微生物相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)

微生物相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)微生物的定義在自然界中除了常見(jiàn)的動(dòng)植物外，還存在著一個(gè)十分龐雜的、形體微小、構(gòu)造簡(jiǎn)單的生物類(lèi)群。這些生物個(gè)體微小，肉眼無(wú)法看見(jiàn)，必須借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡放大幾百倍、幾千倍，甚至幾萬(wàn)倍才能看見(jiàn)，我們將這類(lèi)微小的生物類(lèi)群統(tǒng)稱為微生物〔microorganism〕微生物的特點(diǎn)⑴微生物多以獨(dú)立生活的單細(xì)胞或細(xì)胞群體而存在，細(xì)胞沒(méi)有明顯的分化。⑵微生物體積小、面積大，從而新陳代謝能力強(qiáng)，生長(zhǎng)繁殖速度快。

例如有的細(xì)菌1小時(shí)內(nèi)分解糖的重量可為自身體重的100～1000倍；而人要吃掉自身體重100倍的糖〔糧食〕，幾乎要用去人生的一半時(shí)間。有的細(xì)菌在適宜的條件下，每20分鐘左右就分裂一次，一個(gè)細(xì)菌經(jīng)10小時(shí)就可以繁殖成10億個(gè)，一晝夜就是272個(gè)細(xì)菌。理論上講，一個(gè)細(xì)菌經(jīng)過(guò)不到兩整天的生長(zhǎng)繁殖就能形成與地球同等重量大小的群體。⑶微生物較易發(fā)生變異，適應(yīng)性強(qiáng)。微生物在外界環(huán)境發(fā)生劇烈變化時(shí)，大多數(shù)個(gè)體被淘汰而死亡，而發(fā)生了變異的個(gè)體那么適應(yīng)了新的環(huán)境條件而生存下來(lái)；一般生物無(wú)法生存的高溫或低溫、酸、堿、高鹽的條件下都有微生物的蹤跡。⑷微生物種類(lèi)多，分布廣，數(shù)量大。微生物按其生物學(xué)特征所劃分的大的類(lèi)群就包括：病毒、衣原體、立克次體、支原體、螺旋體、細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、古細(xì)菌、放線菌、真菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物；而與醫(yī)藥關(guān)系密切的是除藍(lán)細(xì)菌、古細(xì)菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物外的其他八大類(lèi)微生物。微生物廣泛分布于土壤、空氣和水等自然環(huán)境中，動(dòng)植物和人的體表以及某些腔道中也存在有微生物的活動(dòng)。微生物在自然界的作用自然界中的微生物不僅種類(lèi)多、分布廣、數(shù)量大，所起的作用多種多樣。大多數(shù)微生物對(duì)人和動(dòng)植物是有益或無(wú)害的。大家多知道綠色植物依靠太陽(yáng)能量，吸收CO2和H2O進(jìn)展光合作用，合成含碳有機(jī)物，同時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，直接或間接的供給動(dòng)物和人類(lèi)。那么，大氣中的CO2從哪里來(lái)的呢？除了燃燒和動(dòng)物呼吸，90%以上的CO2都是微生物生命活動(dòng)的產(chǎn)物。微生物與人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)密切相關(guān)：工業(yè)上具體應(yīng)用到食品、皮革、紡織、石油化工、冶金以及污水處理等方面；農(nóng)業(yè)上可用于造肥、催長(zhǎng)、防治病蟲(chóng)害等。在醫(yī)藥工業(yè)上利用微生物生產(chǎn)抗生素、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及有機(jī)溶媒、生物堿和酶制劑等。寄生在人類(lèi)和動(dòng)物口、鼻、咽部以及消化道中的微生物，在正常情況下他們是無(wú)害的，甚至是有益的。例如，牛這類(lèi)反芻動(dòng)物的胃，就是因?yàn)橛蟹纸饫w維素的微生物共生，才能消化飼料中的纖維素；而豆科植物生長(zhǎng)所需的氮源也是因?yàn)橛懈鼍潭諝庵械牡獨(dú)獠奴@得的。微生物中也有相當(dāng)一局部能引起人類(lèi)或動(dòng)植物病害，例如，在人類(lèi)可引起傷寒、痢疾、流感、病毒性肝炎等傳染病。這些具有致病性的微生物稱為病原微生物。另外，微生物的危害性還表現(xiàn)在引起工農(nóng)業(yè)原料、產(chǎn)品、藥品以及食品和生活用品的腐敗霉?fàn)€等。微生物的分類(lèi)微生物分為非細(xì)胞型微生物、原核細(xì)胞型微生物、真核細(xì)胞型微生物——從核的組成構(gòu)造來(lái)劃分。生物六界：病毒界、原核生物界、真菌界、原生生物界、植物界和動(dòng)物界之前四界為微生物界。細(xì)菌細(xì)菌同其他生物一樣，在其生命活動(dòng)過(guò)程中，都需要同周?chē)h(huán)境進(jìn)展物質(zhì)交換。從環(huán)境中獲得它們合成自身成分以及產(chǎn)生能量所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)不斷排出廢物，以維持其生命活動(dòng)，并進(jìn)展著生長(zhǎng)繁殖。細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與繁殖細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和生長(zhǎng)因子〔系指細(xì)菌生長(zhǎng)所必需的、需要量少且本身又不能合成的一類(lèi)有機(jī)物質(zhì)——B族維生素、某些嘌呤和嘧啶堿基〕。細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖條件⑴充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)〔包括一定量的水分、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和必要生長(zhǎng)因子。⑵適宜的酸堿度〔最適pH為6.8～7.4〕⑶適宜的溫度〔大多數(shù)細(xì)菌屬于中溫菌，哺乳動(dòng)物寄生菌的最適溫度為37℃，其他腐生性細(xì)菌的最適溫度為25～32℃細(xì)菌的生長(zhǎng)溫度細(xì)菌類(lèi)別生長(zhǎng)溫度（℃）舉例最低最適最高低溫菌-5～010～2025～30水和冷藏物中的細(xì)菌室溫菌10～2025～3240～50腐物寄生菌體溫菌10～203740～50病原菌高溫菌25～4550～5570～80溫泉、堆肥中的細(xì)菌⑷氣體條件：細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖需要氧氣和二氧化碳。a.專(zhuān)性需氧菌〔obligateaerobe〕：必須在有游離氧氣的環(huán)境中才能生長(zhǎng)，如結(jié)核分枝桿菌、枯草芽孢桿菌；

