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第一篇

4 微生物多樣性 CHAPTER

微生物學導論 1 微生物學初探

黃乙玉 譯 ……………………75

前言 76

CHAPTER

黃乙玉 譯 …………………… 3

前言 4

非細胞微生物 77 細菌域 93 古菌域 114

什麼是微生物學? 4 為何要研究微生物學? 6 專欄:微生物毒素中毒 11

5 微生物多樣性 CHAPTER

地球上最早出現的微生物 18

前言 118

最早知道的感染性疾病 18

藻類 118

微生物科學領域的先驅 19

原生動物 122

微生物學相關職業 25

真菌 126

2 顯微鏡下的世界

黃乙玉 譯 ………………… 117

地衣 137

CHAPTER

黃乙玉 譯 ……………… 29

黏菌 137

前言 30 使用公制系統描述微生物大小 30

第三篇

微生物之化學及基因組成

顯微鏡 33

6 基礎生物化學:生命的化學 CHAPTER

第二篇

微生物及細胞生物學導論 3 細胞構造與分類學

許一懿 譯 ……………………………………… 143

前言 144

CHAPTER

黃乙玉 譯 ………… 47

前言 48 真核細胞構造 50 原核細胞構造 56

有機化學 145 生物化學 147

7 微生物生理與遺傳 CHAPTER

原核細胞與真核細胞構造差異之摘要 65

微生物生理 174

生物與細胞繁殖 66

代謝酵素 177

分類學 67

代謝作用 180

判斷生物之間的親緣關係 72

細菌遺傳學 189 基因工程 197 基因治療 199

許一懿 譯 ……… 173


原生菌叢的益處與害處 280

第四篇

微生物群落(生物膜) 281

控制微生物之生長 8 體外之微生物生長控制

農業微生物學 283

CHAPTER

許一懿 譯 … 205

11 流行病學與公共衛生 CHAPTER

前言 206 影響微生物生長的因子 207

蕭珮妤 譯

………………………………………………………

促進體外微生物的生長 211

291

流行病學 292

抑制體外微生物的生長 221

9 體內之微生物生長控制

微生物生物技術 287

病原體、宿主與環境之間的交互作用 301

CHAPTER

許一懿 譯 … 235

前言 236

感染鏈 302 打斷感染鏈的策略 303 感染儲源 304

理想制微生物劑的特性 239

傳播方式 311

制微生物劑的作用模式 239

公共衛生機關 314

抗菌劑 240

生物恐怖攻擊與生物戰劑 317

抗真菌劑 249

水源供應與廢水處理 323

抗原蟲劑 250 抗病毒劑 252

第六篇

抗藥性 253

醫療設施中的微生物學

對抗細菌抗藥性的策略 258 經驗療法 259

12 醫療照護流行病學 CHAPTER

制微生物劑的副作用 261

蕭珮妤 譯 ……… 331

前言 332

結論 263

醫療照護相關感染 333 感染控制 339

第五篇

結論 363

環境微生物學及應用微生物學 10 微生物生態學及生物技術

13 感染性疾病診斷 CHAPTER

CHAPTER

蕭珮妤 譯

………………………………………………………

前言 270 微生物間的共生關係 271 人體的原生菌叢 273

269

蕭珮妤 譯 …………… 367

前言 368 臨床檢體 368 病理科(「實驗室」) 380 臨床微生物學實驗室 382


免疫系統的作用細胞 457

第七篇

免疫反應在哪裡發生呢? 458

發病原理及宿主防衛機制 14 感染性疾病致病機轉

專欄:免疫系統的發育(正負選擇) 459

CHAPTER

蕭珮妤 譯 …… 395

前言 396

專欄:抗原抗體的交互作用 467 專欄:抗體的多樣性 471

感染與感染性疾病 396

專欄:T 細胞對抗原的確認──細看主要組

為什麼感染不一定會發生 397

織相容複合體 476

感染性疾病病程中的四個階段 398

專欄:抗原的呈獻處理與抗體反應 477

局部與全身性感染 399

細胞促成性免疫 480

急性、亞急性與慢性疾病 399

專欄:毒性反應 482

疾病的症狀與疾病的徵象 399

過敏和過敏性反應 482

潛伏性感染 400

專欄:過敏反應的統整 490

