刘 怡
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你知道吗,我们生存的这个地球,看似洁净安全,事实上却潜伏着一些不速之客。它们弥漫在地球的每一个角落,泥土中、水中、空气中、甚至在我们的身体里,到处都有它们的身影。它是无处不在的隐形杀手,却也是和我们分不开的“密友”,它就是——细菌。
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形形色色的细菌
细菌是一类结构非常简单的原核生物,多以二分裂方式进行繁殖。细菌形状各不相同,主要有球形、杆形和螺旋形三类。它在自然界的分布很广,存在于土壤、水、空气和动植物体表面及消化道等处,其中土壤是细菌的主要分布场所,每克干土约含细菌108 ~1010个。由于对有机物有很强的分解能力,有些还能进行固氮作用和硝化作用,所以细菌在自然界的物质循环中起着重要的作用,和人类关系密切。
肺炎双球菌(如上图)经常寄居在正常人鼻咽腔中,多数不致病,只有极少数具有致病力的会引起大叶肺炎、腹膜炎、胸膜炎、中耳炎、乳突炎以及败血症等疾病。
大肠杆菌(如上图)是人和其他动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌,主要寄生在大肠内。当它入侵人体一些部位时,可引发感染疾病,如腹膜炎、胆囊炎、膀胱炎及腹泻等。
霍乱菌(如上页图)是引起人体消化道严重疾病的一种细菌。在对此类病人排出的水样粪便作涂片镜检时,常可见霍乱菌彼此连接,平行排列如“鱼群”状。人被霍乱菌感染后的主要症状为剧烈的吐泻、脱水,严重时可致死。
实验一
细菌在哪里
我们身边的细菌总是无处不在,它们到底藏匿在哪里呢?一项对全球超过10000人的电话调查显示, 当问小孩子最可能被细菌感染的地方是在哪里时,很少有人回答“在家里”。其实家里有很多地方会滋生细菌,感染到处都可能发生。不信的话,你可以在家里做个实验,看看客厅、卧室、书房、餐厅、卫生间中哪里细菌最多。
材料器具:
培养皿,记号笔,肉汤培养基,高压灭菌锅,恒温箱,酒精灯
实验方法:
( 1 ) 将培养皿和肉汤培养基一起放在高压灭菌锅中以121℃高压灭菌20min;
(2)在酒精灯旁将培养基倒入培养皿中,摇匀,平置使之凝固成平板。
( 3 ) 将平板倒置, 放在37℃恒温箱中培养24h,若无杂菌生长则可待用。
(4)将6个培养皿标号,1号不做任何处理,作为对照;其余分别放在客厅、卧室、书房、餐厅、卫生间中,离地面约1 . 5 m,打开培养皿盖,暴露10min后盖好。
(5)将所有培养皿倒置,放在37℃恒温箱中培养48h,观察菌落情况并计数。
实验二
细菌的克星
看到前面的数据,你是不是感到有些害怕?难道我们就只能任由这些细菌在我们身边耀武扬威了吗?其实也没那么恐怖,科学家告诉我们:“干净的手可以拯救生命!”千万别小看洗手这件小事哦,它带来的改变可不小!
