细菌 

扫描式电子显微镜（SEM）下的大肠杆菌。 科学分类
域： 细菌域 Bacteria 界： 细菌界 Bacteria 门[1] 革兰氏阳性菌／无外膜

放线菌门 Actinobacteria（高G+C）
厚壁菌门 Firmicutes（低G+C）
无壁菌门 （无细胞壁）

革兰氏阴性菌／有外膜产水菌门 Aquificae
异常球菌-栖热菌门 Deinococcus-Thermus
纤维杆菌门-绿菌门/拟杆菌门 Fibrobacteres–Chlorobi/Bacteroidetes （FCBX（英语：Sphingobacteria (phylum)））
梭杆菌门 Fusobacteria
芽单胞菌门 Gemmatimonadetes
Nitrospirae
浮霉菌门－疣微菌门/衣原体门 Planctomyсеtes–Verrucomicrobia/Chlamydiae（PVCX（英语：Planctobacteria））
变形菌门 Proteobacteria
螺旋体门 Spirochaetes
Synergistetes

未知／未分X

酸杆菌门 Acidobacteria
绿弯菌门 Chloroflexi
产金菌门 Chrysiogenetes
蓝藻门 Cyanobacteria
脱铁杆菌门 Deferribacteres
网团菌门 Dictyoglomi
热脱硫杆菌门 Thermodesulfobacteria
热袍菌门 Thermotogae

革兰氏阳性菌的结构图

细菌（学名：Bacteria）是生物的主要类X之一，属于细菌域。也是所有生物中数量最多的一类，据估计，其总数约有5×1030个[2]。细菌的个体非常小，目前已知最小的细菌只有0.2微米长[3]，因此大多只能在显微镜下看到它们；而世界上最大的细菌可以用X直接看见，有0.2-0.6毫米大，是一种叫X嗜硫珠菌的细菌。细菌一般是单细胞，细胞结构简单，缺乏细胞核以及膜状胞器，例如线粒体和叶绿体。基于这些特征，细菌属于原核生物。原核生物中还有另一类生物称做古细菌，是科学家依据演化关系而另辟的类别。为了区别，本类生物也被称做真细菌（Eubacteria）。古细菌与真细菌在生活环境、营养方式以及遗传上有所不同。细菌的形状相当多样，主要有球状、杆状，以及螺旋状。

细菌广泛分布于土壤和水中，或著与其他生物共生。身上也带有相当多的细菌。据估计，内及表皮上的细菌细胞总数约是细胞总数的十倍[4]。此外，也有部分种类分布在极端的环境中，例如温泉，甚至是放射性废弃物中[5]，它们被归类为嗜极生物，其中最X的种类之一是海栖热袍菌，科学家是在意大利的一座海底火山中发现这种细菌的[6]。甚至在航天飞机上也能生长[7]。然而，细菌种类是如此多，科学家研究过并命名的种类只占其中的小部分。细菌域下所有门中，只有约一半能在实验室培养的种类[8]。

细菌的营养方式有自养及异养，其中异养的腐生细菌是生态系统中重要的分解者，使碳循环能顺利进行。部分细菌会进行固氮作用，使氮元素得以转换为生物能利用的形式。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、X、炭疽病、X、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，例如乳酪及酸奶和酒酿的制作、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，细菌有也著广泛的运用。

在一般的情况下，一公克的土壤会大约含有4000万只细菌，一毫升的纯水则约含有100万只细菌。[来源请求]总的来说，这世界上约有5×1030 只细菌[9]。其生物量远大于世界上所有动植物体内细胞数量的总和。细菌还在营养素循环上扮演相当重要的角色，像是微生物造成的作用，就与氮循环相关。而在海底火山和在冷泉中，细菌则是靠硫化氢和甲烷来产生能量。2013年3月17日，研究者在深约11公里的马里亚纳海沟中发现了细菌。其他研究则指出，在美国西北边离岸2600米的海床下580米深处，仍有许多的微生物[11][13]根据这些研究人员的说法：“你可以在任何地方找到他们，他们的适应力远比你想像的还要强，可以在任何地方存活。”

演化学
更多信息：生命演化历程

现今的细菌是从40亿年前的单细胞生物演化而来。在此后的30亿年间，细菌和古细菌都是主要的生物[14][15]。虽然细菌有化石存在，如叠层石等，但这些化石缺乏有效的形态学证据，很难与现生的细菌共同建构出细菌的演化史。X的是，日益成熟的基因定序技术让我们有机会建立演化的树状图，这些研究使我们明了了细菌演化的X次大分歧是在真核及原核之间

之后，细菌又发生了第二次的剧烈演化，有一部分的古细菌与其他细菌内共生，成为了现今真核生物的祖先。真核生物的祖先吞下了一种α-变形菌门的细菌，成为后来的线粒体，或是氢酶体（英语：hydrogenosome）。之后，有些已经拥有线粒体的生物，吞下了类似蓝菌类的生物，形成了后来的叶绿体，这一支后来演化成了藻类和植物。另外，有些藻类还有可能再吞入其他藻类进行内共生，此现象称为二次内共生。

