一、手上细菌的危害

二、细菌基因重组

三、细菌发电

手上细菌的危害

1、细菌的生理活动包括摄取和合成营养物质,进行新陈代谢及生长繁殖。整个生理活动的中心是新陈代谢,细菌的代谢活动十分活跃而且多样化,乃至繁殖迅速是其显着的特点。研究细菌的生理活动不仅是基础生物学科的范畴,而且与医学、环境卫生、工农业生产等都密切相关。

2、对于人体的正常菌群,特别是益生菌,如何促进其生长繁殖和产生有益的代谢产物。对于致病菌,了解其代谢与致病的关系,设计和寻找有关诊断和防治的方法。利用细菌的代谢来净化环境,开发极端环境的微生物资源等都具有重要的理论和实际意义。

3、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,细菌会导致叶斑病、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。

4、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,细菌有也着广泛的运用。

细菌基因重组

将性状不同的个体细胞的遗传基因,转移到另一细胞内,使之发生遗传变异的过程。细菌的基因重组有:

1、转化。受菌直接摄取供菌的游离DNA片断,并将它整合到自己的基因组中,而获得供菌部分遗传性状的现象。

2、转导。以噬菌体为媒介,供菌中的DNA片段被带至受菌中,使后者获得部分遗传性状。

3、溶原转变。当温和噬菌体感染其寄主,将噬菌体基因带入寄生基因组时,使后者获得新的性状的现象。当寄生菌丧失该噬菌体时,所获得新的性状亦消失。

4、接合。供菌与受菌通过直接接触或性菌毛介导,供菌的大段DNA(包括质粒)进入受菌,而与后者发生基因重组的现象。

5、病性:细菌对寄主的侵犯,包括细菌吸附于体表,侵入组织或细胞,生长繁殖,产生毒素,乃至扩散蔓延以及抗拒寄主的一系列防御机能,造成机体损伤。

6、附:细菌能以它表面的特殊成分和结构附着于寄主体表或各器官的上皮粘膜,如大肠杆菌的某些菌株借其表面抗原(K88)吸附于肠上皮,淋球菌借其表面丝状突出物吸附于尿道上皮,化脓性链球菌借其表面特异性M蛋白吸附于咽部粘膜等。

细菌发电

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。