b.專(zhuān)性厭氧菌〔obligateanaerobe〕：必須在無(wú)氧或低氧化復(fù)原勢(shì)的環(huán)境下才能生長(zhǎng)，游離氧對(duì)其有毒性作用。如破傷風(fēng)梭菌；c.兼性厭氧菌〔facultativeanaerobe〕：在有氧和無(wú)氧條件下均能生長(zhǎng)，但在有氧時(shí)生長(zhǎng)較好，大多數(shù)病原性細(xì)菌均屬此類(lèi)。細(xì)菌的致病性定義：細(xì)菌能引起機(jī)體產(chǎn)生疾病的性能，稱之為致病性或病原性〔pathogenicity〕。凡具有致病性的細(xì)菌稱為病原菌或致病菌〔pathogenicbacteria〕。侵襲力：指病原菌突破機(jī)體防御功能，并在體內(nèi)進(jìn)展生長(zhǎng)繁殖，蔓延擴(kuò)散的能力。主要包括以下三個(gè)方面c.對(duì)宿主防御功能的抵抗力毒素：外毒素和內(nèi)毒素外毒素：化學(xué)成分為蛋白質(zhì)，毒性作用較強(qiáng)，抗原性強(qiáng)，但不穩(wěn)定，對(duì)熱和某些化學(xué)物質(zhì)敏感，如用0.3～0.4%甲醛液作用后，可脫毒而不影響其抗原性，即成類(lèi)毒素。產(chǎn)生外毒素的細(xì)菌主要是革蘭氏陽(yáng)性菌，如白喉棒狀桿菌、破傷風(fēng)梭菌、肉毒梭菌；少數(shù)革蘭氏陰性菌，如痢疾桿菌、霍亂弧菌等。內(nèi)毒素：革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁成分。大多數(shù)細(xì)菌都有內(nèi)毒素。內(nèi)毒素毒性比外毒素低，抗原性較弱，不被甲醛脫毒，不形成類(lèi)毒素。病原菌的侵入數(shù)量：由于正常機(jī)體對(duì)病原菌有一定的抵抗力，因此，細(xì)菌引起疾病除需有一定的毒力外，還需要一定的數(shù)量。毒力越大，數(shù)量越少。病原菌的侵入途徑：傷寒沙門(mén)菌、痢疾桿菌→消化道；破傷風(fēng)梭菌→缺氧狀態(tài)的深部創(chuàng)口；肺炎鏈球菌、腦膜炎奈瑟菌→呼吸道；結(jié)核分枝桿菌→呼吸道、消化道和皮膚傷口。細(xì)菌感染類(lèi)型傳染：又稱感染，是病原微生物侵入機(jī)體，抑制機(jī)體的防御屏障，在一定部位生長(zhǎng)繁殖，引起不同程度的病理過(guò)程。臨床病癥者為傳染病〔infectiondistase〕。病原菌引起的傳染病，都要經(jīng)過(guò)一段潛伏期才能發(fā)病，傳染的發(fā)生、開(kāi)展與結(jié)局取決于病原菌毒力、機(jī)體防御功能和環(huán)境因素三方面，結(jié)局為：隱性感染〔inapparentinfection〕：如果機(jī)體的抵抗力強(qiáng)，而病原菌的毒力相對(duì)較弱，侵入的數(shù)量又較少，感染后病原菌對(duì)機(jī)體的損害輕微，根本上不出現(xiàn)臨床病癥，即隱性感染。通過(guò)隱性感染，機(jī)體可獲得一定的特異免疫力。帶菌狀態(tài)：當(dāng)機(jī)體隱性感染或傳染病痊愈后，病原菌可能在機(jī)體內(nèi)繼續(xù)存在，并不斷向體外排菌，稱為帶菌狀態(tài)。處于帶菌狀態(tài)的人稱為帶菌者〔carrier〕。這種情況在傷寒、白喉等傳染病中時(shí)有發(fā)生。帶菌者一般不被人所注意，故在傳染病的傳播和流行上是重要的傳染源。真菌常見(jiàn)真菌：酵母菌、毛霉屬、根霉屬、犁頭霉屬、曲霉屬、青霉屬、頭孢霉屬真菌與人類(lèi)疾?。篴.淺部感染性真菌：是指侵犯機(jī)體皮膚、毛發(fā)指〔趾〕甲等淺部角化組織的真菌，這類(lèi)菌統(tǒng)稱為癬菌〔Dermatophytes〕或皮膚絲狀菌。深部感染性真菌：是指侵入機(jī)體深部組織，內(nèi)臟及引起全身性感染的真菌。真菌毒素〔mycotoxin〕：指真菌產(chǎn)生的毒性代謝產(chǎn)物。人、畜誤食含有真菌毒素的食物，就可能發(fā)生真菌毒素中毒癥〔mycotoxicosis〕。