细菌的九种分类方法

来源：灰藻科技　　浏览量：2380　　发布时间：2024-01-13 14:28:39

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关键词：#微生物| #细菌|#革兰氏染色|#细菌分类

引言

细菌分类是指将细菌按照不同的标准分成不同的类别，以便于研究和应用。细菌分类可以反映细菌的亲缘关系和进化历史，揭示细菌的起源和演变规律，增进对生命的认识；帮助识别和鉴定细菌，为疾病的诊断和治疗提供依据，为公共卫生和医学的发展做出贡献；发现和利用细菌的多样性和功能性，为农业、工业、环境等领域提供有益的微生物资源，为人类的福祉服务。根据细菌的形态特性、生长特性、抗原和噬菌体敏感性以及生化特性等，可将细菌按以下9种类别进行分类。

1、根据革兰氏染色和细菌细胞壁进行分类

在所有不同的分类系统中，革兰氏染色经受住了时间的考验。它是在1884年由H.C. Gram发现的，至今仍然是一种重要和有用的技术。很大一部分临床重要的细菌根据其形态和不同的染色特性被归类为革兰氏阳性或阴性。

载玻片按顺序用结晶紫、碘染色，然后用酒精脱色并用番红复染。革兰氏阳性菌染成蓝紫色，革兰氏阴性菌染成红色。

这两组之间的差异是由于革兰氏阳性菌具有更厚的肽聚糖（细胞壁）。因此，碘和结晶紫在厚细胞壁中沉淀，不易被酒精洗脱；相比之下，革兰氏阴性菌的结晶紫容易被细菌洗脱。

因此，可以根据细菌的形态和染色特性进行区分。但是，一些细菌，如分枝杆菌，由于其肽聚糖的脂质含量较高，不能可靠地染色。因此，需要使用替代染色技术（如Kinyoun或抗酸染色），这些技术利用了延长初始染色时间后脱色抵抗的能力。

2、根据形状对细菌进行分类

在1872年，科学家柯恩根据细菌的形状将其分为四种主要类型，如下所示：

（1）球菌：这些类型的细菌是单细胞，球形或椭圆形。它们可以保持单个细胞的状态，也可以聚集在一起形成各种结构。它们包括：

1）单球菌：也称为微球菌，由单个、离散的圆形细胞组成。如微球菌黄色（Micrococcus flavus）。

2）双球菌：双球菌细胞在一个特定平面分裂，分裂后细胞仍相互连接。如肺炎双球菌（Diplococcus pneumonia）。

3）链球菌：链球菌细胞在一个平面内反复分裂，形成细胞链。如化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）。

4）四联球菌：由四个圆形细胞组成，这些细胞在两个相互垂直的平面内分裂。如四联格氏杆菌（Gaffkya tetragena. Staphylococcus）。

5）葡萄球菌：细胞在三个平面内分裂，形成像葡萄串一样的结构，具有不规则的形态。如金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）。

6）乳杆菌：乳杆菌细胞在三个平面内分裂，形成立方体结构，由八个或十六个细胞组成，但具有规则的形状。如乳杆菌黄色（Sarcina lutea）。

（2）杆菌：这些是杆状或圆柱形的细菌，可以单独存在或成对存在。如芽孢杆菌蜡状杆菌（Bacillus cereus）。

（3）弧菌：弧菌是弯曲的逗号形状的细菌，由单一属代表。如霍乱弧菌（Vibro cholerae）。

（4）螺菌：这些类型的细菌是螺旋形或弹簧状的，具有多个弯曲和末端鞭毛。如螺杆菌卷曲（Spirillum volutans）。

球状菌、杆菌、弧菌、螺菌

图1、不同形状的细菌来源：Microbe Notes

3、根据营养类型对细菌进行分类

（1）光能营养菌：

利用光能作为能源的一类细菌，它们能够将光能转化为化学能。根据电子供体的不同，光养型又分为光能无机营养型（光能自养型）和光能有机营养型（光能异养型）。

1）光能无机营养型：以光为能源，以无机物如硫化氢等作为电子供体的一类细菌，如Chromatium okenii就是一种光合硫细菌。

2）光能有机营养型：以光为能源，以有机物如草酸盐、柠檬酸盐等作为电子供体的一类细菌，如Rhodopseudomonas palustris就是一种紫色非硫细菌。

（2）化能营养菌：

从化学化合物中获取能量的细菌，它们不能进行光合作用。化能营养菌根据电子来源进一步分为两组。

1）化能无机自养生物：它们从化学化合物的氧化中获取能量，并使用无机化合物，如氨作为电子源。例如：亚硝化细菌（Nitrosomonas）。

2）化能有机异养生物：它们从化学化合物中获取能量，并使用有机化合物，如葡萄糖和氨基酸作为电子源。例如：假单胞菌（Pseudomonas pseudoflava）。

