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微生物与洁净作业知识贵州天地药业有限责任公司1第一部分 微生物知识第一章微生物概论一、什么是微生物微生物（microorganism, microbe）是一些肉眼看不见的微小生物的总称包括属于原核类的细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体和蓝细菌（过去称蓝藻或蓝绿藻），属于真核类的真菌（酵母菌和霉菌）、原生动物和显微藻类，以及属于非细胞类的病毒、类病毒和朊病毒等微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每毫升牛奶中细菌总数约为50亿也就是一滴牛奶中可有含有50亿个细菌2二、微生物的分类 根据微生物有无细胞基本结构、分化程度、化学组成等特点，可分为三大类1. 非细胞型微生物 无细胞结构，无产生能量的酶系统，由单一核酸（DNA/RNA）和蛋白质衣壳组成，必须在活细胞内增殖病毒属于此类微生物2. 原核细胞型微生物 细胞核分化程度低，只有DNA盘绕而成的拟核，无核仁和核膜。

这类微生物包括细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体和放线菌3. 真核细胞型微生物 细胞核的分化程度高，有核膜、核仁和染色体，能进行有丝分裂如真菌、藻类等3第二章 微生物的类群和形态结构 微生物种类繁多，人们研究得最多、也较深入的主要有细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次体、古菌、真菌、显微藻类、原生动物、病毒、类病毒和朊病毒等现择要介绍如下：一、细菌 细菌是一类细胞细而短（细胞直径约0.5m-5m）、结构简单、细胞壁坚韧以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物，分布广泛2. 细菌的特殊结构特殊结构是指某些细菌具有的结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢，其中芽孢抵抗力最强，灭菌就以杀灭芽孢为依据51. 细菌的形态与基本结构 观察细菌最常用的仪器是光学显微镜，其大小可以用测微尺在显微镜下测量，一般以微米为单位细菌按其形态不同，主要分为球菌、杆菌和螺形菌三类 （1） 球菌 多数球菌直径在1微米左右，外观呈球形或近似球形由于繁殖时分裂平面不同可形成不同的排列方式，分为双球菌、链球菌、葡萄球菌等 （2） 杆菌 形态多数呈直杆状，也有的菌体稍弯，多数呈分散存在，也有的呈链状排列，分为棒状杆菌、链状杆菌、球杆菌等。

（3） 螺形菌 菌体弯曲，呈弧形或螺旋形如幽门螺杆菌 细菌虽小，仍具有一定的细胞结构和功能细胞壁、细胞膜、细胞质和核质等各种细菌都有，是细菌的基本结构62. 细菌的特殊结构特殊结构是指某些细菌具有的结构，包括荚膜、鞭毛、菌毛和芽孢，其中芽孢抵抗力最强，灭菌就以杀灭芽孢为依据u 什么是芽孢？某些细菌在一定的环境条件下，胞质脱水浓缩，菌体内部形成一个圆形或椭圆形小体积称芽孢芽孢的特点：芽孢是细菌的休眠状态，无繁殖能力芽孢不直接引起疾病；当环境适宜时，芽孢又能发育成细菌的繁殖体，大量繁殖而致病；一个细菌只能形成一个芽孢，一个芽孢只能形成一个繁殖体；芽孢抵抗力极强在自然界克存活几年甚至几十年，灭菌以杀灭芽孢为依据；根据芽孢的大小、形态、和在菌体内的位置，可鉴别细菌7892. 细菌的繁殖 二分裂繁殖是细菌最普遍、最主要的繁殖方式其繁殖速度很快，大多数细菌约2030分钟繁殖一代，少数细菌繁殖速度较慢，需18小时才可繁殖一代 细菌的繁殖条件：丰富的营养物质：包括水分、无机盐类、蛋白胨、糖及生长因子；合适的酸碱度：大多数致病菌最适pH7.2-7.6；恰当的温度:大多数致病菌最适生长温度37；足够的气体：主要是氧气和二氧化碳。

