在显微镜下，我们看到的细菌大致有三种形状：个儿又胖又圆的，叫球菌；身体瘦瘦长长的，是杆菌；体形弯弯扭扭的，称螺旋菌。不论哪种形状，它们都只是单细胞，内部结构和一个普通的植物细胞相似。多数细菌是不会运动的，只是由于它们体微身轻，所以能借助风力、水流或黏附在空气中的尘埃和飞禽走兽身上，云游四方，浪迹天涯。
不可缺少的海洋细菌
细菌，是地球上最早形成的最原始的生命，虽然现在已发展到5000多种，且已遍布世界的各个角落，但仍有半数成员一直生活在海洋里。从南北极的冰下到最深的万米海沟底部，它们无处不在。若有适宜的地方供它们黏附，它们就会迅速蔓延。所以，海底底质中的细菌比上层水体中的细菌要多，浅海底的细菌比深海底的细菌多。
海洋中细菌的分布
海洋细菌分布广、数量多，在海洋生态系统中起着特殊的作用。海洋中细菌数量分布的规律是近海区的细菌密度较大，内湾与河口内密度尤大；表层水和水底泥界面处细菌密度较深层水大，一般底泥中较海水中大；不同类型的底质间，细菌密度差异悬殊，一般泥土中的细菌高于沙土中的。
什么是腐生细菌
腐生细菌是一种能使海洋里的动植物尸体、粪便和其他有机物腐烂、分解，最后都变成二氧化碳、硝酸盐、磷酸盐等无机化合物的细菌。这些化合物就像农业用的化肥一样，作为养料提供给其他生物进行光合作用，重新生产有机物。细菌不同，喜欢分解的有机物也不同。有些细菌喜欢分解纤维素，有些专门吃蛋白质，多数有机物都可以被细菌用作能源，有的细菌甚至还能慢慢地降解石油。所以，无论是单细胞的放射虫，还是海中霸王鲨鱼或带有硬壳的虾蟹，死亡以后都会统统被它们消灭掉。
化学合成细菌
化学合成细菌能在无法进行光合作用的地方，如海底的地热喷口处合成复杂的有机物。这些细菌能利用溶解在水里的硫化氢气体作为能源生产出有机物。在深海的热泉口附近发现的深海管状蠕虫，其消化系统全部退化，它们无口、无消化道，也无肛门，肚子里全是细菌，活得却非常好，这是因为它们靠肚子里的细菌用合成方式产生有机物来为自己提供营养。
自养细菌
自养细菌就是能进行光合作用，靠自己养自己的细菌，一般叫做蓝藻。它们是一个个独立的细菌或数个细菌连在一起而形成的。它们的主要特点是细胞里有色素（包括叶绿素），因而呈现蓝色、绿色，有时还带浅红色。当数量达到一定程度时，还会使水色变红，红海就是因此而得名的。
它们有球形、杆形、螺旋形、卵形、链形及丝状等形态，形态会因环境和生活阶段的不同而不同，蓝藻能把水中深解的氮气转化为硝酸盐和亚硝酸盐等基本的营养物质，所以它们对热带海域浮游植物的光合作用起着重要的作用。
海洋细菌的多“功能”性
海洋里也有不少细菌能引起疾病，许多海洋哺乳动物、鱼和一些无脊椎动物因感染而引起的疾病，就是某些海洋细菌所为。
但另一方面，科学家也发现，海洋里的细菌是生物医药的新来源，如人们发现虾卵上的细菌能分泌某些物质，保护虾卵免受致病细菌的侵袭，若除去这种细菌，这些虾卵会在数小时内遭到外界破坏而死亡。
海洋里还有上百种能发光的细菌，当海水受到搅动或某种化学药品的激发时，发光细胞就能发出幽幽荧光。科学家依此而设计出细菌探测仪，里面培养着细菌，每种细菌能探测出1～5种毒气、炸药之类的化学物质。当它们受到各自敏感的毒气或炸药等物质的激发时就会发光，使光电管亮起来。这种细菌探测器在海关检查毒品时可以大显神通。
细菌，地球上最早出现的生命，在今天自然界的物质循环中仍担负着重要的使命。
细菌是有机物的分解者，在礁屑食物网中起着关键性的作用。若没有它们的分解，沉到海底的动物尸体和植物残体会越积越多，而水中的养料会越用越少，物质循环迟早会无法维持下去。正是由于细菌的分解，才能将尸体、残体由大变小，既为一些吃碎屑的动物提供了食物，又能最终将有机物分解成无机物，使它们回归海水之中，为进行光合作用的生物提供养料，从而开始了另一个物质循环过程。
细菌超强的生存能力
有科学家称，巨大的重力似乎对微生物没有产生太大的作用。微生物能生存在比地球引力大40万倍的超重环境下。
最意外的发现