（3）自养生物：

使用二氧化碳作为唯一碳源来制备自己食物的细菌，自养生物根据用于同化二氧化碳的能量分为两种类型。即光能自养生物和化能自养生物。

1）光能自养生物：它们利用光来同化二氧化碳。它们进一步根据电子来源分为两组。即光化能自养生物和光有机自养生物。

2）化能自养生物：它们利用化学能来同化二氧化碳。

（4）异养生物：

使用有机化合物作为碳源的细菌，它们缺乏固定二氧化碳的能力。大多数人类致病细菌是异养性的。一些异养生物是简单的，具有简单的营养需求。然而，有一些细菌需要特殊的营养物质才能生长，被称为苛求异养生物。

4、根据温度需求对细菌进行分类

细菌可以根据其温度反应分为以下主要类型：

（1）嗜冷菌：

能在0℃或更低温度下生长的细菌，其最佳生长温度为15℃或更低，最高温度为20℃，被称为嗜冷菌。嗜冷菌的细胞膜中含有多元不饱和脂肪酸，即使在较低温度下也能使细胞膜保持流动性质。

例如：极地单胞菌(Polaromonas vaculata)、嗜冷弯曲菌(Psychroflexus)、噬冷红球菌(Vibrio psychroerythrus)和噬冷海球菌(Vibrio marinus)。

（2）兼性嗜冷菌：

那些即使在0℃也能生长的细菌，其最佳生长温度为（20-30）℃。

（3）中温菌：

那些在（25-40）℃之间生长最佳的细菌，其最佳生长温度为37℃。大多数人类致病菌是中温性的。

例如：大肠杆菌（E. coli）、沙门氏菌（Salmonella）、克雷伯菌（Klebsiella）、葡萄球菌（Staphylococci）。

（4）嗜热菌：

那些在45℃以上生长最佳的细菌。能够在中温范围内生长的嗜热菌被称为兼性嗜热菌。真正的嗜热菌被称为专性嗜热菌，它们是专性嗜热菌，细胞膜中含有饱和脂肪酸，即使在较高温度下也不会变得过于流动。

例如：嗜热链球菌（Streptococcus thermophiles）、嗜热脂肪芽孢杆菌（Bacillus stearothermophilus）、水生嗜热菌（Thermus aquaticus）。

（5）超嗜热菌：

那些最适生长温度在80°C以上的细菌。大多数古生菌是超嗜热菌。古生菌的单层细胞膜更能抵抗高温，并能适应在更高的温度下生长。

例如：嗜热硫化叶菌（Thermodesulfobacterium）、水泉源菌（Aquifex）、烟曲霉（Pyrolobus fumari）、热原虫（Thermotoga）。

5、根据需氧情况对细菌进行分类

（1）专性需氧菌：

需要氧气才能生存。

例如：铜绿假单胞菌（Pseudomonas），常见的医院内病原菌。

（2）兼性厌氧菌：

可以使用氧气，但在其不存在的情况下也可以生长。它们具有复杂的酶系。

例如：大肠杆菌（E. coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus）、酵母（yeasts）和许多肠道细菌。

（3）专性厌氧菌：

不能使用氧气，并且会被有毒形式的氧气伤害。

例如：引起破伤风和肉毒症的梭状芽胞杆菌（Clostridium）。

（4）兼性微需氧菌：

不能使用氧气，但可以容忍其存在。可以分解有毒形式的氧气。

例如：乳酸菌（Lactobacillus）可以在有氧或无氧的情况下进行发酵。

（5）微需氧菌：

需要氧气，但浓度较低。对有毒形式的氧气敏感。

例如：弯曲杆菌（Campylobacter）。

6、根据生长pH值对细菌进行分类

（1）嗜酸菌：

这些细菌在酸性pH值下生长最佳，细胞质呈酸性。一些嗜酸菌本质上是嗜热的，这些细菌被称为嗜热嗜酸菌。

例如：氧化硫硫杆菌（Thiobacillus thioxidans）、氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）、热原质体（Thermoplasma）、硫化叶菌（Sulfolobus）。

（2）嗜碱菌：

这些细菌在碱性pH值下生长最佳。

例如：霍乱弧菌（Vibrio cholerae）的最佳生长pH值为8.2。

（3）中性菌：

这些细菌在中性pH值（6.5-7.5）下生长最佳，大多数细菌在中性pH值下生长。

例如：大肠杆菌（E. coli）。

7、根据渗透压需求对细菌进行分类

（1）嗜盐菌：

需要适度至大量的盐分浓度。嗜盐菌的细胞膜由糖蛋白组成，其中含有高浓度的带负电荷的谷氨酸和天冬氨酸。因此，需要高浓度的Na+离子浓度来屏蔽负电荷。海水中含有3.5%的盐分。大多数这样的细菌存在于海洋中。包括古菌（Archeobacteria）、盐杆菌属（Halobacterium）、盐球菌属（Halococcus）。

（2）极端嗜盐菌：

需要非常高的盐分浓度（20-30%），存在于死海和盐池中的细菌。

（3）兼性嗜盐菌：

不需要高盐浓度来生长，但能耐受高达2%或更多的盐分。