什么是细菌？
细菌是一种微小的单细胞生物，在不同的环境中茁壮成长。这些生物可以生活在土壤、海洋和人体肠道内。
人类与细菌的关系是复杂的。有时细菌会帮助我们，比如把牛奶凝结成酸奶或者帮助我们消化。在其他情况下，细菌具有破坏性，会引起肺炎和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等疾病。
结构细菌（单数：细菌）被归类为原核生物，它们是单细胞生物，内部结构简单，没有细胞核，它包含的DNA要么在一个扭曲的线状物质中自由漂浮，称为核仁，要么在被称为质粒的单独的圆形碎片中漂浮。核糖体是细菌细胞中的球形单位，蛋白质是利用核糖体RNA编码的信息从单个氨基酸中组装而成的。
细菌细胞通常被两层保护膜包围：细胞外壁和细胞内膜。某些细菌，如支原体，根本没有细胞壁。有些细菌甚至可能有第三层，最外层的保护层，称为胶囊。鞭状延伸通常覆盖细菌的表面-长鞭毛或短鞭毛-帮助细菌移动和附着到宿主。
分类一些不同的标准被用来分类细菌。这些有机体可以通过细胞壁的性质、形状或基因组成的差异来区分。
革兰氏染色法是一种通过细胞壁的组成来鉴别细菌的试验，以1884年发明这项技术的汉斯克里斯蒂安革兰氏命名。该试验对革兰氏阳性细菌或没有外膜的细菌进行染色。革兰氏阴性菌不会染上污渍。例如，引起肺炎的肺炎链球菌（S.pneumonia E）是革兰氏阳性菌，但引起霍乱的大肠杆菌（E.coli）和霍乱弧菌是革兰氏阴性菌。
有三种基本的细菌形态：圆形的称为球菌（单数：球菌）、圆柱形的，胶囊状的被称为杆菌（单数：芽孢杆菌）；和螺旋菌，合称为螺旋菌（单数：螺旋菌）。细菌的形状和结构常常反映在它们的名字里。例如，乳凝乳嗜酸乳杆菌是杆菌，肺炎链球菌是链球菌。有些细菌有其他形状，如柄状、方形或星形。
这个艺术家的图像显示了球形细菌。葡萄球菌和链球菌都是球形的。（Kateryna Kon/Shutterstock）根据康奈尔大学农业与生命科学学院（Cornell University College of Agriculture and Life Sciences）的数据，大多数细菌通过一种叫做二元裂变的过程繁殖
。在这个过程中，一个被称为“母体”的细菌细胞复制了它的DNA，并通过加倍它的细胞含量而变得更大。然后细胞分裂，将复制的物质推出，形成两个相同的“子”细胞。
一些细菌物种，如蓝藻和厚壁菌，通过芽接繁殖。在这种情况下，子细胞作为父细胞的分支生长。它从一个小核体开始，一直生长到和它的亲本一样大，然后分裂开来。
双亲和后代在二元裂变或萌芽后发现的DNA是完全相同的。因此，细菌细胞通过将来自周围环境的额外DNA整合到其基因组中，将变异引入其遗传物质中。这就是所谓的水平基因转移；由此产生的基因变异确保细菌能够适应环境的变化并存活下来。[看着奇怪的发光细菌鱼叉吞下DNA进化]
水平基因转移有三种方式：转化、转导和接合。
转化是最常见的水平基因转移过程，发生在供体和受体之间的DNA短片段交换时。转导，通常只发生在密切相关的细菌之间，需要供体和受体通过共享细胞表面受体来转移DNA。接合需要细菌细胞壁之间的物理接触；DNA从供体细胞转移到受体。通过结合，细菌细胞可以将DNA转移到真核细胞（多细胞生物）。结合艾滋病在抗生素耐药基因传播中的作用。
细菌在人体健康和疾病细菌对人体健康既有利又有害。共生或“友好”细菌，共享我们体内的空间和资源，往往是有益的。我们体内的微生物细胞大约是人类细胞的10倍；根据微生物学家大卫·A·雷尔曼2012年在《自然》杂志上发表的文章，
人类肠道是细菌的舒适环境，有足够的营养可供其维持。在2014年发表在《美国肠胃病学杂志》（American Journal of Gastroenterology）上的一篇评论文章中，作者提到，肠道细菌和其他微生物，如大肠杆菌和链球菌的有益菌株，有助于消化，阻止有害病原体的定植，并有助于发展免疫系统。此外，肠道细菌的破坏与某些疾病有关。例如，克罗恩病患者对肠道细菌的免疫反应增强，根据2003年发表在《柳叶刀》杂志上的一篇评论，
其他细菌可引起感染。一些细菌-从所谓的A组链球菌，产气荚膜梭菌（C.产气荚膜梭菌），大肠杆菌和金黄色葡萄球菌可以引起一种罕见但严重的软组织感染称为坏死性筋膜炎（有时称为食肉细菌）。根据疾病控制和预防中心（CDC）的说法，这种感染会影响肌肉、神经、脂肪和血管周围的组织；它可以被治疗，特别是在被早期发现时。
是一种由计算机生成的大肠杆菌图像。（Alissa Eckert和Jennifer Oosthuizen/CDC）抗药性
抗生素通常用于治疗细菌感染。然而，近年来，抗生素的不当使用和不必要的使用促进了多株耐药菌的传播。
在抗生素耐药的情况下，感染菌已不再对以前有效的抗生素敏感。根据疾控中心的数据，美国每年至少有200万人感染了抗药性细菌，导致至少23000人死亡。
“几乎任何你现在能想到的感染都被认为与某种程度的抗药性有关，”克里斯托弗·克尔尼奇博士说，威斯康星大学医院和麦迪逊退伍军人事务医院的传染病医生和医院流行病学家。”我们现在很少治疗由耐药菌引起的感染而不是临床问题。
MRSA，例如，是最臭名昭著的抗生素耐药菌之一；它能抵抗甲氧西林和其他用于治疗葡萄球菌感染的抗生素，葡萄球菌感染主要通过皮肤获得联系。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染发生在医疗机构，如医院和疗养院，在那里它可以导致肺炎或血流感染。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌也在社区传播，特别是在有大量皮肤暴露、其他身体接触和使用共用设备的情况下，例如在运动员、纹身店、日托设施和学校。社区获得性MRSA最常引起严重的皮肤感染离子。
对抗抗生素耐药性的一个重要方面是小心使用它们对我们来说，明智地使用抗生素是非常重要的你只想使用抗生素时，你有一个明确的细菌感染。
额外的资源：
阅读更多关于生命史和生态的细菌从加州大学伯克利分校。观察：细菌：未来的能源生产者？来自国家科学基金会。从NPR了解面包师和他们的面包是如何匹配微生物的。”“本文于2019年4月25日由现场科学撰稿人Rachel Ross更新。”
