细菌有何用途,有什么危害?
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酸酵 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...全部
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酸酵 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 学家利用嗜甲焼菌(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。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,细菌也有着广泛。的运用。一、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 利用钼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1 352 930库仑的电能,其 效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率,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t1000千瓦的细菌发电站,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。
现在,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,由氢气进人磷酸燃料电 池发电;英国则发明出一种以甲醇为电池液,以醇脱氢 酶钼金为电极的细菌电池。
而且现在,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人电池的特 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”。最近,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。二、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供应给它们这个群 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来源源不断供应给你。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。收起