病毒病毒：是一種體積十分微小、構(gòu)造簡(jiǎn)單、只含一種核酸〔DNA或RNA〕、必須在活細(xì)胞內(nèi)才能增殖的非細(xì)胞形態(tài)的微生物。病毒的復(fù)制周期為：吸附→與細(xì)胞外表受體特異性結(jié)合、穿入→宿主細(xì)胞、脫殼→釋放基因組核酸并進(jìn)入一定部位、生物合成→核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成、裝配釋放→組裝為成熟的病毒顆粒。病毒的致病性和機(jī)體的免疫性感染方式：水平傳播和垂直傳播水平傳播：是指病毒在個(gè)體之間傳播，常見(jiàn)途徑為a.呼吸道，b.消化道，c.皮膚。垂直傳播：是指病毒通過(guò)胎盤(pán)、產(chǎn)道或哺乳等方式由親代直接傳給子代〔皰疹、風(fēng)疹、脊髓灰質(zhì)炎、肝炎、巨細(xì)胞、人類(lèi)免疫缺陷等病毒，其中乙型肝炎病毒、風(fēng)疹病毒、巨細(xì)胞病毒和人類(lèi)免疫缺陷病毒多見(jiàn)。病毒感染類(lèi)型隱性感染：病毒侵入機(jī)體后，不引起臨床病癥的稱為隱性感染，又稱為非顯性感染。隱性感染十分常見(jiàn)，其發(fā)生原因可能是機(jī)體免疫力強(qiáng)，而病毒毒力弱或未能到達(dá)靶細(xì)胞，未造成組織細(xì)胞的損傷，故不引起臨床病癥的出現(xiàn)。隱性感染雖可激活機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗病毒免疫，但也有向外界傳播病毒的可能。顯性感染：病毒侵入機(jī)體后在宿主細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制，引起細(xì)胞破壞、死亡而導(dǎo)致組織損傷或毒性產(chǎn)物堆積到一定程度時(shí)，機(jī)體就出現(xiàn)臨床病癥。a.急性感染：潛伏期短，發(fā)病急，病程短一般為數(shù)日至數(shù)周。b.持續(xù)性感染：病毒可在體內(nèi)存在數(shù)月至數(shù)年，甚至數(shù)十年，可有臨床病癥，也可為無(wú)病癥的病毒攜帶者，成為重要的傳染源。分為慢性感染、潛伏性感染和慢發(fā)病毒感染。病毒感染的防治病毒疫苗：常用的有滅活疫苗、減毒活疫苗等。病毒性疾病的治療上：藥物主要是針對(duì)DNA病毒的。干擾素具有廣譜的抗病毒作用。消毒與滅菌消毒：是指用理化方法殺死物體或介質(zhì)中所有病原微生物，但不一定能殺死芽孢。通過(guò)消毒可以到達(dá)防止病原微生物傳播的目的。滅菌：是指用理化方法殺死物體或介質(zhì)中所有的微生物，包括致病的和非致病的各種微生物，以及細(xì)菌的芽孢。防腐：是指利用理化因素抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，細(xì)菌不一定死亡，但可防止物品腐敗，亦稱抑菌。無(wú)菌：是指不含活菌的意思。無(wú)菌操作就是指嚴(yán)防活的微生物侵入人體或污染實(shí)驗(yàn)材料的操作方法。無(wú)菌操作所用的器具和材料，都必須經(jīng)滅菌處理。物理方法熱力滅菌法：⑵濕熱滅菌法：a.巴氏消毒法，b.煮沸法，c.流通蒸汽滅菌法，d.間歇滅菌法，e.高壓蒸汽滅菌法影響濕熱滅菌法的因素：幾種細(xì)菌的致死溫度與時(shí)間菌種致死溫度與時(shí)間菌種致死溫度與時(shí)間白喉棒狀桿菌50℃，10min傷寒沙門(mén)菌58℃，30min普通變形桿菌55℃，60min大腸埃希菌60℃，10min肺炎鏈球菌56℃，5～7min嗜熱乳桿菌71℃，30minc.pH的影響：pH6.0～8.0時(shí)，微生物不易被殺死；pH高于或低于該范圍時(shí)，那么微生物抵抗力減弱，特別在酸性時(shí)，微生物的抗熱力明顯減弱，因此，對(duì)酸性溶液滅菌可考慮降低溫度和時(shí)間。d.介質(zhì)的性質(zhì)：水分能促進(jìn)菌體蛋白質(zhì)凝固，加速菌體死亡。此外有機(jī)物能保護(hù)微生物，在滅菌時(shí)也應(yīng)加以考慮。

