微生物学基础知识grew.docx
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1、第一模块块 微生生物学基基础知识识第一章 微生生物概述述一. 什什么是微微生物微生物是是一类肉肉眼不能能直接看看见,必必须借助助光学显显微镜或或电子显显微镜放放大几百百倍、几几千倍甚甚至几万万倍才能能观察到到的微小小生物的的总称。微生物具具有形体体微小、结结构简单单;繁殖殖迅速、容容易变异异;种类类繁多、分分布广泛泛等特点点。 二. 微微生物的的分类:根据微生生物有无无细胞基基本结构构、分化化程度、化化学组成成等特点点,可分分为三大大类。1. 非非细胞型型微生物物 无无细胞结结构,无无产生能能量的酶酶系统,由由单一核核酸(DDNA/RNAA)和蛋蛋白质衣衣壳组成成,必须须在活细细胞内增增殖。病
2、病毒属于于此类微微生物。2. 原原核细胞胞型微生生物 细胞核核分化程程度低,只只有DNNA盘绕绕而成的的拟核,无无核仁和和核膜。这这类微生生物包括括细菌、衣衣原体、支支原体、立立克次体体、螺旋旋体和放放线菌。3. 真真核细胞胞型微生生物 细胞核核的分化化程度高高,有核核膜、核核仁和染染色体,能能进行有有丝分裂裂。如真真菌、藻藻类等。三. 微微生物的的作用及及危害1. 微微生物的的作用绝大多数数微生物物对人和和动物是是有益的的,已广广泛应用用于农业业、食品品、医药药、酿造造、化工工、制革革、石油油等行业业,发挥挥了越来来越重要要的作用用。例如如与我们们日常生生活密切切相关的的如酸奶奶、酒类类、抗
3、生生素、疫疫苗等。2. 微微生物的的危害微生物中中也有一一部分能能引起人人及动、植植物发生生病害,这这些具有有致病性性的微生生物,称称为病原原微生物物。如人人类的许许多传染染病(感感冒、伤伤寒、痢痢疾、结结核、脊脊髄灰质质炎、病病毒性肝肝炎等),均均是由病病原微生生物引起起的。 从药品生生产的卫卫生学而而言,微微生物对对药品的的原料、生生产环境境和成品品的污染染是造成成生产失失败、成成品不合合格的重重要因素素。 第二章 微生生物的类类群和形形态结构构一. 细细菌细菌是一一类细胞胞细而短短、结构构简单、细细胞壁坚坚韧,以以二分裂裂方式无无性繁殖殖的原核核微生物物,分布布广泛。1. 细细菌的形形态
4、与结结构 观察细细菌最常常用的仪仪器是光光学显微微镜,其其大小可可以用测测微尺在在显微镜镜下测量量,一般般以微米米为单位位。细菌菌按其形形态不同同,主要要分为球球菌、杆杆菌和螺螺形菌三三类。 (11) 球球菌 多数球球菌直径径在1微微米左右右,外观观呈球形形或近似似球形。由由于繁殖殖时分裂裂平面不不同可形形成不同同的排列列方式,分分为双球球菌、链链球菌、葡葡萄球菌菌等。 (22) 杆杆菌 形态多多数呈直直杆状,也也有的菌菌体稍弯弯,多数数呈分散散存在,也也有的呈呈链状排排列,分分为棒状状杆菌、链链状杆菌菌、球杆杆菌等。 (33) 螺螺形菌 菌体体弯曲,呈呈弧形或或螺旋形形。如幽幽门螺杆杆菌。
5、细菌虽虽小,仍仍具有一一定的细细胞结构构和功能能。细胞胞壁、细细胞膜、细细胞质和和核质等等各种细细菌都有有,是细细菌的基基本结构构。2. 细细菌的繁繁殖二分裂繁繁殖是细细菌最普普遍、最最主要的的繁殖方方式。在在分裂前前先延长长菌体,染染色体复复制为二二,然后后垂直于于长轴分分裂,细细胞赤道道附近的的细胞质质膜凹陷陷生长,直直至形成成横隔膜膜,同时时形成横横隔壁,这这样便产产生两个个子细胞胞。 细菌生长长速度很很快,一一般约220miin分裂裂一次。若若按此速速度计算算,细菌菌群体将将庞大到到难以想想象的程程度。但但事实上上由于细细菌繁殖殖中营养养物质的的逐渐消消耗,有有害代谢谢产物的的逐渐积积
