微观宇宙

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第三章 · 原住民

疯狂的细菌

微观两面派

如果说病毒是冷酷的代码黑客,细菌则是地球上资历最老、数量最庞大的微观原住民。地球约四十六亿岁,细菌在大约三十五亿年前就已经安家。

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微型自给自足工厂

很多人把细菌病毒混为一谈。在生物学上,它们有天壤之别。细菌是一个独立完整的细胞:有细胞壁细胞膜细胞质,以及自己运行的新陈代谢。只要有水和养分,它就能吃饭、呼吸、排泄,并通过一分为二不断复制。

  • 鞭毛

    长长的螺旋桨,能在液体里飞速游动。

  • 荚膜

    厚厚的防弹装甲,帮助躲避吞噬细胞

  • 芽孢

    恶劣环境下缩成的休眠舱,极耐高温和干燥。

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细菌是一座自给自足的微型工厂:细胞壁、细胞膜、鞭毛、荚膜和芽孢,都是它自己的装备。

细菌病毒
工厂自己有必须抢细胞的
尺度微米 · 公共汽车纳米 · 螺丝钉
抗生素有效完全无效
大多数盟友对人类无钥匙则无害

细菌 VS 病毒

微观世界的两大家族

对比细菌病毒
生命形态真正的单细胞生命生命与非生命的边缘:基因 + 外壳
体量微米级,像一辆公共汽车纳米级,像车上掉落的螺丝钉
繁殖自己摄取养分、二分裂必须寄生在活细胞内才能复制
伤害绝大多数无害甚至有益一旦进入匹配的宿主,多会破坏细胞
家园水、土壤、空气、肠道高度特异性,需要专门的受体钥匙
人类克星抗生素(如青霉素)抗生素无效;靠疫苗和抗病毒药

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体量差一个数量级:细菌像一辆公共汽车,病毒只是车上掉落的螺丝钉。

绝大多数其实是超级盟友

自然界中百分之九十九以上的细菌对动植物无害,反而是维系地球运转的功臣。

  • 肠道护卫队

    你的肠道里住着数十万亿细菌。它们分解胃液搞不定的纤维素,合成维生素 K 和 B 族,还死守地盘,防止外来坏菌入侵。没有它们,人无法健康生存。

  • 地球清洁工

    落叶和遗体靠腐生细菌分解成矿物质,归还土壤。细菌停工一天,生态就会被垃圾堵塞。

  • 美食魔法师

    酸奶、奶酪、泡菜、酱油,全靠乳酸菌等益生菌的发酵。

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你的肠道里住着数十万亿细菌朋友。它们帮你消化、合成维生素,还死守地盘不让坏菌进来。

致病菌与青霉素的精确打击

有些黑化的细菌确实疯狂:结核分枝杆菌、霍乱弧菌、金黄色葡萄球菌。二十世纪人类找到了终极武器——抗生素

1928 年,弗莱明发现青霉菌能把周围的葡萄球菌融化,这就是第一种抗生素。它只杀细菌、不伤人体,因为攻击的是细菌独有、人体没有的结构。

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青霉素专拆细菌的城墙。人体细胞没有细胞壁,所以不会被这把钥匙误伤。

核心术语

课后确认

三道小题

  1. 1.细菌和病毒最大的区别是?

  2. 2.为什么青霉素不伤害人体细胞?

  3. 3.普通感冒不该随便吃抗生素,是因为?