原發性與續發性感染 402

自體免疫疾病 492

感染性疾病的致病步驟 402

免疫抑制 493

毒力 403

免疫學實驗室 494

毒力因子 404

15 非專一性宿主防禦機制

體液性免疫 462

CHAPTER

第八篇 李玠樺 譯

………………………………………………………

419

前言 420 非專一性宿主防禦機制 422

常見於人類之感染性疾病 17 感染性疾病概觀 CHAPTER

蔡慧慧 譯 …………… 503

第一道防線 422

前言 504

第二道防線 425

皮膚之感染性疾病 505

專欄:補體 429

耳道之感染性疾病 506

16 專一性宿主防禦機制:免疫系統 CHAPTER

李玠樺 譯 …………………………………………… 447

前言 448 了解免疫學的關鍵 449 免疫系統的主要功能 449 免疫系統的主要武器 449 免疫力 450

眼睛之感染性疾病 508 呼吸系統之感染性疾病 509 口腔之感染性疾病 512 消化道之感染性疾病 514 泌尿生殖系統之感染性疾病 515 循環系統之感染性疾病 520 中樞神經系統之感染性疾病 522 伺機性感染 525 新興和再現的感染性疾病 526


18 病毒感染 CHAPTER

20 真菌感染 CHAPTER

蔡慧慧 譯 ………………………… 531

蔡慧慧 譯 ………………………… 603

前言 532

前言 604

病毒如何引起疾病? 532

真菌如何引起疾病? 604

皮膚之病毒感染 534

真菌疾病之分類 605

耳道之病毒感染 538

皮膚之真菌感染 608

眼睛之病毒感染 538

呼吸系統之真菌感染 608

呼吸系統之病毒感染 539

口腔部位之真菌感染 612

口腔之病毒感染 543

泌尿生殖系統之真菌感染 613

消化道之病毒感染 544

循環系統之真菌感染 613

泌尿生殖系統之病毒感染 547

中樞神經系統之真菌感染 614

循環系統之病毒感染 549

人類主要真菌感染之重點重述 615

中樞神經系統之病毒感染 553

真菌感染之適當療法 615

人類主要病毒感染之重點重述 556 病毒感染之適當療法 556

19 細菌感染

21 寄生蟲感染 CHAPTER

蔡慧慧 譯 …………………… 619

前言 620

CHAPTER

蔡慧慧 譯 ………………………… 559

定義 621

前言 560

寄生蟲如何引起疾病 623

細菌如何造成疾病? 562

寄生原生動物 623

皮膚之細菌感染 563

人類之原生動物感染 624

耳道之細菌感染 567

蠕蟲 637

眼睛之細菌感染 568

人類之蠕蟲感染 638

呼吸系統之細菌感染 571

寄生蟲感染之適當療法 640

口腔之細菌感染 577

醫學上重要的節肢動物 640

消化道之細菌感染 578 泌尿生殖系統之細菌感染 584 循環系統之細菌感染 588 中樞神經系統之細菌感染 593 厭氧菌引起之疾病 595 生物膜相關之疾病 596 人類主要細菌感染之重點重述 597 細菌感染之適當療法 598

附錄 附錄一

自我評量解答 A-2

附錄二

人類之重要細菌病原體列表 A-4

中英索引


3

黃乙玉

細胞構造與分類學 Cell Structure and Taxonomy 本章大綱 前言 真核細胞構造

原核細胞構造 細胞膜

細胞膜

染色體

細胞核

細胞質

細胞質

細胞質顆粒

內質網

細菌細胞壁

核糖體

醣外被(黏液層和莢膜)

高基氏體

鞭毛

溶體和過氧化體

線毛

粒線體

孢子(內孢子)

質體 細胞骨架 細胞壁 鞭毛和纖毛

原核細胞與真核細胞構造差異之摘要 生物與細胞繁殖 原核細胞繁殖

分類學 微生物分類

判斷生物之間的親緣關係


48

Burton's 醫護微生物學

學習目標 讀完本章後,您應該可以: ‧根據細胞學說,說明何謂細胞(請見歷史小記:細胞) ‧描述虎克、許萊登、許旺和菲可對細胞研究的貢獻 ‧指出下列各真核細胞構造的一種功能:細胞膜、細胞核、核糖體、高基氏體、 溶體、粒線體、質體、細胞骨架、細胞壁、鞭毛,以及纖毛 ‧指出下列各細菌細胞構造的一種功能:細胞膜、染色體、細胞壁、莢膜、鞭 毛、線毛,以及內孢子 ‧比較植物、動物與細菌的細胞 ‧定義下列名詞:屬、種小名,以及物種 ‧描述分類學上的五界及三域系統