10细菌细胞分裂的电镜超薄切片图杆菌二分裂过程模式图11二、 真菌 真菌是一类有细胞壁，无叶绿素，以寄生或腐生方式生存，少数为单细胞，多数为多细胞，能进行无性或有性繁殖的一类真核细胞型微生物 真菌包括单细胞与多细胞两类单细胞真菌呈圆形或卵圆形，称为酵母菌；多细胞真菌由菌丝和孢子组成，并交织成团，称丝状菌或霉菌 真菌生长的最适的温度为2228，最适的pH值为4.06.0其繁殖能力强，但生长速度比细菌慢，常需1-4周才形成菌落真菌对热的抵抗力不强，一般加热6070 1小时即被杀死，但对干燥、日光、紫外线和一些化学消毒剂有抵抗力，对2.5碘酒、10甲醛则较敏感12三、 病毒 病毒属非细胞型微生物，在自然界分布非常广泛，可在人、动物、植物、真菌和细菌中寄居并引起感染病毒是体积最小、结构最简单的微生物，它仅有一种核酸（DNA或RNA）作其遗传物质病毒必须在宿主活细胞内寄生，依靠细胞提供的能量、营养物质及生物大分子合成机制，完成病毒的复制过程 病毒与人类的关系极为密切，人类的传染病约75是由病毒引起的有些病毒传染性强，可引起世界大流行（如流感、艾滋病等）13理化因素对病毒的影响（1）物理因素温度 多数病毒耐冷不耐热。

在干冰温度（-70）和液氮温度（-196）下，病毒感染性可保持数月甚至数年在5060 30分钟，100几秒钟即可灭活pH 多数病毒在pH59范围内稳定，强酸或强碱条件下可被灭活射线 X射线、射线和紫外线都能灭活病毒2）化学因素主要有化学消毒剂、抗生素及中草药等除强酸、强碱消毒剂外，酚类、氧化剂、卤素类、醇类等对病毒均有灭活作用14第三章 微生物的营养一、微生物的营养要求 微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等1. 水 水是各种生物细胞必需的，是良好的溶剂，微生物的新陈代谢过程中的一切生化反应都离不开水的作用2. 碳源 碳源是合成菌体成分的原料，也是微生物获取能量的主要来源整体上看来，微生物可以利用的碳源范围极广，分为有机碳源和无机碳源两大类凡必须利用有机碳源的微生物就是异养微生物，凡能利用无机碳源的微生物就是自养微生物糖类是最广泛利用的碳源153. 氮源 氮源主要是供给合成菌体结构的原料，很少作为能源利用与碳源相似，微生物作为一个整体来说，能利用的氮源种类十分广泛某些微生物（如固氮菌）能利用空气中分子态的氮或利用无机氮化物如铵盐、硝酸盐合成有机氮化物4. 无机盐类 无机盐主要可为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素。

微生物需要的无机盐类很多，主要有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe等，其主要功能为构成菌体成分；调节渗透压；作为某些酶的成分，并能激活酶的活性等5. 生长因子 有些微生物虽然供给它适合的碳源氮源和无机盐类，仍不能生长，还要供给一定量的所谓“生长因子”其种类很多，主要是B族维生素的化合物等生长因子可以从酵母浸出液、血液或血清中获得16第四章 微生物的生长和繁殖一、微生物的生长和繁殖微生物在适宜的环境条件下，不断地吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行代谢活动，如果同化作用大于异化作用，则细胞质的量不断增加，体积得以加大，于是表现为生长简单地说，生长就是有机体的细胞组分与结构在量方面的增加单细胞微生物如细菌，生长往往伴随着细胞数目的增加当细胞增长到一定程度时，就以二分裂方式，形成两个基本相似的子细胞，子细胞又重复以上过程在单细胞微生物中，由于细胞分裂而引起的个体数目的增加，称为繁殖在一般情况下，当环境条件适合，生长与繁殖始终是交替进行的从生长到繁殖是一个由量变到质变的过程，这个过程就是发育微生物处于一定的物理、化学条件下，生长发育正常，繁殖速率也高；如果某一或某些环境条件发生改变，并超出了微生物可以适应的范围时，就会对机体产生抑制乃至杀灭作用。