研究人员将大肠杆菌放到重力相当于地心引力7500倍的环境中时，他们发现这种微生物仍然能生长，而且繁殖得相当好。研究人员表示：“我们震惊于这一发现，它刺激着我们的好奇心。因此，我们在更大重力环境下重复了同样的实验，最终发现大肠杆菌甚至能在40万倍重力环境下正常地生长繁殖，而40万倍重力是我们通过实验设备能够产生的最大重力。”
对比之下，大约50倍重力环境可能会对人类产生严重伤害，甚至死亡，即使处于这种环境下仅百分之一秒。美国宇航局航天飞机上的宇航员在起飞和返回时，可能要承受大约3倍重力的压力。
研究人员进一步扩展了他们的实验，将4种其他类型的微生物暴露于超重环境下长达140小时。他们发现，另一种微生物脱氮副球菌也可以在40万倍重力环境下繁殖生存。
细菌的超级防辐射能力
在这个核时代，有一种“超级英雄”被称为“抗辐射微球菌”，这种细菌是微生物学家在经过辐射灭菌处理后依然变质的罐头肉中发现的。研究表明，微球菌承受辐射的强度是人类的数千倍，其秘密就在于微球菌的超级修复能力。
我们知道，辐射能将DNA断裂成碎片，从而对DNA造成毁灭性的伤害。但当微球菌的基因组受损时，其修复基因会立即行动起来，使受损基因恢复到原来的状态。研究证明，微球菌能像实验室里的DNA复制机一样合成出与断裂片断互补的复制品，然后将这些片断连接起来，重建DNA的完整序列，并大规模地修复自身的DNA。而人类对DNA的修复和复制却是有限的。
很显然，耐辐射菌的DNA修复可以用来促进人类DNA的修复。不过，要想使耐辐射细菌的相关基因在人体中发挥作用，还面临巨大的挑战。
既然遗传密码的载体是由物质构成的，那么能不能像塑料和化学合成纤维那样，对遗传密码也进行人工合成呢？比诗人更富于幻想的遗传工程师，开始了这场伟大的工程。1977年底，美国一些遗传工程师们，采用化学方法合成了一个人脑激素的基因，并且把它引入大肠杆菌，创造出一种会产生人脑激素的细菌，这就为工业化生产人脑激素开辟了道路。
战功累累的放线菌
放线菌是一类主要呈丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强原核生物。放线菌最突出的特点之一是能产生大量的种类繁多的抗生素。放线菌菌体为单细胞，最简单的为杆状或有原始菌丝。
放线菌与人类的关系
腐生型放线菌在自然界物质循环中起着相当重要的作用，而寄生型放线菌可引起人、动物、植物的疾病。而放线菌中大部分都是腐生，很少有寄生，因此可以说其与人类的关系十分密切。此外，放线菌还具有特殊的土霉味，容易使水和食品变味，还有的放线菌可以破坏棉毛织品、纸张等，造成不小的经济损失。
放线菌最突出的特性之一就是能产生大量的、种类繁多的抗生素。抗生素是主要的化学疗剂，现在临床所用的抗生素种类包括庆丰霉素等；有的放线菌还用于生产维生素和酶制剂。此外，在石油脱蜡、污水处理等方面也有所应用。而科学家在寻找、生产抗生素的过程中，也逐步积累了不少有关放线菌的生态、形态、分类、生理特性及其代谢等方面的知识。据估计，全世界共发现4000多种抗生素，其中绝大多数由放线菌产生。这是其他生物难以比拟的。
泥土的味道哪里来
放线菌实际上是细菌家族中的一员，是一类具有丝状分枝细胞的革兰氏阳性细菌，因菌落呈放射状而得名。放线菌最喜欢生活在有机质丰富的微碱性土壤中，泥土所特有的“泥腥味”就是由放线菌产生的。
放线菌的形态、大小和结构
放线菌有许多交织在一起的纤细菌体，叫菌丝。这些菌丝分工不同，有的埋头大吃，这是专管吸收营养的基质菌丝；有的朝天猛长，这是作为放线菌成长发育标志的气生菌丝。放线菌长到一定阶段便开始“生儿育女”。它们先在气生菌丝的顶端长出孢子丝，等到它们成熟之后，就分裂出成串的孢子。孢子的外形有的像球、有的像卵，可以随风飘散，遇到适宜的环境，就会在那里“安家落户”，开始吸水，萌生成新的放线菌。
根据菌丝形态和功能的不同，放线菌菌丝可分为基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种。链霉菌属是放线菌中种类最多、分布最广、形态特征最典型的类群。
