(更新6/15/2020)
本文涵盖了
为什么细菌很难被发现?
- 细菌很小，通常直径为0.2-2µm，长度为1-10µm。
- 大多数细菌在标准光学显微镜下是无色的，所以很难看到，更不用说识别它们是哪种细菌了。改善这一点的一种方法是染色。我们在文章中讨论了两种染色类型:简单的污渍而且微分污渍．
细菌的大小
大多数细菌的直径在0.2-2微米之间。对于丝状或杆状细菌，长度可以从1-10µm不等。最著名的细菌:大肠杆菌它们的平均直径为~1.5 μ m，长度为2-6 μ m。
[在图中]我们的头发(~ 60 μ m)和大肠杆菌(~ 1µm)。注意这些细菌有多小。需要1000倍的放大才能看清楚。
[在图中]细菌细胞解剖
世界上最大的细菌之一被称为“纳米比亚硫珍珠”(Thiomargarita namibiensis),在纳米比亚海洋沉积物中发现的一种球形细菌。它的直径约为750微米，比果蝇的眼睛略大，因此它大到足以用肉眼看到。详情请参阅我们的“光学显微镜能看见细菌吗?”
[在图中]Thiomargarita namibiensis．信贷:维基
涂片制备
在染色前，我们需要准备涂片并固定样品。固定意味着将微生物附着在显微镜载玻片上，并以最小的扭曲将其结构保持在自然状态。
涂片是微生物在显微镜载玻片上的一层薄膜。你可以使用接种环取菌落或浸在肉汤培养中，然后将一些微生物转移到显微镜载玻片表面。具体步骤如下:
在接触任何样品之前，加热接种环，直到金属丝环的颜色发生变化并冷却(这一步将对接种环进行清洁和消毒)
对于肉汤培养，将接种环放入肉汤中舀出少量液体，轻轻地将液体涂抹在显微镜载玻片表面(直径约为1厘米)。
对于形成菌落的平板培养，你可以在显微镜载玻片上滴一滴生理盐水，然后使用培养皿接种环取一些微生物在生理盐水滴上搅拌，形成乳剂。
或者，如果你没有菌落，你可以试着拿一点酸奶，把它涂在载玻片上。
如果你没有任何细菌培养，你可以使用无菌棉签轻轻地刮你的口腔内部，以获得一些脸颊细胞和口腔细菌。我们可以看到一些口腔细菌和我们的脸颊细胞．
让它自然干燥
修复
在大多数染色程序中，固定是通过将滑块穿过本生灯的火焰几次(2-3次)，涂抹面朝上。滑道不要过热。
或者，你可以用甲醇覆盖载玻片1分钟。
然后你可以进行简单的染色或革兰氏染色。
简单的污渍
简单染色是使用单一染料的水溶液或酒精溶液。这种染料的主要目的是突出整个微生物，因此细胞的轮廓和它们的基本结构是可见的。染色步骤如下
- 将污渍涂抹在固定的涂片上一段时间
- 洗掉污迹
- 让幻灯片晾干
- 检查
在实验室中常见的一些简单的污渍是亚甲基蓝(水)，结晶紫(酒精溶液)和藏红花。
下面是一个使用亚甲基蓝染色脸颊细胞和口腔细菌的例子。
[在图中]简单的人类脸颊细胞染色。
差别染色-革兰氏染色
与简单染色相比，差别染色用于区分细菌之间的差异。其中最著名的差异染色是革兰氏染色剂，它根据细胞壁结构的差异来区分革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌。
1884年，丹麦细菌学家汉斯·克里斯蒂安·格拉姆发明了革兰氏染色法。它是微生物学领域最有用的染色技术之一。所有的细菌都可以分为两大类:革兰氏阳性和革兰氏阴性。
在医院里，革兰氏染色是一种快速的检测方法，可以确定感染类型(革兰氏阳性或革兰氏阴性)，这样医生就可以开处方使用哪种抗生素进行治疗。
的步骤革兰氏染色剂涉及:
1.原色(结晶紫)
用水晶紫覆盖热固定涂抹1分钟，然后用清水轻轻冲洗。你可以用蒸馏水或自来水。这种紫色染色将其颜色传递给所有细胞，这就是为什么我们称这一步为初级染色。
2.媒染剂(碘)
用碘染色1分钟，然后用清水轻轻冲洗。碘是一种媒染剂，用来增加染色剂对标本的亲和力。碘被洗掉后，革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌都呈现暗紫色。
3.脱色(酒精洗涤)
用酒精清洗载玻片约10秒，或直到载玻片上的酒精完全清除。酒精能去除革兰氏阴性细胞中的紫色。不要用酒精洗太久。这是至关重要的。
4.复染色(红色染料)
用藏红花染色1分钟，然后用水轻轻冲洗，直到没有颜色。用吸水纸吸干。将载玻片放在显微镜上观察样品。
革兰氏阳性细菌会染成深蓝色或紫色。革兰氏阴性菌会染成粉红色
[在图中]革兰氏染色法。
[在图中]革兰氏阳性菌染成深蓝色或紫色，革兰氏阴性菌染成粉红色。
革兰氏染色后细菌染色为何不同?