前言 Introduction 第一章曾介紹過微生物可分為兩大類:非細胞微生物[acellular microbe,又稱 感染性顆粒(infectious particle)],以及細胞微生物[cellular microbe,又稱微生 物(microorganism)]。在這一章,你將學到細胞微生物的構造。因為它們的構造 是如此微小,使用複式光學顯微鏡僅能看到極少的細胞細節。我們對微生物的超顯微 構造的認識主要是來自於電子顯微鏡的使用。超顯微構造指的是超出複式光學顯微鏡 解像力的細胞細微結構。同時這一章也會討論微生物生殖的方式以及微生物分類的方 法。 生物學上定義細胞(cell)是構成生物體的基本單位,細胞能展現活生物體的基 本特徵。細胞能從環境中獲得食物(或營養),來製造代謝作用或其他活動所需的能 量。代謝作用(metabolism)指所有細胞內發生的化學反應(請參考第 7 章討論代謝 作用與代謝反應的細節)。因為代謝作用,細胞才得以生長和生殖;它能對環境中的 刺激產生反應,例如:光、熱、冷,及化學物質。細胞會因為遺傳物質──去氧核糖 核酸(deoxyribonucleic acid,簡稱 DNA,形成染色體上的基因)──的改變而產生 突變,因而變得更適應或更不適應環境。也因為這些遺傳物質的改變,突變的生物可 能存活力和適應力更強,並衍生出新的物種(species)。


CHAPTER

3

細胞構造與分類學

細菌可表現出所有生命的特徵,儘管它們沒有複雜的膜狀系統,或其他更進化的 單細胞生物所具備的 和

organelles 。這些不複雜的細胞,包含

Bacteria

Archaea ,被 稱 為 原 核 生 物(procaryote)a 或 原 核 細 胞(procaryotic

cell)。較複雜的細胞,具有一個真正的細胞核,和許 多由膜所構成的胞器,被稱為真核生物(eucaryote)a

真核生物具有真正的細胞

或真核細胞(eucaryotic cell)。真核生物包含藻類、原

核,而原核生物則沒有。

生動物、真菌、植物、動物,還有人類。有些微生物是 原核生物,有些是真核生物,而有些完全不具備細胞的構造(圖 3-1)。

圖 3-1

非細胞微生物和細

胞微生物。 非細胞微生物包含類病毒、感 染性蛋白質和病毒。細胞微生 物包含較不複雜的原核生物 (細菌和古菌)和較複雜的真 核生物(部分藻類、所有的原 生動物和部分真菌)。

病毒可能來自退化或逆向演化的結果。病毒只由蛋白質外衣保護著少數幾個基 因,有時還包含一個或一些酵素。病毒仰賴寄主細胞的能量和代謝機制進行繁殖。因 為病毒不具備細胞的構造,它們被放在完全不同的分類群,將在第 4 章詳細討論。 對於醫療相關專業人士而言,學習不同類型的細胞是相當重要的,不只是辨別它 們所屬的類別,還要了解它們代謝作用的差異。人們必須了解這些知識,才能決定或 者解釋為何抗生素(藥物)能攻擊或破壞病原體,卻不會傷害人類細胞。 細胞學(cytology)是研究細胞的構造和功能,在電子顯微鏡和精進的生化學研 究的輔助下,在過去的 75 年間逐漸發展。有許多專書討論這些微型工廠──細胞, 但在本書中僅簡要討論它們的構造與活動。

a

原核生物(procaryote)和真核生物(eucaryote)其他的拼法是 prokaryote 和 eukaryote。

49


50

Burton's 醫護微生物學

細胞 1665 年一位英國的物理學家羅伯‧虎克(Robert Hooke)出版了一本名為《顯 微圖譜(Micrographia)》的書,當中描述了他使用自製的複式光學顯微鏡所觀 察到的物體,包含黴菌、植物鏽病、跳蚤、蝨子、植物和動物化石,還有軟木塞 的切片。虎克稱軟木塞標本中所看見的小空室為細胞(cell),或許這些構造讓他 想起修道院中毫無裝飾與陳設的房間(也稱為 cell)。虎克是第一個如此運用「細 胞」術語的人。在 1838 ~ 1839 年間,德國植物學家馬蒂亞斯‧許萊登(Matthias Schleiden)和德國動物學家桑得‧許旺(Theodor Schwann)指出所有植物和動物 組織都是由細胞所構成;此即後來所稱的細胞學說(cell theory)。之後在 1858 年,德國病理學家藍道夫‧菲可(Rudolf Virchow)提出生源論(biogenesis)─ ─生物皆來自於先前存在的生物,因此細胞都來自於先前已存在的細胞。生源論 並未提及地球上生命起源的問題,目前已有關於這個複雜議題的不少著作。