基内菌丝匍匐生长于营养基质表面或伸向基质内部，它们像植物的根一样，具有吸收水分和养分的功能。有些还能产生各种色素，把培养基染成各种美丽的颜色。
气生菌丝是基内菌丝长出培养基外并伸向空间的菌丝。在显微镜下观察时，一般气生菌丝颜色较深，比基内菌丝粗；而基内菌丝色浅、发亮。有些放线菌气生菌丝发达，有些则稀疏，还有的种类无气生菌丝。
孢子丝是当气生菌丝发育到一定程度时，其上分化出可形成孢子的菌丝。放线菌孢子丝的形态多样，有直形、波曲、钩状、螺旋状、一级轮生和二级轮生等多种，是放线菌定种的重要标志之一。
抗生素的主角——放线菌
医生常常使用链霉素、红霉素这一类抗生素治病，使许多病人转危为安，抗生素的“幕后”主角其实就是大名鼎鼎的放线菌。目前发现的几千种抗生素中，有一半以上是由放线菌产生的。它的菌落颜色鲜艳，呈放射状，对人体无害，因此，人们常用它作食品染色剂，既美观，又安全。利用放线菌还可以生产维生素B12、蛋白酶和葡萄糖异构酶等医药用品。虽然个别类的放线菌对人类有害，例如分枝杆菌能引起肺结核和麻风病等，但这些比起放线菌的功绩来，实在是微不足道的。放线菌的个体是由一个细胞组成，与细菌十分相似，因此它们常被当做细菌家族中的一个独立的大家庭。不过，放线菌又有许多真菌家族的特点，例如菌体由许多无隔膜的菌丝体组成，所以从生物进化的角度看，它是介于细菌与真菌之间的过渡类型。
放线菌中绝大多数是腐生菌，能将动植物的尸体腐烂、“吃”光，然后转化成有利于植物生长的营养物质，在自然界物质循环中立下了不朽的功勋。还有一种叫弗兰克氏菌，生长在许多非豆科植物的根瘤里，能固定大气中的氮，成为植物能利用的氮肥。
真菌——微生物中最大的家族
随着生活水平的逐渐提高，人们的卫生防病意识也在不断加强。大多数人都知道细菌可以导致疾病，并习惯用“有病菌”或“有细菌”来形容一个脏的环境或物品。那么，真菌又是怎么回事，它是细菌的一种吗？的确，真菌也很微小，也能使人生病，但它和细菌有着本质的区别。真菌和细菌一样，都是分解者，能分解死亡生物的有机物，但真菌能将生物分解为各类无机物，增加土地肥力。
最大的家族
真菌是微生物王国中最大的家族，它的成员约有25万多种。真菌这个名字听起来好像比较陌生，其实生活中我们经常接触到它。例如，味道鲜美的蘑菇，营养丰富的银耳、木耳，延年益寿的灵芝，利水消肿、健脾安神的茯苓，保肺益肾、止血化痰的冬虫夏草。诸如此类早为人们所熟悉的名菜佳肴、珍奇药物，都是真菌家族的成员；酿酒、发面、制酱油，都离不开酵母菌或霉菌的帮助，而它们也正是真菌大家族的杰出代表。
微生物中最年轻的家族
从生物进化的过程来看，真菌的诞生要比细菌晚10亿年左右，所以它是微生物王国中最年轻的家族。它们和细菌、放线菌最根本的区别在于真菌已经有了真正的细胞核，因此人们把真菌的细胞叫做真核细胞。从原核细胞发展到真核细胞，是生物进化史上的一件大事。
虽然蘑菇、猴头菇这一类真菌长得又高又大，样子很像植物，但它们的细胞壁里没有纤维素和叶绿体，不能像植物那样产生叶绿素，这是它们与植物的重要区别。
真菌的应用
真菌在自然界中分布极广，有十万多种，其中能引起人或动物感染的仅占极少部分，约300种。很多真菌对人类是有益的，如发酵面粉，制酱油、醋、酒和霉豆腐等都要用真菌来发酵。工业上许多酶制剂、农业上的饲料发酵都离不开真菌。许多真菌还可食用，如蘑菇、银耳、香菇、木耳等。真菌还是医药事业中的宝贵资源，有的可以用于生产抗生素、维生素以及酶类；有的本身就可以入药，用于医治疾病，如中药马勃、茯苓、冬虫夏草等。
抗生素，亦称“抗菌素”。主要指微生物所产生的能抑制或杀死其他微生物的化学物质，如青霉素、链霉素、金霉素、春雷霉累、庆大霉素等。从某些高等植物和动物组织中也可提得抗生素。在医学上，广泛地应用抗生素可以治疗许多微生物感染性疾病和某些癌症等。在畜牧兽医学方面，抗生素不仅用来防治某些传染病，还可用以促进家禽、家畜的生长；在农林业方面，抗生素可用以防治植物的微生物性病害；在食品工业上，抗生素则可用作某些食品的保存剂。