低溫輻射：紫外線、日光、電離輻射枯燥超聲波過(guò)濾化學(xué)方法常用消毒劑的種類(lèi)和應(yīng)用

a.重金屬鹽類(lèi)：重金屬離子易和帶陰電的菌體蛋白質(zhì)結(jié)合，使之變性沉淀。

b.氧化劑：可以使菌體酶的-SH氧化為-S-S。從而使酶失去活性。

c.酚類(lèi)：能殺死細(xì)菌繁殖體，但對(duì)芽胞作用不大。e.醛類(lèi)：醛類(lèi)殺菌作用強(qiáng)于醇類(lèi)，其中以甲醛和戊二醛作用最強(qiáng)。醛基能與細(xì)菌蛋白質(zhì)的氨基結(jié)合，使蛋白質(zhì)變性，因此有強(qiáng)大的殺菌作用。微生物與藥物變質(zhì)藥物中微生物的來(lái)源1.來(lái)自空氣中的微生物：球菌屬、桿菌屬、青霉菌屬、曲霉菌屬等2.來(lái)自水中的微生物：假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、大腸埃希菌等3.其他來(lái)源：原料、容器、設(shè)備和操作人員等藥物變質(zhì)的判斷2.微生物已死亡或已被排除，但其毒性代謝產(chǎn)物仍然存在藥物變質(zhì)的結(jié)果3.藥物中的微生物產(chǎn)生有毒的代謝產(chǎn)物，藥物中含有易受微生物侵染的組分，如外表活性劑、濕潤(rùn)劑、混懸劑、甜味劑、香味劑、有效的化療