在前一个实验中,还可以多准备几个培养皿,用来检测自己在洗手前后手指上的细菌情况。先用记号笔把培养皿分为两块,在酒精灯旁,倾斜打开培养皿的盖子,用手指轻触培养基。洗手前接触的一侧标记为“前”,洗手后接触的一侧标记为“后”,然后一起放在恒温箱中培养,观察菌落情况。感兴趣的话,还可以比较用肥皂、洗手液、清水洗手前后的细菌变化情况,也可以比较各个手指上的细菌情况,看看哪个手指最容易携带细菌。
当然,洗手只是消除细菌的一小方面,还有很多凶恶的病源细菌可没那么好对付,这时就需要抗生素来帮忙啦。抗生素是由微生物产生、能抑制或杀灭其他微生物的物质,例如青霉菌产生的青霉素、金霉菌产生的金霉素都有良好的抗菌作用。抗生素的抑菌效果究竟如何呢,不妨做个实验来证明一下。
材料器具:
大肠杆菌,肉汤培养基,抗生素,培养皿,记号笔,无菌圆纸片,恒温箱,镊子
实验方法:
(1)将大肠杆菌混入肉汤培养基中,制成平板。在平板底部用记号笔划分6等分。
(2)用镊子将1片无菌原纸片浸入蒸馏水后放在1区。
(3)将抗生素溶液稀释成不同浓度,将浸过不同浓度抗生素溶液的圆纸片分别放在其他区域,每区1片。
(4)盖上盖子,倒置,放在37℃恒温箱中培养48h。
(5)观察培养皿内情况,测量每片圆纸片周围清晰区的宽度进行比较。
你会发现抗生素溶液浓度越高,圆纸片周围清晰区的宽度越宽,也就是说对细菌的抑制效果越强。但是,抗生素虽然可以抵抗细菌,却千万不能滥用,否则反倒会为其所害。现在,不少人感冒时也服用抗生素,结果非但感冒没治好反而引起腹泻等其他症状。这是因为虽然抗生素能抗细菌和某些微生物,但却不抗病毒。而感冒大多属病毒感染,随意乱用,只会增加其副作用,并使肌体产生耐药性,还会造成人体的菌群失调,从而导致免疫力下降。
实验三
人类的好朋友
在日常生活中,许多可怕的疾病都与细菌有着莫大的关系,于是在很多人的印象中,细菌就成了疾病的代名词。其实,并非所有的细菌都是我们的敌人,有许多细菌还是非常可爱的。研究表明,我们每个人的身体细胞都是由90%的细菌细胞和10%的人体细胞所组成。成年人的身体里至少生存着500种细菌,细菌细胞的总数可达100万亿个,是人体细胞数的9倍,就好像是一个细菌“动物园。”
美国基因学专家在研究了人体内几百种不同细菌的DNA后,证明刚出生的婴儿体表和体内是无菌的,但在出生后几个小时,一些细菌便进入体内“安家落户”,逐渐形成一个庞大的“王国”,如果将人体内的细菌逐个头尾相接,其长度可绕地球2周还多。这些细菌与宿主结成了利益共同体,与宿主的免疫系统并肩作战,共同抵御“外敌”,为宿主的健康和生存做出了巨大贡献。例如仅在人体肠道内的寄生菌就有400多种,它们维持着肠道的“生态平衡”,为人体提供维生素和氨基酸等不可或缺的物质,其中的乳酸杆菌就是这样的一种有益菌。
为了增添体内的乳酸菌,很多人都喜欢喝酸奶。目前市面上各种酸奶制品品种繁多,有凝固型的、搅拌型的,还有各种不同口味的果汁型酸奶。不管是何种酸奶,其共同的特点都是含有乳酸菌。乳酸菌不仅可以分泌对人体有益的物质,其种类和数量还会影响酸奶的口味。在显微镜下观察不同的酸奶,你会看到不同形态和数量的乳酸菌。那么,你有没有尝试过自己来制作酸奶呢?
在消毒的牛奶中加入乳酸菌后,在适宜的温度中,乳酸菌会大
材料器具:
鲜牛奶、白糖、市售优质酸奶、铝锅、带盖玻璃杯
实验方法:
(1)将鲜牛奶在铝锅内加热煮沸4 ~ 5 m i n , 加入适量白糖。
(2)将带盖玻璃杯洗净后加热煮沸消毒。
(3)将煮沸的牛奶趁热倒入消毒过的玻璃杯中,盖上盖子,自然冷却到40℃左右。
(4)按1∶5的比例将市售酸奶加入牛奶中,充分摇匀,放置在40℃下保温,约4~6h后观察到结成凝块后,放入4~7℃的冰箱内保存24h以上,即成为味道可口的酸奶。
这就是我们身边的细菌,真可谓“无孔不入,无处不有”。它可能会给人类带来疾病,但也会给人类带来健康,也正因为有了它,自然界中的废物才得以分解,完成物质的循环。我们只有深入了解它,才能更好地防御有害的细菌,接受有益的细菌,与它和平共处,让它成为我们人类的好朋友。