微生物-人类最熟悉的陌生人(全文)

精品文档-下载后可编辑微生物:人类最熟悉的陌生人(全文)医学上的感染，是指病原微生物侵入人体所引起的局部组织和全身性炎症反应。因此，要应付感染性疾病，首先得从了解微生物开始。其实，微生物和人类并不陌生。它们几乎占据了我们身体的各个表面。某些微生物和人类的关系甚至可以说是“相依为命”。然而，令人脸红的是，我们对微生物的认识却几近苍白。

微生物很可能是地球上最早出现的生命形式，至今已存在了几十亿年之久。

它们无处不在。土壤、水、空气、植物、岩石、动物，没有一个不是微生物的寄居地。微生物还可以在各种极端环境下生存，例如温泉、深海、极地。

可以说，微生物是地球上最丰富，也最适应外界环境的物种。

没有微生物，就没有人类

微生物与人类关系密切。据说，人类的DNA中有将近一半来源于病毒。其问的过程大致是这样的：一些病毒感染了我们的祖先，并且把自身的核酸嵌入我们祖先的卵子和之中。于是，后代的DNA中就有了病毒的一分子。然后，一代代遗传下来。

我们身体的各个表面都被微生物占据着，比如皮肤、肠道、粘膜等。算起来，我们所携带的微生物细胞总量，比自己体内的细胞至少要多出10倍。不说别的，光肠道内就有1，000多种，大约10万亿个微生物。所以说，我们很难在人体内划分出一块“无菌区”。

打个比方，这些微生物就像是一群“殖民者”，在人体内以集群的形式生存和繁殖。一般来说，这些“殖民者”在“利用”我们的同时并不伤害我们。有时，我们也能从它们身上获得一些好处。比如，肠道中一些有益的微生物可以保护我们的肠道免受外界致病微生物的侵扰，还能合成维生素，把食物降解为可以吸收的营养物质，并且让免疫系统时刻保持警惕。

尽管有一些微生物会让我们生病甚至死亡，但是，总的来说，微生物的生存和人类的生存是息息相关的。一旦微生物所依附的人体(医生们叫“宿主”)死亡，它们的死期也就不远了。

微生物之所以能够以“殖民者”的身份长期存在，主要是因为它们具有极强的适应能力。

我们知道，通过自然选择的过程，基因上更适应生存环境的生物往往更容易生存下来，并且能够把这种占优势的性状遗传给后代。

微生物的这个自然选择过程比我们人类要快得多。人类平均20年繁衍一代。细菌每20～30分钟就可以繁衍一代。病毒繁衍的速度更快。凭借惊人的繁殖速度，微生物可以在短时间内成为拥有很多个体和多样性的种群。如果生存环境突然发生了改变，种群中那些在基因上适应新环境的微生物就更容易生存下来。适者生存这个道理，微生物比我们人类懂得多。

微生物知多少

具有感染人类能力的微生物主要有5类：病毒、细菌、真菌、原虫、蠕虫。

病毒

病毒的个头很小，直径只有20～400纳米(1纳米等于十亿分之一米)。即使是在大头针针尖那么小的地方，也可以有十亿个病毒存在。常见的病毒形状有杆状、轮状、二十面体等。也有一些奇形怪状的病毒。“头”是多边形的，“尾巴”是圆柱形的。

病毒的组成很简单。一种核酸(可能是DNA或者RNA)，再加上一个蛋白质外壳就能组成一个病毒。有些病毒还含有脂类物质。

在活细胞之外，病毒颗粒处于休眠状态，缺乏用于繁殖的原材料。一旦进入人体细胞，病毒就会立即“绑架”细胞的代谢过程，大量进行自我复制，然后通过细胞裂解或者膜出芽等方式释放。

病毒可以引起多种疾病。常见的有麻疹、水痘、生殖器疱疹和流感。艾滋病和SARS等传染病也是由病毒引起的。

细菌

细菌的个头比病毒大10～100倍，能够“自给自足”。细菌都是单细胞生物。在低分辨率光学显微镜下就可以观察到。常见的形状有三种：球形(球菌)、杆形(杆菌)和弯曲形(螺菌，弧菌)。

大部分细菌都含有一条环状的DNA分子，里面编码了细菌繁殖和行使细胞功能的基因。有时，细菌细胞内还会多出一条小的环状DNA分子，称为“质粒”。它编码的基因会赋予细菌特殊的功能，比如对抗生素的耐药性等。

细菌通过“二分裂”的方式进行繁殖，就是一个细胞分裂为两个。这两个子代细胞是一样的，具有相同的遗传物质。如果在基因复制的过程中出现了错误，就会产生基因突变。这样，细菌种群中就有可能出现更适应环境变化的个体。

细菌可以从其它细菌、病毒、植物甚至酵母菌(真核生物)中获得新的遗传物质。这个过程使它们在适应新环境的过程中突飞猛进。

细菌是一种古老的生物，30亿年前的土壤中就有它们的踪迹。在长久的进化过程中，细菌出现了对不同栖息地的适应行为。它们学会了粘附细胞，产生毒素，抑制人类的防御机制，甚至有了对抗生素和免疫系统抗体的抵抗能力。

