小小细菌不简单

◆莫末

小小细菌不简单

◆莫末

细菌这些家伙个头很小，小到要在显微镜下才会现身。它们随意地在细胞中漂游，看似结构很简单，其实也不简单呢。

细菌造型师——“骨架”

磁性颗粒固定成一排，这样整个细胞就像个有生命的指南针。

小小的细菌也有骨架，你信吗？

复杂细胞如组成我们身体的细胞，尽管只被一层膜包裹着，却可以有许多不同的形状。这是因为，细胞内部有骨架，这些骨架如同脚手架一般构架出细胞的形状，甚至在细胞之间运输分子，确保细胞正常分裂。

我们一直认为细菌没有骨架，因为它们周围包裹着厚实僵硬的细胞壁，不需要骨架。其实，许多细菌和古生菌都有由蛋白质搭建的骨架，它们能够帮助细菌维持形状，锚定诸如鞭毛等“零件”的位置。

在趋磁性细菌中，它们还把

细胞器里的大世界

并不是只有复杂细胞才有细胞器，一些细菌也有细胞器。

25%的细菌体内有原始的细胞器，即“微型化学工厂”。在这个化学工厂里，反应物被浓缩，化学反应的速度加快，毒副产品被及时排出。蓝细菌的羧酶体就是第一个被发现的“微型化学工厂”，它能提高光合作用的效率。

还有一些细菌的细胞器不是工厂，而是储藏室。比如，光合细菌和古生菌经常在体内储藏一些气泡，使它们自身能漂浮起来。一些嗜硫细菌则在体内液泡里储藏硝酸盐。

华东理工大学的章文俊等人研制了基于惯性压电驱动机构的微管道机器人[22]，其最大移动速度达到6.59 mm/s。南京邮电大学的庞宗强等人研制了惯性纳米步进马达[23]，能够实现微小步距，其位移分辨率能够达到1.3～7.1 nm。

“大块头”也不少

谁说细菌个头都很小？细菌中也有不少“大块头”。事实上，至少有3类细菌我们不需要借助显微镜就可以看到。

第一类“大块头”就是费氏刺骨鱼菌，它们在1985年被发现，8年后才被归为细菌一类。它们是一种杆状细菌，生活在红海的刺尾鱼的肠道里，长达0.7毫米，而生活在我们肠道里的大肠杆菌只有0.002毫米长。

个头相对比较大的费氏刺骨鱼菌如何运输分子呢？

秘密在于它们体内有几万到几十万份拷贝的DNA，这意味着它们能在细胞中不同的地方生产蛋白质，而这些蛋白质只需扩散一小段距离即可到达目的地。

第二类“大块头”是人们在1997年发现的纳米比亚硫磺珍珠细菌。它们体长0.75毫米，体内有闪闪发光的硫磺珍珠微粒。它们和费氏刺骨鱼菌一样，体内拥有数千份拷贝的DNA。

2002年，第三类巨型细菌——硫细菌被发现，它们长约0.5毫米，可被肉眼观察到。

当然，“大块头”细菌远不止这些，还有更多巨型细菌有待我们去发现。

非兄弟亲密合作

细菌兄弟之间通过释放化学信号进行交流、合作。比如，当感知到周围的兄弟足够多时，它们就会发出集合信号。

一些黏细菌在猎食时相互合作，成群结对地在猎物周围游来游去，并释放酶消化猎物。它们合作捕获的猎物比它们单独捕获的猎物要大得多。

即便不是兄弟，不同种类的细菌也能保持亲密的合作关系。

两种还原菌被放在一个培养皿里，里面有它们的食物——乙醇和富马酸钠。其中一种细菌——铁还原细菌能够分解乙醇，但是无法去除培养皿里多余的电子，另一种细菌——硫还原细菌能够把电子传递给富马酸钠，但是无法分解乙醇。

理论上，这两种细菌在培养皿里无法存活下来，可事实恰好相反，它们长出一组微型纳米线，将彼此连接起来，搭成一个电子网格，互相帮助，共同存活了下来。

游荡的DNA裹着膜

大多数细菌没有细胞核，DNA在细胞内游荡着。

1991年，澳大利亚昆士兰大学的两位生物学家发现了一个奇怪的现象：隐球出芽菌的DNA被双膜包裹，如同复杂细胞的细胞核被膜包裹一样。

可是隐球出芽菌是细菌吗？

是的。从遗传学角度分析，它的特征更符合细菌的特点，而且它的拟核也没有复杂细胞的那么复杂。

细菌会吞咽

阿米巴和白细胞等复杂细胞能够吞噬大的颗粒，即具有内吞功能。

细菌只能通过细胞膜的通道接收一些小颗粒，因此人们都认为细菌不能吞咽。但是，2010年，隐球出芽菌又带给我们一个惊喜：它能吞噬大的颗粒，具有复杂细胞的内吞本领，而且真核细胞中与内吞功能相关的蛋白质，它体内也有。

编后语

没想到比灰尘还小的细菌们也有骨架、会吞咽，甚至兄弟间的合作不逊于人类。它们这些鲜为人知的特征，我们可得好好了解呀。

当然，我们一定要爱护好自己的身体，绝不能让一些有害的细菌侵入体内，它们可都不简单。