微生物及无菌知识

1.真菌：
• 真菌在微生物世界中可以称得上是个"巨人家族"，真菌的
个头较大，其中的许多成员对我们来说都是很熟悉的。例 如，在潮湿的天气里，常常发现粮食、衣服、皮鞋上长了 霉，我们做酱、酱油、豆腐乳用的曲霉和毛霉等霉菌；发 面、酿酒用的酵母菌等都是真菌，就连人们爱吃的蘑菇、 木耳等，也都是真菌大家族的成员。真菌是微生物中的一 大类群，属于真核微生物，与人类关系非常密切。真菌是 抗生素（如青霉素、头孢霉素）、有机酸等多种发酵工业 的基础，在自然界中则扮演着各种复杂有机物分解者的角 色。然而有些真菌是病原菌，引起人类和动植物病害，有 些真菌产生毒素，使人、畜中毒，严重者引起癌症。如黄 曲霉产生的黄曲霉毒素毒害肝脏，易引发肝癌。
原核微生物，分布广泛。细菌按形状可分为：球菌（0.5~2μm）、杆菌 （长1~5μm，宽0.3~1μm）和螺旋菌（大小与杆菌相似）。
• 按革兰氏染色法染色的不同，分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。革兰氏
阳性菌的细胞壁表面含较多的磷壁酸，会产生外毒素，如金黄色葡萄球菌； 革兰氏阴性菌的细胞壁表面多含脂蛋白和脂多糖，会产生内毒素（即热 原），如大肠杆菌。
丝状真菌
三、霉菌的菌落
由于霉菌的菌丝较粗而长，因而霉菌的菌落较大，有的霉菌的菌丝蔓延， 没有局限性，其菌落可扩展到整个培养皿，有的种则有一定的局限性，直径 1-2厘米或更小。菌落质地一般比放线菌疏松，外观干燥，不透明，呈现或紧 或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状；菌落与培养基的连接紧密，不易挑取；菌 落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致。
5.衣原体
• 衣原体（chlamydia）是一类能通过细菌滤器，严格细胞内寄生，有
独特发育周期的原核细胞性微生物。 过去认为是病毒，先归属细菌范 畴。衣原体广泛寄生于人类、鸟类及哺乳动物。能引起人类疾病的有 沙眼衣原体、肺炎衣原体、鹦鹉热肺炎衣原体。 • 其共同特征： 1、体积大于病毒，约250~500nm，在光学显微镜下可以查见。 2、含有DNA和RNA。 3、具有细胞壁，但无肽聚糖，只含微量的细胞壁，由二硫键连接 的多肽作为支架。 4、对多种抗生素敏感。 5、具有一些酶类但不够完善，这些酶缺乏产生代谢能量的作用， 要由主细胞提供。能在鸡胚卵黄囊及多种细胞中生长繁殖。 6、有独特发育周期，仅在活细胞内以二分裂方式繁殖
• 放线菌有生长发育良好的菌丝体，呈分枝状，菌
• • • •
丝宽为0.2~1.2μ m，革兰氏阳性。 其内部构造与细菌相似，无完整的细胞核。菌落 常呈幅射状，因此称放线菌。 繁殖方式为无性孢子繁殖。最适pH6.7~7.5，温度 25~30℃。 放线菌可用于生产抗生素、维生素和酶类，少数 可引起人畜放线菌病。 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，其形态如下图所示。
（2）酵母菌
• 提起酵母菌这个名称，也许有人不太熟悉，但实际上人们
几乎天天都在享受着酵母菌的好处。因为我们每天吃的面 包和馒头就是有酵母菌的参与制成的；我们喝的啤酒，也 离不开酵母菌的贡献，酵母菌是人类实践中应用比较早的 一类微生物，我国古代劳动人民就利用酵母菌酿酒；酵母 菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成 高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。 酵母菌在自然界中分布很广，尤其喜欢在偏酸性且含糖较 多的环境中生长，例如，在水果、蔬菜、花蜜的表面和在 果园土壤中最为常见。
链霉菌的一般形态和构造 （模式图）
二、放线菌的繁殖
放线菌没有有性繁殖，主要通过形成无性孢子方 式进行无性繁殖，成熟的分生孢子或孢囊孢子散 落在适宜环境里发芽形成新的菌丝体；另一种方 式是菌丝体的无限伸长和分枝，在液体振荡培养 （或工业发酵）中，放线菌每一个脱落的菌丝片 段，在适宜条件下都能长成新的菌丝体，也是一 种无性繁殖方式。