真核細胞構造 Eucaryotic Cell Structure 真核生物(eucaryotes;eu 意謂真正的,caryo 意謂核果或核),如此命名是因為 它們擁有真正的細胞核,而 DNA 被核膜包圍在其中。大部分動物或植物細胞的直徑 是 10 ~ 30 µm,比大多數的原核生物大十倍。圖 3-2 表示一個典型的真核動物細胞, 圖中顯示出大部分人類細胞中可能發現的構造。圖 3-3 為一個真實酵母菌細胞的穿透 式電子顯微照片(TEM)。請把此示意圖記在腦海中,將有助於了解真核細胞內的各 種構造。

細胞膜 Cell Membrane 細胞被完整的包圍在

cell membrane 內,該構造也被稱為原生質膜。在

構造上,它是由鑲嵌的大型蛋白質和磷脂(一種脂質)形成。細胞膜就像是環繞細胞 的「皮膚」,將細胞的內含物和外在環境區隔開來。細胞膜能調 節營養物質、廢物和分泌物進出細胞。因為細胞膜具有 selective permeability

,只有某些物質能進入或離開細

胞。所有真核生物的細胞膜在構造和功能上都非常相似。

細胞膜具有選擇 性 的 通 透 性,只 允許某些物質通 過它。


CHAPTER

3

細胞構造與分類學

圖 3-2

典型的真核動物細胞。

(圖片出處:Cohen BJ. Memmler's The Human Body in Health and Disease, 11th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2009)

圖 3-3

酵母菌細胞的剖面圖。

剖面顯示具有核孔(P)的細胞核(N)、粒線體(M) 和液泡(V),細胞質則被細胞膜包圍。(圖片出處: Lechavalier HA, Pramer D. The Microbes. Philadelphia: JB Lippincott, 1970)

細胞核 Nucleus 如先前所說明的,原核生物和真核生物最 主要的差別在於真核生物具備「真正的細胞 核」,而原核生物沒有。細胞核(nucleus; 複數 nuclei)控制整個細胞的功能,可作為細 胞的「指揮中心」。細胞核可分成三個部分: 核質、染色體、核膜。核質[nucleoplasm; 一種原生質(protoplasm)]是細胞核中凝膠

51


52

Burton's 醫護微生物學

狀的基質。染色體(chromosome)埋置或懸浮在核質中。作為細胞核「皮膚」的膜 狀物則稱為核膜(nuclear membrane);其上有小洞(核孔),能允許大分子進出細 胞核。 真核生物的染色體是由線狀的 DNA 和蛋白質(組織蛋白和非組織蛋白)組成。 基因(gene)位於 DNA 分子上;儘管它們有時被描述為「線上的串珠」,然而每一 顆珠子(基因)是由特定片段的 DNA 分子構成。每一個基因包含讓細胞製造一個或 多個基因產物(gene product)的遺傳訊息。大部分的基因產物是蛋白質,但有些基 因指令是製造兩類的核糖核酸(ribonucleic acid; RNA):核糖體 RNA(rRNA)和轉 運 RNA(tRNA)分子(請參考第 6 章)。生物體完整的基因組成被稱為基因型 (genotype)或基因組(genome)。更多關於基因如何控制整個細胞活動的資訊,請 參考第 6 章和第 7 章。 染色體的數目和組成,以及每一個染色體上的基因數目會因生物種類而異。不同 的生物擁有不同數量和不同大小的染色體。例如:人類的雙套細胞有 46 條染色體(23 對),每一條染色體上有數千個基因。目前估計人類的基因組包含 20,000 ~ 30,000 個 基因 b。 當用穿透式電子顯微鏡觀察時,可發現細胞核中有一個深色(電子密集)區域。 這個區域稱為核仁(nucleolus);這裡能大量製造 rRNA 分子。rRNA 分子之後會離 開細胞核,並成為核糖體構造的一部分(稍後在本章討論)。