17二、细菌纯培养的群体生长规律 (1)延迟期：少量细菌接种到新鲜培养基后，一般不立即进行繁殖，生长速度近于零因此在开始一段时间，细菌数几乎保持不变，甚至稍有减少这段时间被称为延迟期，又称为迟缓期、调整期或滞留适应期处于延迟期细菌细胞的特点是分裂迟缓、代谢活跃延迟期的长短与菌种、种龄、接种量和培养基成分有关2)对数期：对数期又称指数期这一阶段突出特点是细菌数以几何级数增加，代时稳定，细菌数目的增加与原生质总量的增加，与菌液混浊度的增加均呈正相关性3)稳定期：又称恒定期或最高生长期处于稳定期的微生物，新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，整个培养物中二者处于动态平衡，此时生长速度又逐渐趋向零稳定期的细胞内开始积累贮藏物，如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等，大多数芽孢细菌也在此阶段形成芽孢如果为了获得大量菌体，就应在此阶段收获，因这时细胞总数最高；这一时期也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段，某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期4)衰亡期：稳定期后如再继续培养，细菌死亡率逐渐增加，以致死亡数大大超过新生数，群体中活菌数目急剧下降，出现了“负生长”，此阶段叫衰亡期18第五章 热 原一、什么是热原？ 热原：指微量即能引起恒温动物体温异常升高的物质的总称。

是微生物的代谢产物，大多数细菌都能产生，致热能力最强的是革兰阴性杆菌所产生的热原，真菌和病毒也能产生热原 热原是微生物产生的一种内毒素，它存在于细菌的细胞膜和固体膜之间内毒素是由磷脂、脂多糖和蛋白质所组成的复合物，其中脂多糖是内毒素的主要成分，具有特别强的热原活性，因而大致可以认为“内毒素=热原=脂多糖” 19二、热原的基本性质 1、耐热性 在通常的灭菌条件下，热原往往不能被破坏，一般采用180，3-4h;250,30-45min或650，1min可彻底破坏热原 2、滤过性 热原直径约为1-5um，可通过一般滤器，甚至是微孔滤膜，孔径小于1nm的超滤膜可除去绝大部分甚至全部热原 3、水溶性 热原可溶于水 4、不挥发性 热原具有不挥发性，但可溶于水蒸气所夹带的雾滴而带入蒸馏水中，因此，蒸馏水器上附有隔沫装置 5、被吸附性 热原可以被活性炭，离子交换树脂，石棉滤板等吸附 6、其他 热原能被强酸、强碱、强氧化剂、超声波等破坏20三、污染热原的途径 1、从溶媒中带入 溶媒常是注射剂中污染热原的主要途径通常蒸馏器结构不合理，操作不当，注射用水贮放时间过长，均易导致注射用水含有热原 2、从原辅料中带入 有些原料本身容易滋生微生物，如果贮存时间过长或包装损坏，均易污染热原。

3、从容器、用具、管道与设备中带入 配制注射剂的容器、用具、管道、滤器等，使用前清洗不彻底或灭菌不完全，均可污染热原 4、制备过程中污染 环境的洁净级别达不到规定要求、或操作时间过长、灭菌不及时或灭菌不彻底、包装不严密等，都可能使注射剂污染热原 5、从输液器中带入 有时输液本生不含热原，但还是发生热原反应，一般就是由于输液用具污染热原而发生的热原反应21四、除去热原的方法 1、高温法 耐热器具洁净后用250干热灭菌30min以上可以破坏热原 2、酸碱法 玻璃器具可采用重铬酸钾硫酸清洁液或稀氢氧化钠处理破坏热原 3、吸附法 活性炭具有较强的吸附热原作用，同时兼有脱色助滤作用应选用针用规格活性炭，常用量为0.1%-0.5%此外，活性炭与白陶土合用也可除去热原 4、离子交换法 热原分子含有带负电荷的磷酸根与羧酸根，强碱性阴离子交换树脂可吸附除去溶剂中的热原 5、凝胶滤过法 用二乙氨基乙基葡聚糖凝胶滤过可除去热原 6、反渗透法 选用三醋酸纤维素膜或聚酰胺膜进行反渗透可除去热原 7、超滤法 3.015nm的超滤膜能除去热原22 第六章 消毒与灭菌下列术语常用于表示物理或化学方法对微生物的杀灭程度。

消毒：杀死物体上病原微生物的方法,并不一定能杀死含细菌的芽胞消毒所用的试剂称为消毒剂 灭菌：杀灭物体上所有微生物的方法灭菌比消毒要求高，包括杀灭细菌芽孢在内的全部病原微生物和非病原微生物 抑菌：抑制体内或体外细菌的生长繁殖常用的抑菌剂为各种抗生素，可抑制细菌的繁殖 防腐：防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法，细菌一般不死亡同一种化学药品在高浓度时为消毒剂，低浓度时常为防腐剂消毒与灭菌的方法一般可分为物理学方法和化。