细菌感染可以引发多种疾病。例如，链球菌性喉炎、肺结核、皮肤葡萄球菌感染、泌尿道感染和血液感染等。

真菌、原虫、蠕虫和朊粒

此外，还有3种具有感染能力的常见微生物。它们分别是真菌(可形成孢子，包括霉菌、藓菌、致命的组织胞浆菌等)、原虫(可引发疟疾和痢疾)和蠕虫(寄生虫，例如旋毛虫、钩虫和血吸虫)。

有一种新发现的微生物，名叫“朊粒”，也具有感染能力。它可以引发人类克雅氏病。朊粒的结构很特殊，只含有蛋白质。它的蛋白质在折叠方式上与正常蛋白质不同。当朊粒接触到正常蛋白质，正常蛋白质就会被转变成非正常状态。经过一系列反应，最终使人类的大脑出现空洞。

朊粒不会引起免疫反应，并且对热、紫外线、辐射、化学消毒剂等具有相当强的抵抗力。所以，要控制它的传播，比较困难。

感染的四条传播途径

不是所有的微生物都会引发疾病。我们把能够引发疾病的微生物统称为病原体。它们通过我们的口、眼、鼻、生殖道、皮肤上的伤口或者被叮咬的部位进入我们体内，引发感染。

总的来说，病原体可以通过以下几种途径传播或传染。

接触

一些疾病可以通过未感染者和感染者的皮肤、粘膜或者体液直接接触而传染。这类疾病包括感冒疮(例如I型单纯疱疹病毒)和性传播疾病(例如艾滋病)。

有的病原体可以通过间接接触传染。例如，感染者触碰过的门把手或水龙头上可能带有病原体。如果未感染者的手接触这些部位后又接触自己的眼、口、鼻等，就会发生传染。

还有一种接触传染方式是空气飞沫传染。在打喷嚏、咳嗽，或者面对面交谈时，如果感染者喷出的飞沫接触到未感染者的眼、口、鼻等，也会发生传染。sARS、肺结核、流感就是可以通过空气飞沫传染的。

共用媒介

被污染的食物、水、血液等媒介也可能传播病原体。大肠杆菌和沙门氏菌等微生物就是通过被污染的食物感染人的消化系统的。

生物媒介

跳蚤、虱子、蜱虫、老鼠、蜗牛、狗等生物

都可以传播疾病，统称为生物媒介。感染人类的最常见生物媒介是蚊子，可以传播疟疾、西尼罗病毒、黄热病等。

空气传播

如果空气中长期存在的悬浮颗粒或水蒸气颗粒中含有病原体，也可以传播疾病。通过空气传播的疾病有麻疹和汉坦病毒肺综合征等。

病原体是怎么让我们得病的?

感染了一种病原体，并不意味着就会发病。真正发病的人数往往只占感染人数的一小部分。所谓感染，是指病毒、细菌或者其它微生物进入了人体内，并且开始繁殖。所谓发病，是指这种感染让人的身体机能受到了损伤，出现了疾病症状。

一旦发生了感染，人体免疫系统就会立刻行动起来。白细胞、抗体，还有其他各种机制都开始运转，努力清除掉那些入侵者。感染后，我们出现的很多症状都是免疫系统与病原体“比高下”的过程，比如发烧、不适感、头痛、出疹子等。

病原体试图从各个方面挑战我们的免疫系统。就拿病毒来说，它在进入人体后，会杀死细胞或者破坏细胞的正常功能。对此，我们的身体会选择发烧，分泌干扰素，调动免疫系统抗体和免疫细胞等方法来消灭病毒。高温可以使很多病毒失去活性。干扰素是一种阻止病毒复制的化学物质。

人体应付细菌的入侵也是这些套路。当然，细菌不会坐以待毙。有时候，细菌繁殖的速度很快，可以破坏所入侵组织的正常功能。有时候，细菌甚至能直接杀死细胞和组织。有时候，细菌会分泌毒素，把人体细胞的代谢机制麻痹或者直接破坏掉。有时候，细菌会诱发人体产生对自身有毒害作用的强大免疫反应。

那么，其他微生物又是如何侵袭人体的呢?下面我们以荚膜组织胞浆菌、疟原虫、旋毛形线虫为例，分别介绍真菌、原虫、蠕虫是怎么让人得病的。

荚膜组织胞浆菌是一种通过鸟类和蝙蝠粪便传播的真菌，可引起组织胞浆菌病。携带荚膜组织胞浆菌的鸟类粪便落入土壤中后，荚膜组织胞浆菌生发出孢子。孢子被人吸进肺里以后开始发育，然后像酵母菌一样出芽生殖。在急性感染期，组织胞浆菌病的症状与普通感冒和流感相似。如果不及时治疗，可能危及人的多个器官，最后造成死亡。

疟原虫是一种可以引发疟疾的原虫。它的一种细胞形式是子孢子，在蚊子的唾液腺内发育。蚊子叮咬人体时，子孢子进入血液，随血液循环到达人的肝脏，然后进行大量复制。被子孢子感染的肝细胞会发生破裂，把疟原虫的另一种细胞形式裂殖子释放到血液中。这些裂殖子可以侵入红细胞，并且大量繁殖，最终摧毁红细胞。我们知道，红细胞担负着运输、交换氧和二氧化碳的重要功能。因此