細胞質 Cytoplasm 細胞質(cytoplasm)是一種原生質,為半流體、凝膠狀的營養基質。在細胞質內 可發現不易溶解的貯存顆粒和各種胞器,包含內質網、核糖體、高基氏體、粒線體、 中心粒、微管、溶體,以及其他由膜組成的囊泡。每一種胞器都有其獨特的功能,所 有胞器的功能會彼此交互作用,讓細胞得以維持並保持適當的活動。細胞質是大部分 細胞代謝作用發生的場所。細胞質中不包含胞器的半流體部分,有時被稱為 cytosol 。

b

雖然人類基因組計畫(Human Genome Project)已在 2003 年完成,但人類基因組所包含的確切基因 數目仍是未知數。這項不確定性是因為各種估算運用了不同的電腦計算方式和基因搜尋程式。要界定 一個基因有許多困難,包含: 小基因可能不容易發現; 一個基因可能決定多個蛋白質產物; 有 些基因只是製造 RNA 的編碼,以及 兩個基因可能重疊。即使運用更進階的遺傳分析方法,單靠估 算仍無法確定基因總數。基因的預測必須仰賴實驗室勞力密集的工作,而在那之前科學界尚無法有確 切的結論。(資料來源:http://www.ornl.gov/hgmis)


CHAPTER

3

細胞構造與分類學

內質網 Endoplasmic Reticulum 內質網(endoplasmic reticulum; ER)是高度迴旋的膜狀構造,在細胞質中形成 管狀及囊狀的運輸網路。大部分的內質網在穿透式電子顯微鏡下呈現顆粒狀的外觀, 因此稱為粗糙內質網(rough endoplasmic reticulum; RER)。這種顆粒狀的外觀是因 為有許多核糖體附著在膜的表面。而表面沒有附著核糖體的內質網則稱為平滑內質網 (smooth endoplasmic reticulum; SER)。

核糖體 Ribosomes 真核細胞內的核糖體(ribosome)直徑約為 18 ~ 22 nm,它們主要是由 rRNA 和 蛋白質所組成,在合成(製造)蛋白質的過程中扮演重要角色。有時電子顯微鏡能觀 察到聚集的核糖體,稱為多核糖體(polyribosome 或 polysome),是由信息 RNA (mRNA)將它們連結在一起。 每個真核細胞的核糖體都是由兩個次單元所組成──一個大的次單元(60S)和 一個小的次單元(40S)──而這些都是在細胞核內製造的。這些次單元會從細胞核 內運輸到細胞質中,它們會維持分離的狀態,直到信息 RNA 分子啟動蛋白質合成的 過程才會將其連接在一起。當連結在一起時,40S 和 60S 的次單元會形成 80S 的核糖 體。[“S”指的是 Svedberg 單位,而 40S、60S、80S 是沉降係數(sedimentation coefficient)。沉降係數表示顆粒或分子在離心力場中的移動速度;它取決於顆粒或分子 的大小或形狀。] 大部分從內質網釋出的蛋白質仍未成熟,它們必須到高基氏體 進行進一步的修飾,最後才能在細胞內或細胞外展現正常的功能。

核糖體是合成蛋 白質的位置。

高基氏體 Golgi complex 高基氏體(Golgi complex)也稱為高基氏複合體,能和內質網 連結和交流。這疊扁平的膜囊狀構造能完成新形成蛋白質的轉化作

高基氏體相當於 「打包工廠」。

用,使它們變得成熟並功能完備,最後再將它們打包成小型的囊 泡,以便儲存在細胞內或釋放到細胞外(胞吐作用或分泌作用)。高基氏體有時被稱 為「打包工廠」。

溶體和過氧化體 Lysosomes and Peroxisomes 溶體(lysosome)是小型的囊泡(直徑約 1 µm),源自高基氏體。它們內含溶菌 酶和其他分解酵素,能藉由

phagocytosis 分解進入細胞的外來物質[變形

53


54

Burton's 醫護微生物學

細胞,或稱為吞噬細胞(phagocyte)的白血球會吞沒大顆粒]。這些酵素也能幫助分 解細胞內損壞的部分,甚至利用自體溶解(autolysis)的過程摧毀整個受損或惡化的 細胞。在所有的真核細胞中都能發現溶體的存在。 過氧化體(peroxisome)是膜狀的囊泡,能製造和分解過氧化氫。過氧化體內含 過氧化氫酶(catalase),能催化過氧化氫分解為水和氧氣。大部分的真核細胞中都能 發現過氧化體,但在哺乳動物的肝細胞最為明顯。