这是因为革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌具有不同的细胞壁结构。
革兰氏阳性菌的细胞壁含有多层肽聚糖，形成厚而坚硬的结构。相反，革兰氏阴性细胞壁只含有一层薄薄的肽聚糖。
革兰氏阴性菌的细胞壁由一层或几层肽聚糖和外膜组成。外膜包含脂多糖，脂蛋白,磷脂．外膜的功能是作为某些抗生素和消化酶的屏障。它还可以逃避吞噬和宿主防御系统。
虽然外膜是额外的一层屏障，但它不是不可渗透的。有一种蛋白质叫做名叫形成通道，允许核苷酸、双糖、多肽、氨基酸、维生素B12和铁通过。
此外，革兰氏阴性菌含有周质细胞膜是外膜和质膜之间充满液体的空间。周质中含有大量的降解酶和转运蛋白。
[在图中]革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的细胞壁结构差异。
细胞壁和革兰氏染色机制
现在我们知道了革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌的细胞壁差异。我们来讨论一下染色机理。
结晶紫将两种细菌染成紫色，因为染料进入两种细菌的细胞质。当我们使用碘时，它会和结晶紫形成大晶体，大到无法穿过细胞壁。
在接下来的步骤中使用酒精使革兰氏阳性细菌的肽聚糖脱水，使其不被结晶紫碘复合物渗透。然而，革兰氏阴性细菌含有一层由脂质组成的外膜。酒精会溶解外层膜并形成小孔，使结晶紫碘复合物扩散出去。这使得革兰氏阴性细菌无色，因此当添加藏红花素时可以被染成红色。
在某些情况下，一些革兰氏阳性细胞可以给出革兰氏阴性结果。一种可能是这些细胞已经死亡。另一种可能是，随着培养时间的推移，一些革兰氏阳性属的革兰氏阴性细胞数量增加。最好的例子是芽孢杆菌，梭状芽胞杆菌而且分枝杆菌．它们是克变量。
革兰氏阳性细胞的例子
葡萄球菌而且链球菌．
[在图中]在10,000倍的高倍放大下，这张数字彩色扫描电子显微镜(SEM)图像显示了一株金黄色葡萄球菌从万古霉素中间耐药培养物中提取的细菌。信贷:疾病预防控制中心．
革兰氏阴性细胞的例子
埃希氏杆菌属，沙门氏菌,志贺氏杆菌．
[在图中]大肠杆菌的扫描电子显微照片大肠杆菌在文化中成长，并依附于封面。信贷:维基
[在图中]彩色增强扫描电子显微照片显示沙门氏菌鼠伤寒(红色)入侵培养的人类细胞来源:落基山实验室。维基
细菌形状和形态
细菌可以分为三种基本形状，球菌(球形，复数:cocci)，芽孢杆菌(杆状，复数:bacillus)和螺旋形。
[在图中]细菌的形状和形态。
球菌
球菌通常是圆形的，但也可以是椭圆形或细长的。球虫的名字是根据它们繁殖的方式和分裂后的样子来命名的。
例如，分裂后仍然成对的球菌被称为双球菌而那些分裂并保持连接在一起的链被称为链球菌．那些分为两个平面，并保持在四组的称为四分体。那些分为三个位面并保持在八个组的被称为八迭球菌．那些分成多个平面并像葡萄一样聚集在一起的细菌被称为葡萄球菌。这些形状特征对鉴定球菌非常有用。
杆菌
杆菌只在其短轴上分裂，因此杆菌群比球菌少。大多数杆菌是单杆的。那些在分裂后仍然成对的称为dipobacilli．同样地，那些在分裂后以链状形态聚集在一起的细菌被称为链状杆菌。有些杆菌是椭圆形的，看起来像球菌，所以它们被称为coccobacilli．
螺旋菌
螺旋细菌有一个或多个螺旋。弧菌属是看起来像弯曲棒的细菌。螺旋状菌属是一种螺旋状的细菌，就像开瓶器和刚体。另一种螺旋细菌叫做螺旋菌,它们也是螺旋状的，但有灵活的身体。螺旋藻使用鞭毛——一种鞭状的外部附属物——来移动，而螺旋体使用轴丝来扭转。
大多数细菌保持单一的形状。然而，也有一些细菌可以根据环境条件改变它们的形状。这将使识别更加困难。
作为显微镜学的新手，更大的标本观察起来更有趣。但是这些关于细菌的信息对于一个更高级的学生来说是必不可少的。而且，细菌很重要!尤其是葡萄球菌。
谢谢你贴出来。
非常感谢你的夸奖。我有个简单的方法可以看看你手上有多少细菌。请继续关注
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