形态学

细菌的形态学
在俄勒冈州米奇温泉（英语：Mickey Hot Springs）流出的嗜热细菌生物薄膜，约20毫米厚。

细菌无论是在体型上或型态上都具有相当巨大的变异，有关细菌型态上的学门即被称为型态学。

细菌细胞的大小大约是真核生物细胞的十分之一，大约 0.5–5.0 微米长。然而，有一些种类（如X嗜硫珠菌）可以达半毫米长，甚至用X就可以辨识。[21][22]。最小的细菌则是霉浆菌，长度大概只有 0.3 μm，与最大的病毒差不多大，有些细菌甚至更小，但这些超微细菌（英语：ultramicrobacteria）还没有完全被研究，超微细菌并不是一个演化上的分类，而是对于这些细微细菌的通称。

细菌通常雸外观分为球状的球菌（coccus）、棒状的杆菌（bacilli），游泳时个体会有所延展。另外还有逗点状的弧菌（vibrio），和螺旋体（spirilla），还有一小部分的细菌是二十面体或是立方体[26] More recently, bacteria were discovered deep under Earths crust that grow as branching filamentous types with a star-shaped cross-section. The large surface area to volume ratio of this morphology may give these bacteria an advantage in nutrient-poor environments.[27]。

分类地位

细菌的分类的变化根本上反应了发展史思想的变化，许多种类甚至经常改变或改名。最近随着DNA测序，基因组学，生物信息学和计算生物学的发展，细菌学被放到了一个合适的位置。

最初除了蓝细菌外（它完全没有被归为细菌，而是归为蓝绿藻），其他细菌被认为是一类真菌。随着它们的特殊的原核细胞结构被发现，这明显不同于其他生物（它们都是真核生物），导致细菌归为一个单独的种类，在不同时期被称为原核生物，细菌，原核生物界。一般认为真核生物来源于原核生物。

通过研究rRNA序列，美国微生物学家卡尔·乌斯于1976年提出，原核生物包含两个大的类X。他将其称为真细菌（Eubacteria）和古细菌（Archaebacteria），后来被改名为细菌（Bacteria）和古菌（Archaea）。乌斯指出，这两类细菌与真核细胞是由一个原始的生物分别起源的不同的种类。研究者已经抛弃了这个模型，但是三域系统获得了普遍的认同。这样，细菌就可以被分为几个界，而在其他X中被认为是一个界。它们通常被认为是一个单源的X体，但是这种方法仍有争议。

结构
主条目：细菌结构 繁殖

细菌以无性方式进行繁殖，最主要的方式是以二法这种无性繁殖的方式：一个细菌细胞细胞壁横向，形成两个子代细胞，在的时候可以产生遗传重组。单个细胞也会通过如下几种方式发生遗传变异：突变（细胞自身的遗传密码发生随机改变），转化（无修饰的DNA从一个细菌转移到溶液中另一个细菌中，并成功整合到该细菌DNA或质粒上，使之具有新的特征），转染（病毒的或细菌的DNA，或者两者的DNA，通过噬菌体这种载体转移到另一个细菌中），细菌接合（一个细菌的DNA通过两细菌间形成的特殊的蛋白质结构，接合菌毛，转移到另一个细菌）。细菌可以通过这些方式获得基因片段，通过，将重组的基因组传给后代。许多细菌都含有异源的DNX段。

当细菌处于温度、湿度、空气、营养等丰富的环境中时，会快速繁殖，呈指数级增长，可以形成X可见的集合体，例如菌落（colony）。

有些细菌可以形成芽孢结构，芽孢能够耐受高温、干旱、强辐射等极端恶劣，有利于其度过严峻的环境，保持自身的延续。

代谢

细菌具有许多不同的代谢方式。一些细菌只需要二氧化碳作为它们的碳源，被称作自养或自营生物。那些通过光合作用从光中获取能量的，称为光合自养生物。那些依靠氧化化合物中获取能量的，称为化能自养生物。依靠有机物形式的碳作为碳源，称为异养或异营生物。

异营细菌需从体外摄取有机物以维生，若有机物为尸体，则称为腐生菌；若其有机物来自，则称为寄生菌。自营细菌可以利用光能或化学能，将无机物自行合成有机养分。

光合自养菌包括蓝细菌（蓝藻），它是已知的最古老的生物，可能在制造地球大气的氧气中起了重要作用。其他的光合细菌进行一些不制造氧气的过程。包括绿硫细菌，绿非硫细菌，紫细菌和大肠杆菌。