粒線體 Mitochondria 細胞運作所需要的能量是藉由形成高能的磷酸分子,例如:三磷酸腺苷(adenosine triphosphate; ATP)。ATP 分子是細胞內主要攜帶能量或儲存能量的分子。粒線體 (mitochondrion;複數 mitochondria)被稱為真核細胞的「發電廠」或「能量工 廠」,因為它會進行呼吸作用形成細胞內大部分的 ATP 分子。在此過程中,能量從葡 萄糖分子或其他營養中釋放出來供細胞運用(請參考第 7 章)。根據不同細胞的活動 需求,其中的粒線體數目有很大的差別。粒線體直徑大約 0.5 ~ 1 µm,最長可到 7 µm。許多科學家相信粒線體和葉

粒 線體被 認為是「發 電 廠」或「能量工廠」。

綠體是細菌生活在真核細胞內所形成的。

質體 Plastid 植物細胞具有粒線體和其他能產生能量的胞器,稱為質體。質體(plastid)是由 膜 所 組 成 的 構 造,當 中 包 含 多 種 光 合 色 素,是 進 行 光 合 作 用 的 場 所。葉 綠 體 (chloroplast)是一種質體,含有綠色光合色素,稱為葉綠素(chlorophyll);植物和 藻類細胞內可發現葉綠體。光合作用(photosynthesis)是用光能將二氧化碳和水轉變 為碳水化合物和氧氣的過程(請參考第 7 章)。能量儲存 於碳水化合物分子間的化學鍵;因此,光合作用是將光能

質體是光合作用的場所。

轉變為化學能的過程。

細胞骨骼 Cytoskeleton 出現在細胞質中的纖維系統,統稱為細胞骨骼(cytoskeleton)。三種細胞骨骼纖 維分別是微管(microtubule)、微絲(microfilament)[或稱肌動蛋白絲(actin filament)],和中間絲(intermediate filament)。所有的細胞骨骼都是用來增強、支撐, 以及使細胞更堅硬,並讓細胞能維持該有的形狀。除了構造上的功能外,微管和微絲 對於許多細胞的活動相當重要,例如:細胞分裂、收縮、運動(請參考鞭毛和纖毛的


CHAPTER

3

細胞構造與分類學

部分),以及細胞內染色體的移動。微管是細長中空的管狀構造,由稱作 tubulin

的球型蛋白質次單元所組成。

細胞壁 Cell Wall 有些真 核細胞有 cell wall ,它是提供保護、 固定形狀,並使其堅硬的外部 結構(圖 3-4)。真核生物的細 胞壁構造比原核生物的細胞壁 簡單,成分可能包含纖維素、 果膠、木質素、幾丁質,和礦 物鹽類(通常在藻類發現)。 藻類的細胞壁中含有多醣類─ ─

cellulose

,從 未

圖 3-4

不同生物間是否具備細胞壁。

黴漿菌(Mycoplasma)是細菌中的一個屬(genus)。

在其他微生物中被發現;植物細胞的細胞壁也含有纖維素。真菌的細胞壁中含有多醣 類──

chitin

,也不曾出現在其他微生物。幾丁質的構造類似纖維素,在甲

蟲和螃蟹的外骨骼中也含有相同成分。

鞭毛和纖毛 Flagella and Cilia 有些真核細胞(例如:精蟲、某些原生動物和藻類)有相當細長的構造,稱為鞭 毛(flagellum;複數 flagella)。這些細胞被稱為鞭狀的或是可移動的,例如:有鞭毛 的原生動物稱為鞭毛蟲。甩動鞭毛的動作讓鞭狀的細胞能在液體中「游泳」;而鞭毛 就像是一根鞭子,是細胞的運動構造。具有鞭毛的細胞可能有一根、兩根、甚至更多 的鞭毛。纖毛(cilium;複數 cilia)也是細胞的運動構造,但是它們通常比鞭毛更短 (如髮狀)、更細,數量更多。有些原生動物具有纖毛(稱為纖毛蟲),我們身上的 某些細胞也可發現纖毛(如:呼吸道中有纖毛上皮細胞)。不同於鞭毛,纖毛傾向更 有節奏、協調的擺動。真核生物的鞭毛與纖毛內部具有 「9 + 2」的微管排列方式(圖 3-5),在構造上比原核 生物的鞭毛更複雜。

會運動的真核細胞具備鞭毛 或纖毛。

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Burton's 醫護微生物學