细菌的结构

细菌是单细胞原核生物。它的细胞比植物或动物细胞简单，因为它没有细胞核，也没有有膜细胞器，但仍能进行所有生命活动。

细菌比真核细胞小得多，典型细菌的长度约为口腔上皮细胞的十分之一，因此其内部结构只有在电子显微镜下才能看见。课程标准把细菌与植物细胞、动物细胞并列，让你比较三者，并解释原核与真核组织方式的差异。

同一结构在课程后面还会再次出现：在免疫系统一章，细胞壁是身体识别的抗原；在生物技术一章，质粒成为一种工具。

组成与功能

结构如何与功能相配

由于细菌是原核生物，其遗传物质以拟核的形式游离于细胞质中，而不是被核膜包裹，因此它没有细胞核、线粒体、叶绿体或内质网等植物或动物细胞才有的结构。这种简单的结构，加上极小的细胞体积，使细菌具有很大的表面积体积比，让养分与废物能迅速扩散进出，也让细胞能以二分裂快速生长与繁殖。

• 体积小，表面积体积比高，仅靠扩散就能供应整个细胞，因此不需要运输系统。
• 坚硬的细胞壁，细菌常生活在池水等稀溶液环境中；细胞壁阻止水分经渗透进入时细胞破裂。
• 质膜内折，没有线粒体，呼吸作用的酶位于质膜上，向内折叠增加了可用表面。
• 单条环状染色体，基因组小，复制快，条件良好时二分裂可短至二十分钟完成一次。
• 质粒，额外基因可在不改动主染色体的情况下获得或传递，让种群快速适应，例如获得抗生素抗性。
• 鞭毛与菌毛，鞭毛旋转推动细胞朝养分移动，菌毛则把细胞固定在宿主表面。

相关过程

细菌以二分裂进行无性生殖：环状染色体复制，细胞伸长，两份拷贝分开，细胞一分为二形成两个相同的子细胞。由于没有细胞核，这不是有丝分裂，比较题可能要求你解释这一差异。

在免疫系统一章，细菌细胞壁与荚膜上的分子充当抗原。吞噬细胞吞噬并消化细菌，淋巴细胞则产生与表面抗原结合的抗体。

质膜与细胞壁也是抗生素的作用目标，因此抗生素能杀死细菌而不伤害周围没有细胞壁的人体细胞。

在生物技术中，用限制酶切开质粒，用连接酶接入人类胰岛素基因等有用基因，再把重组质粒送回细菌。细菌分裂时，每个子细胞都携带该基因并产生相应的蛋白质。

常见考试错误

质粒的重要性

质粒可在细菌之间复制并传递，在基因工程中被用作载体，把有用的基因（例如人类胰岛素基因）带入细菌细胞中。

例题与参考答案

题目（试卷二 A 部分风格）：图 Z 显示一个细菌。结构 R 是细胞质中含一条盘绕DNA的区域。

结构 S 是一个小的DNA环。(a) 说出 R 和 S 的名称。

[2 分] (b) 给出此细胞与动物细胞的两点结构差异。[2 分] (c) 解释为什么结构 S 在基因工程中有用。

[2 分]

参考答案：(a) R 是拟核；S 是质粒。(b) 细菌有细胞壁，动物细胞没有；细菌没有细胞核（其DNA不被核膜包裹），动物细胞有细胞核。

（也可接受：没有线粒体；DNA为环状而非线状；核糖体较小。）(c) 质粒是小型环状DNA，可用限制酶切开并接入外源基因；送回细菌后，它随细胞每次分裂而被复制，因此该基因也随之被克隆。

评分说明：(b) 部分每点差异必须写出两方，细菌有什么、动物细胞有什么。只写“细胞壁”只是比较的一方，不得分。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题