正常生长所需要的营养物质包括氮，硫，磷，维生素和金属元素，例如钠，钾，钙，镁，铁，锌和钴。

根据它们对氧气的反应，大部分细菌可以被分为以下三类：一些只能在氧气存在的情况下生长，称为需氧菌；相反，只能在缺氧气情况下生长的，称为厌氧菌；还有些无论有氧无氧都能生长，称为兼性厌氧菌。细菌也能在人类认为是极端的环境中X得生长，这类生物被称为嗜极生物。例如生存在于温泉中，称为嗜热细菌；一些生存在高盐湖中，称为嗜盐生物；还有存在酸性或碱性环境中，称为嗜酸细菌和嗜碱细菌；更有存在于阿尔卑斯山冰川中，称为嗜冷细菌。

细菌速度相当快，约每隔数十分钟即一次，故在短短一小时内，就有2-3代产生。由于惊人的增值速度，可能会造成其所需的养分不足，并且形成过多代谢废物，会妨碍细菌的生长，甚至造成死亡。

运动

革兰氏阴性细菌的鞭毛。底座驱动钩和长丝的旋转。 参见：趋化性、鞭毛和性菌毛

运动型细菌可以依靠鞭毛，细菌滑行或改变浮力来四处移动。另一类细菌，螺旋体，具有一些类似鞭毛的结构，称为轴丝，连接周质的两细胞膜。当他们移动时，身体呈现扭曲的螺旋型。螺旋菌则不具轴丝，但其具有鞭毛。

细菌鞭毛以不同方式排布。细菌一端可以有单独的极鞭毛，或者一丛鞭毛。周毛菌表面具有分散的鞭毛。

运动型细菌可以被特定X吸引或驱逐，这个行为称作趋性，例如，趋化性，趋光性，趋磁性、趋机械性等。在一种特殊的细菌，粘细菌中，个体细菌互相吸引，聚集成团，形成子实体。

成长与繁殖
遗传学
行为
细菌分类

细菌可以按照不同的方式分类。细菌具有不同的形状。大部分细菌是如下三类：杆菌是棒状；球菌是球形（例如链球菌或葡萄球菌）；螺旋菌是螺旋形。另一类，弧菌，是逗号形。

细菌的结构十分简单，原核生物，没有膜结构的细胞器例如线粒体和叶绿体，但是有细胞壁。根据细胞壁的组成成分，细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。“革兰氏”来源于丹麦细菌学家汉斯·克里斯蒂安·革兰，他发明了革兰氏染色。

有些细菌细胞壁外有多糖形成的荚膜，形成了一层遮盖物或包膜。荚膜可以帮助细菌在干旱季节处于休眠状态，并能储存食物和处理废物。

与其他生物的交互关系
用处和危害

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、X、霍乱和肺结核甚至食物中毒。在植物中，细菌导致叶斑病、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。病原体可以用抗生素处理，抗生素分为杀菌型和抑菌型。一般而言约百分之80%的细菌对人是无害的.

细菌通常与酵母菌及其他种类的真菌一起用于酦酵食物，例如在醋的传统制造过程中，就是利用空气中的醋酸菌（Aсеtobacter）使酒转变成醋。其他利用细菌制造的食品还有乳酪、泡菜、酱油、醋、酒、酸奶等[28][29]。细菌也能够分泌多种抗生素，例如链霉素即是由链霉菌（Steptomyces）所分泌的[30]。

细菌能降解多种有机化合物的能力也常被用来清除污染，称做生物修复。举例来说，科学家利用嗜甲烷菌（methanotroph）来分解美国乔治亚州的三氯乙烯和四氯乙烯污染[30]。

历史

细菌这个名词最初由德国科学家埃伦伯格在1828年提出，原文“bacteria”一词是新拉丁语，为“bacterium”的复数格。是由希腊文βακτήριον（bakterion）拉丁化而来[31]。意为“小棍子”[32]，因为一开始发现的细菌是杆状的。[33][34] 1866年，德国动物学家海克尔建议使用“原生生物”，包括所有单细胞生物（细菌、藻类、真菌和原生动物）。

1878年，法国外科医生塞迪悦（Charles Emmanuel Sedillot，1804-1883）提出“微生物”来描述细菌细胞或者更普遍的用来指微小生物体。

因为细菌是单细胞微生物，用X无法看见，需要用显微镜来观察。1683年，列文虎克最先使用自己设计的单透镜显微镜观察到了细菌，大概放大200倍。路易斯·巴斯德和罗伯特·科赫指出细菌可导致疾病。

其他

细菌是非常古老的生物，大约出现于37亿年前。

真核生物细胞中的两种细胞器：线粒体和叶绿体，通常被认为是来源于内共生细菌。

微生物无处不在，只要是有生命的地方，都会有微生物的存在。它们存在于人类呼吸的空气中，喝的水中，吃的食物中。细菌可以被气流从一个地方带到另一个地方。是大量细菌的栖息地；可以在皮肤表面、肠道、口腔、鼻子和其他身体部位找到。据称，一个喷嚏，会有2000-4000万个细菌。[来源请求]