微生物及无菌知识
目的
• 学习微生物的相关知识 • 了解药品微生物污染的来源和预防
内容
第一部分：微生物基础知识 第二部分：消毒与灭菌 第三部分：药品生产中的微生物控制 第四部分：几个问题？
第一部分：微生物基础知识
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。
微生物的特点
4.适应强、变异易
• 一九四三年分离到的青霉素产生菌，在每毫升发酵液中只能分泌20单位左右
的青霉素，通过60多年来的不断育种，加上其他条件的改进，目前每毫升已 经超过10万单位。
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、也较深入的主要有八大类 1.真菌：蘑菇、霉菌、酵母菌、念珠菌（湿疹） 2.细菌：肺炎球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌 3.放线菌：链霉菌 4.支原体：肺炎支原体 5.衣原体：沙眼 6.立克次体：斑疹伤寒 7.螺旋体：梅毒 8.病毒：甲、乙肝病毒，麻疹病毒，狂犬病毒，流感病毒。
二、霉菌的繁殖
• 霉菌有着极强的繁殖能力，而且繁殖方式也是多
种多样的。虽然霉菌菌丝体上任一片段在适宜条 件下都能发展成新个体，但在自然界中，霉菌主 要依靠产生形形色色的无性或有性孢子进行繁殖。 孢子有点像植物的种子，不过数量特别多，特别 小。 霉菌的无性孢子直接由生殖菌丝的分化而形成， 常见的有节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子和分生孢 子。
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微生物的特点
1.种类多、分布广 • 现在已经知道的微生物有十万种左右； • 微生物在土壤中的数量最多，据统计，一克土壤中含有几千万到几百亿的微生物。 2.个体小、胃口大 • 每毫克大肠杆菌细胞的表面积比每毫克人细胞的表面积大30万被左右； • 积极活动的大肠杆菌，每小时能消耗它体重2000倍的乳糖； 3.繁殖速、转化快 • 微生物有惊人的繁殖速度，大多数微生物几十分钟内就可以繁殖一代，如细菌一 般每20~30分钟既可分裂一次； • 生产味精的谷氨酸短杆菌，从摇瓶培养扩大到50吨发酵罐的过程中，在52小时内 细胞数目增加了32亿倍； • 乳酸菌每小时可产生为其体重1000~10000倍的乳酸； • 一种产朊假丝酵母合成蛋白质的能力是大豆的100倍，比食用公牛强10000倍；
二、酵母菌的菌落
• 大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似，但
比细菌菌落大而厚，菌落表面光滑、湿润、 粘稠，容易挑起，菌落质地均匀，正反面 和边缘、中央部位的颜色都很均一，菌落 多为乳白色，少数为红色，个别为黑色。
红酵母
酵母菌的繁殖：出芽生殖
2.细菌
• 细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧，以二等分裂方式繁殖的
(1)霉菌：
• 霉菌是丝状真菌的俗称，意即“发霉的真
菌”，它们往往能形成分枝繁茂的菌丝体， 但又不象蘑菇那样产生大型的子实体。在 潮湿温暖的地方，很多物品上长出一些肉 眼可见的绒毛状、絮状或蛛网状的菌落， 那就是霉菌。
一、 霉菌的形态、大小和结构
霉菌的菌丝：构成霉菌营养体的基本单位是菌丝。 菌丝是一种管状的细丝，把它放在显微镜下观察，很像一根透明胶管，它的直径 一般为3-10微米，比细菌和放线菌的细胞约粗几倍到几十倍。菌丝可伸长并 产生分枝，许多分枝的菌丝相互交织在一起，就叫菌丝体。
6.立克次氏体
• 立克次氏体（Rickettsia）是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物.
