面包、制馒头……,是人们不可缺少的好帮手。

霉菌

说“霉菌”大家可能不知道,但如果说“发霉”、“长毛”了,可能就会有许多人恍然大悟了。

在日常生活中我们常常会遇到这样一些事:吃剩的馒头、米饭、糕点、长时间不用的皮包、衣服在它们的表面上常会长出一点点,一堆堆,一簇簇毛绒状的东西,并且发出一般浓浓的霉味,这就是霉菌,它们偷偷地潜伏在食品、衣服的表面上。刚开始时,颜色很淡,不易发现,但随着菌丝的不断生长,互相扭结,相互缠绕,颜色会逐渐加深,可以有黑、白、绿、灰、棕土、黄……各种颜色。并且只要温度,湿度合适,霉菌就会大面积蔓延,造成极大的损失。

1960年,在英格兰的一家养殖场里的十多万只火鸡突然全部昏迷不醒,不到几天功夫就全部死去。科学家们经过一年多的调查才发现原来是火鸡们吃了发霉的花生粉后才发病的。在发霉的花生粉中有一种霉菌——黄曲霉,它能产生一种带荧光黄曲霉毒素,杀害了这些火鸡。但霉菌有过也有功,青霉产生的青霉素在二战中救活了无数的伤员;米曲霉和酱油曲霉给人们酿造酱和酱油;柠檬酸,抗生素的生产中也有霉菌的身影。只要妥善利用,霉菌也会成为人类的朋友。

青霉

夏天,吃过的柑橘皮上常会长出一些绿色的毛绒绒的霉菌来,它们就是我们要认识的青霉的一种——橘青霉。

对于青霉大家也许陌生,但是它的产品——青霉素,你一定听说过吧!自从1927年英国科学家弗莱明发现青霉的抑菌作用以来,用青霉素挽救了无数细菌感染病人的生命。我国民间也流行着用橘皮泡水喝治感冒的作法。

实际上,在空气中、土壤里、果实的表面上都附着多种青霉的孢子。青霉菌与酱霉、曲霉的关系都很接近,只是青霉菌的分生孢子梗与众不同而已,它不是在顶端形成一个球状体,而是连续的长出短分支,短分支再长出短分支,顶端分隔成一个个小的分生孢子。整个分生孢子梗就像一把扫帚一样,这也是青霉的一个重要特征。

青霉菌对人既有益也有害,它能使我们的食品,衣物全部腐烂霉变,使农产品受到大的损失,而另一方面它又能产生青霉素、柠檬酸、葡萄糖酸等有机物,为人类治疗疾病,创造财富。青霉菌就是这样一种既有益又有害的细菌。

甲烷菌

在我们生活的地球上,大自然慷慨的为人类准备了各种能源,如煤、石油、天然气、以及现在越来越重视的原子能。但这些能源并不是取之不尽,用之不竭的,能源专家们估计可能在100年内,就将被消耗殆尽。如果能源都消耗光后人类如何生存?那时就只有依靠“生物能”。

生物能,顾名思义,当然是生物产生的能源。我们通常称之为“沼气”,它是由一些微生物在发酵时所排出的气体构成,这种气体是可以用来燃烧的,这就成了人类需要的能源了。这种能产生沼气的微生物就是我们今天要认识的“甲烷菌”。

甲烷菌的性格、脾气也与其他微生物不同,只有在无氧的条件下才能正常的生长繁殖。所以现在人们常常利用这一特性,人工构建一些密不透气的池子,在里面放上甲烷菌爱“吃”的食物,如各种农作物的茎、叶及许多排泄物、废弃物。这样甲烷菌就能生长并放出一种无色、略带一点蒜臭的可燃性气体。这就是沼气。

沼气的用途很多,可以照明、烧水、煮饭,并可用于发动机器,此外,沼气发酵后的剩余物还可用于肥田。所以发展沼气既能制取便宜的生物能源,又能得到质量好的肥料,可谓一举两得。

蝗虫霉

如果你是一个注意观察大自然的人,那么你也许会注意到在生长茂密的水稻叶子上,常常会发现有些蝗虫一动不动地停留在水稻叶子上僵死了,在蝗虫尸体的周围还会布满许多小白点。

这些蝗虫就是被蝗虫霉所杀死的,那些小白点就是蝗虫霉的孢子囊。蝗虫霉是怎样杀死蝗虫的呢?原来当蝗虫霉的孢子落在昆虫身上后,在温度和湿度适宜时,就发芽生长。孢子的发芽管穿过昆虫的表皮,侵入体内,形成菌丝。菌丝到达血液后,产生一种很短的,成段的虫菌体,这些虫菌体随血液分布到昆虫的全身,不断侵害虫体的脂肪、肌肉和神经组织,于是虫体便逐渐涸竭死亡。染病的昆虫最初表现为极度萎靡不振,行动迟缓,临死前,它会爬到植物的顶端,紧抱植物的茎或叶而僵死。蝗虫霉对于消灭自然界的蝗虫起很大作用,其死亡率可达98%,是以菌治虫的一个好材料。

白僵菌

在杀虫真菌中,白僵菌有着极为重要的地位,白僵菌占昆虫病原菌的五分之一还要强。在欧、亚、非、澳及南北美洲均有白僵菌的分布。

白僵菌的传播主要依靠分生孢子,借助于气流,雨水或虫体间相互接触,传染给健康虫体。白僵菌或通过口腔、气孔、伤口直接侵入虫体,或分泌几丁质酶等酶类,溶解昆虫体表的几丁质外壳,侵入虫体。进到虫体内后直接吸收昆虫的体液生长,逐步蔓延,直至使虫体的各种组织全部破坏。最后,当菌丝体吸尽体内养分后,便沿着虫体的气门间隙和各环节间膜,伸出体外,形成气生菌丝,然后再产生孢子。此时,可看到虫体上覆盖着一层白色的茸毛。“白僵菌”这一名称由此而得来。

白僵菌虽然能致许多种昆虫于死地,但却对人畜无害。但对家蚕和柞蚕等益虫也有较大的伤害。因此,利用白僵菌杀灭害虫时,要加倍小心,防止对当地的养蚕业产生不良影响。

绿僵菌

大量农药的使用,严重危害着人们赖以生存的环境。而且害虫的抗药性不断增强,农药效果越来越差,对各种害虫的生物防治工作已经迫在眉睫。在农业害虫的微生物防治措施中,白僵菌颇具盛名,绿僵菌却很少有人知道。

其实,绿僵菌可以说是微生物防治的“元老”。早在1879年,利用微生物消灭害虫的第一次实验就是利用绿僵菌感染奥国金龟子幼虫的方法进行的。后来,由于没有掌握它的生活规律,施用方法不当,防治害虫效果不很稳定,应用一直受到限制。

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