什么是细菌？
人类和细菌之间的关系是复杂的。有时候细菌会帮助我们，比如把牛奶浓缩成酸奶，或者帮助我们消化。在其他情况下，细菌具有破坏性，会导致肺炎和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。其中包含的DNA要么自由漂浮在一种叫做核仁的扭曲的线性物质中，要么漂浮在一个叫做质粒的单一环形片段中。核糖体是细菌细胞中的球形单位，蛋白质是利用核糖体RNA编码的信息由单个氨基酸组装而成的。
细菌细胞通常被两层保护膜包围:外壁和内膜。有些细菌，比如支原体，根本就没有细胞壁。一些细菌甚至可能有第三层也是最外层的保护层，称为被膜。鞭状延伸通常覆盖在细菌表面——长鞭毛或短鞭毛——以帮助细菌移动并附着在宿主上。
分类一些不同的标准被用来对细菌进行分类。这些生物可以通过细胞壁的性质、形状或遗传组成的差异来区分。
革兰氏染色是一种通过细胞壁的组成来鉴别细菌的实验，以1884年发明这项技术的汉斯·克里斯蒂安·革兰氏命名。该测试对革兰氏阳性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。比如引起肺炎的肺炎链球菌是革兰氏阳性菌，但引起霍乱的大肠杆菌和霍乱弧菌是革兰氏阴性菌。
细菌有三种基本形态:圆形的叫球菌(单数:球菌)，圆柱形的叫杆菌(单数:杆菌)；和spirillum，统称为spirillum(单数:spirillum)。细菌的形状和结构往往反映在它们的名字中。比如，嗜酸乳杆菌是芽孢杆菌，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。
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。根据康奈尔大学农业和生命科学学院的数据，大多数细菌通过一种称为二元裂变的过程进行繁殖。在这个过程中，一个被称为“母亲”的细菌细胞复制了它的DNA，并通过增加一倍的细胞含量变得更大。然后细胞分裂，推出复制的物质，形成两个相同的“子”细胞。
一些细菌物种，如蓝细菌和厚壁细菌，通过出芽繁殖。在这种情况下，子细胞作为母细胞的分支生长。它从一个小细胞核开始，生长到其母体的大小，然后分裂。
父母和后代经过二进制裂变或萌发后发现的DNA是一模一样的。因此，细菌细胞通过将周围环境中的额外DNA整合到其基因组中，将变异引入其遗传物质中。这叫做水平基因转移；由此产生的基因变异确保了细菌能够适应环境的变化并存活下来。【观看奇怪的发光细菌鱼叉吞噬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，它发生在供体和受体之间交换短DNA片段时。转导通常只发生在关系密切的细菌之间，需要供体和受体通过细胞表面受体转移DNA。连接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细胞。通过结合，细菌细胞可以将DNA转移到真核细胞(多细胞生物)中。艾滋病在抗生素耐药基因传播中的作用。
细菌对人体健康有益也有害。* * *活的或“友好的”细菌，* * *享受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体细胞的10倍；根据微生物学家大卫·a·拉赫曼(David a . Rehrmann)2012年发表在《自然》杂志上的一篇文章，
人体肠道是细菌舒适的环境，有足够的营养物质供它们维持。作者在美国胃肠病学杂志2014发表的一篇综述文章中提到，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，防止有害病原体的定植，并有助于免疫系统的发育。此外，肠道细菌的破坏与一些疾病有关。例如，克罗恩病患者对肠道细菌的免疫反应增加。根据2003年发表在《柳叶刀》杂志上的一篇评论，
其他细菌会导致感染。一些细菌——来自所谓的A组链球菌、产气荚膜梭菌(C. perfringens)、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)。根据美国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；它是可以治疗的，尤其是在早期发现的时候。
这是计算机生成的大肠杆菌图像。(艾丽莎·埃克特和詹妮弗·奥斯楚伊森/美国疾病控制与预防中心)耐药性抗生素通常用于治疗细菌感染。然而，近年来，抗生素的不当和不必要使用促进了许多耐药细菌的传播。
在抗生素耐药性的情况下，被感染的细菌对以前有效的抗生素不再敏感。根据CDC的数据，美国每年至少有200万人感染耐药细菌，导致至少2.3万人死亡。
“现在你能想到的几乎任何感染都被认为与某种程度的耐药性有关，”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克里斯托弗·克尔尼克博士说。目前，我们很少治疗耐药菌引起的感染，而不是临床问题。
例如，MRSA是最臭名昭著的抗生素抗性细菌之一；它可以抵抗甲氧西林和其他用于治疗葡萄球菌感染的抗生素，这些感染主要通过皮肤连接。MRSA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。MRSA也会在社区中传播，尤其是在有大量皮肤暴露、其他身体接触和使用设备的情况下，如运动员、纹身店、日托设施和学校。社区获得性MRSA最常导致严重的皮肤感染。
对抗抗生素耐药性的一个重要方面是谨慎使用抗生素。明智地使用抗生素对我们来说非常重要。只有在明确患有细菌感染的情况下，才需要使用抗生素。
其他资源:
阅读更多关于加州大学伯克利分校的生活史和生态细菌。观察:细菌:未来的能源生产者？来自国家科学基金会。向NPR学习面包师和他们的面包如何匹配微生物。“”本文由田野科学作家瑞秋·罗斯于2019年4月25日更新。"