螨传入人体、如斑疹伤寒、战壕热
是介于细菌与病毒之间,而接近于细菌的一类原核生物。一般呈球状或杆 状,是专性细胞内寄生物，主要寄生于节肢动物，有的会通过蚤、虱、蜱、
。
立克次氏体的特点
①细胞大小为0.3～0.6μ m×0.8～2.0μ m，有细胞形态，一般不能通过 细菌滤器，可 通过瓷滤器，在光学显微镜下清晰可见。 ②细胞呈球状、杆状或丝状，有的多形性。 ③有细胞壁，无鞭毛，呈革兰氏阴性反应（除恙虫病立克次体外），效 果不明显。 ④除少数外，均在真核细胞内营专性寄生，宿主一般为虱、蚤等节肢动 物，并可传至人或其他脊椎动物。 ⑤以二等分裂方式进行繁殖，但繁殖速度较细菌慢，一般9～12h繁殖一 代。 ⑥有不完整的产能代谢途径，大多只能利用谷氨酸和谷氨酰胺产能而不 能利用葡萄糖或有机酸产能； ⑦大多数不能用人工培养基培养，须用鸡胚、敏感动物及动物组织细胞 来培养立克次氏体； ⑧对热、光照、干燥及化学药剂抵抗力差，60℃30min即可杀死，100℃ 很快死亡，对一般消毒剂、磺胺及四环素、氯霉素、红霉素、青霉素 等抗生素敏感。 ⑨同时有DNA和RNA两种核酸，但没有核仁及核膜，属于适应了寄生生活 的α -变形菌。基因组很小，如普氏立克次氏体的基因组为1.1Mb。
7.螺旋体
• 螺旋体(Spirochaeta)细长、柔软、弯曲呈螺旋状的运动活泼的单细
胞原核生物。全长3～500微米，具有细菌细胞的所有内部结构。在生 物学上的位置介于细菌与原虫之间，螺旋体广泛分布在自然界和动物 体内。 • 引起人患回归热、梅毒、钩端螺旋体病的致病菌 ，均属于螺旋体。
的原核生物。支原体细胞中唯一可见的细胞器是核糖体（支原体是原 核细胞，原核细胞的细胞器只有核糖体）。 • 支原体结构也比较简单，多数成球形，没有细胞壁，只有三层结构的 细胞膜，故具有较大的可变性 • 繁殖方式多样，主要为二分裂繁殖，还有断裂、分枝、出芽等方式， 盖因缺乏细胞壁造成分裂时二个子细胞大小不均所致。同时，支原体 分裂和其DNA复制不同步，可形成多核长丝体。
•
节孢子：菌丝生长到一定阶段时出现横隔膜，然后 从隔膜处断裂而形成的细胞称为节孢子。如白地霉 产生的节孢子
厚垣孢子：某些霉菌种类在菌丝中间或顶端发生局部的细胞 质浓缩和细胞壁加厚，最后形成一些厚壁的休眠孢子，称为 厚垣孢子。如毛霉属中的总状毛霉
分生孢子：是在生殖菌丝顶端或已分化的分生孢子梗上形成的孢子，分生孢子有 单生、成链或成簇等排列方式，是子囊菌和半知菌亚门的霉菌产生的一类无性孢 子。
放线菌的菌落特征 A：诺尔斯氏链霉菌； B：皮疽诺卡氏菌； C：酒红指孢囊菌； D：游动放线菌； E：小单胞菌； F：皱双孢马杜拉放线菌
产抗菌素的放线菌的菌落特征 A：卡特利链霉菌； B：弗氏链霉菌； C：吸水链霉菌金泪亚种； D：卡那霉素链霉菌；E：除虫链霉菌； F：生磺酸链霉菌
4.支来自百度文库体
• 支原体（mycoplasma）：又称霉形体，为目前发现的最小的最简单
毛和芽胞等特殊结构。
• 细菌一般有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核，有的还有荚膜、鞭毛、菌 • 细菌一般为无性繁殖，以二分法繁殖，几十分钟或1~2小时分裂一次。
葡萄球菌
链球菌
大肠杆菌(带鞭毛)
杆菌(碳疽)
沙门氏菌
淡水中的螺旋菌 spirochetes .
弧状菌
细菌的繁殖：二分裂繁殖
3.放线菌
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一、酵母菌的形态、大小和结构
• 酵母菌是单细胞真核微生物。酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠 •
形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。比细菌的单细胞个体要大得多，一般为1-5 微米×5-30微米。酵母菌无鞭毛，不能游动。 酵母菌具有典型的真核细胞结构,有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、 线粒体等，有的还具有微体。
分生孢子
镰刀霉的镰 刀形大分生 孢子
青霉的帚状 分生孢子梗 和分生孢子
曲霉的分生孢子 头彩图
霉菌的孢子
• 霉菌的孢子具有小、轻、干、多，以及形态色泽各异、休眠期长和抗逆性强
等特点，每个个体所产生的孢子数，经常是成千上万的，有时竟达几百亿、 几千亿甚至更多。这些特点有助于霉菌在自然界中随处散播和繁殖。对人类 的实践来说，孢子的这些特点有利于接种、扩大培养、菌种选育、保藏和鉴 定等工作，对人类的不利之处则是易于造成污染、霉变和易于传播动植物的 霉菌病害。