小小細菌不簡單

◆莫末

小小細菌不簡單

◆莫末

細菌這些家伙個頭很小，小到要在顯微鏡下才會現身。它們隨意地在細胞中漂游，看似結構很簡單，其實也不簡單呢。

細菌造型師——“骨架”

磁性顆粒固定成一排，這樣整個細胞就像個有生命的指南針。

小小的細菌也有骨架，你信嗎？

復雜細胞如組成我們身體的細胞，盡管只被一層膜包裹著，卻可以有許多不同的形狀。這是因為，細胞內部有骨架，這些骨架如同腳手架一般構架出細胞的形狀，甚至在細胞之間運輸分子，確保細胞正常分裂。

我們一直認為細菌沒有骨架，因為它們周圍包裹著厚實僵硬的細胞壁，不需要骨架。其實，許多細菌和古生菌都有由蛋白質搭建的骨架，它們能夠幫助細菌維持形狀，錨定諸如鞭毛等“零件”的位置。

在趨磁性細菌中，它們還把

細胞器里的大世界

并不是只有復雜細胞才有細胞器，一些細菌也有細胞器。

25%的細菌體內有原始的細胞器，即“微型化學工廠”。在這個化學工廠里，反應物被濃縮，化學反應的速度加快，毒副產品被及時排出。藍細菌的羧酶體就是第一個被發現的“微型化學工廠”，它能提高光合作用的效率。

還有一些細菌的細胞器不是工廠，而是儲藏室。比如，光合細菌和古生菌經常在體內儲藏一些氣泡，使它們自身能漂浮起來。一些嗜硫細菌則在體內液泡里儲藏硝酸鹽。

華東理工大學的章文俊等人研制了基于慣性壓電驅動機構的微管道機器人[22]，其最大移動速度達到6.59 mm/s。南京郵電大學的龐宗強等人研制了慣性納米步進馬達[23]，能夠實現微小步距，其位移分辨率能夠達到1.3～7.1 nm。

“大塊頭”也不少

誰說細菌個頭都很小？細菌中也有不少“大塊頭”。事實上，至少有3類細菌我們不需要借助顯微鏡就可以看到。

第一類“大塊頭”就是費氏刺骨魚菌，它們在1985年被發現，8年后才被歸為細菌一類。它們是一種桿狀細菌，生活在紅海的刺尾魚的腸道里，長達0.7毫米，而生活在我們腸道里的大腸桿菌只有0.002毫米長。

個頭相對比較大的費氏刺骨魚菌如何運輸分子呢？

秘密在于它們體內有幾萬到幾十萬份拷貝的DNA，這意味著它們能在細胞中不同的地方生產蛋白質，而這些蛋白質只需擴散一小段距離即可到達目的地。

第二類“大塊頭”是人們在1997年發現的納米比亞硫磺珍珠細菌。它們體長0.75毫米，體內有閃閃發光的硫磺珍珠微粒。它們和費氏刺骨魚菌一樣，體內擁有數千份拷貝的DNA。

2002年，第三類巨型細菌——硫細菌被發現，它們長約0.5毫米，可被肉眼觀察到。

當然，“大塊頭”細菌遠不止這些，還有更多巨型細菌有待我們去發現。

非兄弟親密合作

細菌兄弟之間通過釋放化學信號進行交流、合作。比如，當感知到周圍的兄弟足夠多時，它們就會發出集合信號。

一些黏細菌在獵食時相互合作，成群結對地在獵物周圍游來游去，并釋放酶消化獵物。它們合作捕獲的獵物比它們單獨捕獲的獵物要大得多。

即便不是兄弟，不同種類的細菌也能保持親密的合作關系。

兩種還原菌被放在一個培養皿里，里面有它們的食物——乙醇和富馬酸鈉。其中一種細菌——鐵還原細菌能夠分解乙醇，但是無法去除培養皿里多余的電子，另一種細菌——硫還原細菌能夠把電子傳遞給富馬酸鈉，但是無法分解乙醇。

理論上，這兩種細菌在培養皿里無法存活下來，可事實恰好相反，它們長出一組微型納米線，將彼此連接起來，搭成一個電子網格，互相幫助，共同存活了下來。

游蕩的DNA裹著膜

大多數細菌沒有細胞核，DNA在細胞內游蕩著。

1991年，澳大利亞昆士蘭大學的兩位生物學家發現了一個奇怪的現象：隱球出芽菌的DNA被雙膜包裹，如同復雜細胞的細胞核被膜包裹一樣。

可是隱球出芽菌是細菌嗎？

是的。從遺傳學角度分析，它的特征更符合細菌的特點，而且它的擬核也沒有復雜細胞的那么復雜。

細菌會吞咽

阿米巴和白細胞等復雜細胞能夠吞噬大的顆粒，即具有內吞功能。

細菌只能通過細胞膜的通道接收一些小顆粒，因此人們都認為細菌不能吞咽。但是，2010年，隱球出芽菌又帶給我們一個驚喜：它能吞噬大的顆粒，具有復雜細胞的內吞本領，而且真核細胞中與內吞功能相關的蛋白質，它體內也有。

編后語

沒想到比灰塵還小的細菌們也有骨架、會吞咽，甚至兄弟間的合作不遜于人類。它們這些鮮為人知的特征，我們可得好好了解呀。

當然，我們一定要愛護好自己的身體，絕不能讓一些有害的細菌侵入體內，它們可都不簡單。