細菌（學名：Bacteria）是生物的主要類群之一，屬於細菌域。細菌是所有生物中數量最多的一類，據估計，其總數約有 5×10³⁰個^[1]。細菌的個體非常小，目前已知最小的細菌只有0.2微米長^[2] ，因此大多只能在顯微鏡下看到它們。細菌一般是單細胞，細胞結構簡單，缺乏細胞核、細胞骨架以及膜狀胞器，例如粒線體和葉綠體。基於這些特徵，細菌屬於原核生物（Prokaryota）。原核生物中還有另一類生物稱做古細菌（Archaea），是科學家依據演化關係而另闢的類別。為了區別，本類生物也被稱做真細菌（Eubacteria）。

細菌廣泛分佈於土壤和水中，或著與其他生物共生。人體身上也帶有相當多的細菌。據估計，人體內及表皮上的細菌細胞總數約是人體細胞總數的十倍^[3]。此外，也有部分種類分佈在極端的環境中，例如溫泉，甚至是放射性廢棄物中^[4]，它們被歸類為嗜極生物，其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌（Thermotoga maritima），科學家是在義大利的一座海底火山中發現這種細菌的^[5]。然而，細菌的種類是如此之多，科學家研究過並命名的種類只佔其中的小部份。細菌域下所有門中，只有約一半能在實驗室培養的種類^[6]。

細菌的營養方式有自營及異營，其中異營的腐生細菌是生態系中重要的分解者，使碳循環能順利進行。部分細菌會進行固氮作用，使氮元素得以轉換為生物能利用的形式。細菌也對人類活動有很大的影響。一方面，細菌是許多疾病的病原體，包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細菌所引發。然而，人類也時常利用細菌，例如乳酪及酸奶的製作、部分抗生素的製造、廢水的處理等，都與細菌有關。在生物科技領域中，細菌有也著廣泛的運用。

歷史

細菌這個名詞最初由德國科學家埃倫伯格(Christian Gottfried Ehrenberg, 1795-1876)在1828年提出，用來指代某種細菌。這個詞來源於希臘語βακτηριον，意為「小棍子」。

1866年，德國動物學家海克爾(Ernst Haeckel, 1834-1919)建議使用「原生生物」，包括所有單細胞生物（細菌、藻類、真菌和原生動物）。

1878年，法國外科醫生塞迪悅(Charles Emmanuel Sedillot, 1804-1883)提出「微生物」來描述細菌細胞或者更普遍的用來指微小生物體。

因為細菌是單細胞微生物，用肉眼無法看見，需要用顯微鏡來觀察。1683年，列文虎克(Antony van Leeuwenhoek, 1632–1723)最先使用自己設計的單透鏡顯微鏡觀察到了細菌，大概放大200倍。路易·巴斯德(Louis Pasteur, 1822-1895)和羅伯特·科赫(Robert Koch, 1843-1910)指出細菌可導致疾病。

[編輯] 繁殖

細菌可以以無性或者遺傳重組兩種方式繁殖，最主要的方式是以二分裂法這種無性繁殖的方式：一個細菌細胞細胞壁橫向分裂，形成兩個子代細胞。並且單個細胞也會通過如下幾種方式發生遺傳變異：突變（細胞自身的遺傳密碼發生隨機改變），轉化（無修飾的DNA從一個細菌轉移到溶液中另一個細菌中），轉染（病毒的或細菌的DNA，或者兩者的DNA，通過噬菌體轉移到另一個細菌中），細菌接合（一個細菌的DNA通過兩細菌間形成的特殊的蛋白質結構，接合菌毛，轉移到另一個細菌）。細菌可以通過這些方式獲得DNA，然後進行分裂，將重組的基因組傳給後代。許多細菌都含有包含染色體外DNA的質體。

處於有利環境中時，細菌可以形成肉眼可見的集合體，例如菌簇。

[編輯] 代謝

細菌具有許多不同的代謝方式。一些細菌只需要二氧化碳作為它們的碳源，被稱作自養生物。那些通過光合作用從光中獲取能量的，稱為光合自養生物。那些依靠氧化化合物中獲取能量的，稱為化能自養生物。另外一些細菌依靠有機物形式的碳作為碳源，稱為異養生物。

光合自養菌包括藍細菌(Cyanobacteria)，它是已知的最古老的生物，可能在製造地球大氣的氧氣中起了重要作用。其他的光合細菌進行一些不製造氧氣的過程。包括綠硫細菌，綠非硫細菌，紫硫細菌，紫非硫細菌和太陽桿菌。

正常生長所需要的營養物質包括氮，硫，磷，維生素和金屬元素，例如鈉，鉀，鈣，鎂，鐵，鋅和鈷。

根據它們對氧氣的反應，大部分細菌可以被分為以下三類：一些只能在氧氣存在的情況下生長，稱為需氧菌；另一些只能在沒有氧氣存在的情況下生長，稱為厭氧菌；還有一些無論有氧無氧都能生長，稱為兼性厭氧菌。細菌也能在人類認為是極端的環境中旺盛得生長，這類生物被稱為極端微生物。一些細菌存在於溫泉中，被稱為嗜熱細菌；另一些居住在高鹽湖中，稱為喜鹽微生物；還有一些存在於酸性或鹼性環境中，被稱為嗜酸細菌和嗜鹼細菌；另有一些存在於阿爾卑斯山冰川中，被稱為嗜冷細菌。

[編輯] 運動

運動型細菌可以依靠鞭毛，細菌滑行或改變浮力來四處移動。另一類細菌，螺旋體，具有一些類似鞭毛的結構，稱為軸絲，連接周質的兩細胞膜。當他們移動時，身體呈現扭曲的螺旋型。螺旋菌則不具軸絲,但其具有鞭毛。

細菌鞭毛以不同方式排布。細菌一端可以有單獨的極鞭毛，或者一叢鞭毛。周毛菌表面具有分散的鞭毛。

運動型細菌可以被特定刺激吸引或驅逐，這個行為稱作趨性，例如，趨化性，趨光性，趨機械性。在一種特殊的細菌，粘細菌中，個體細菌互相吸引，聚集成團，形成子實體。