6、累,细细菌不可可能始终终保持高高速度的的无限繁繁殖。经经过一段段时间后后,细菌菌繁殖速速度逐渐渐减慢,死死亡菌数数增多,活活菌增长长率随之之下降并并趋于停停滞。3. 细细菌的菌菌落单个或少少数细菌菌细胞生生长繁殖殖后,会会形成以以母细胞胞为中心心的一堆堆肉眼可可见、有有一定形形态构造造的子细细胞集团团,这就就是菌落落。细菌菌菌落常常表现为为湿润、粘粘稠、光光滑、较较透明、易易挑取、质质地均匀匀以及菌菌落正反反面或边边缘与中中央部位位颜色一一致等。二. 真真菌真菌是一一类有细细胞壁,无无叶绿素素,以寄寄生或腐腐生方式式生存,少少数为单单细胞,多多数为多多细胞,能能进行无无性或有有性繁殖殖的一类类
7、真核细细胞型微微生物。真菌包括括单细胞胞与多细细胞两类类。单细细胞真菌菌呈圆形形或卵圆圆形,称称为酵母母菌;多多细胞真真菌由菌菌丝和孢孢子组成成,并交交织成团团,称丝丝状菌或或霉菌。真菌生长长的最适适的温度度为222288,最最适的ppH值为为466。其繁繁殖能力力强,但但生长速速度比细细菌慢,常常需1-4周才才形成菌菌落。真真菌对热热的抵抗抗力不强强,一般般加热660770 1小时时即被杀杀死,但但对干燥燥、日光光、紫外外线和一一些化学学消毒剂剂有抵抗抗力,但但对2.5碘碘酒、110甲甲醛则较较敏感。1. 霉霉菌霉菌是丝丝状真菌菌的俗称称,意即即发霉霉的真菌菌,它它们往往往能形成成分枝繁繁茂
8、的菌菌丝体,但但又不象象蘑菇那那样产生生大型的的子实体体。(1)霉霉菌的形形态、大大小和结结构构成霉菌菌营养体体的基本本单位是是菌丝。菌菌丝是一一种管状状的细丝丝,把它它放在显显微镜下下观察,很很像一根根透明胶胶管,它它的直径径一般为为3-110微米米,比细细菌的细细胞约粗粗几倍到到几十倍倍。菌丝丝可伸长长并产生生分枝,许许多分枝枝的菌丝丝相互交交织在一一起,就就叫菌丝丝体。(2)霉霉菌的繁繁殖霉菌有着着极强的的繁殖能能力,而而且繁殖殖方式也也是多种种多样的的。在自自然界中中,霉菌菌主要依依靠产生生形形色色色的孢孢子进行行繁殖。孢孢子有点点像植物物的种子子,不过过数量特特别多,特特别小。霉菌的
9、孢孢子具有有小、轻轻、干、多多,以及及形态色色泽各异异、休眠眠期长和和抗逆性性强等特特点,每每个个体体所产生生的孢子子数,经经常是成成千上万万的,有有时竟达达几百亿亿、几千千亿甚至至更多。这这些特点点有助于于霉菌在在自然界界中随处处散播和和繁殖。对对人类的的实践来来说,孢孢子的这这些特点点有利于于接种、扩扩大培养养、菌种种选育、保保藏和鉴鉴定等工工作,对对人类的的不利之之处则是是易于造造成污染染、霉变变和易于于传播动动植物的的霉菌病病害。 (3)霉霉菌的菌菌落由于霉菌菌的菌丝丝较粗而而长,因因而霉菌菌的菌落落较大,有有的霉菌菌的菌丝丝蔓延,没没有局限限性。菌菌落质地地一般比比较疏松松,外观观干
10、燥,不不透明,呈呈现或紧紧或松的的蛛网状状、绒毛毛状或棉棉絮状;菌落与与附着物物的连接接紧密,不不易挑取取;菌落落正反面面的颜色色和边缘缘与中心心的颜色色常不一一致。 2. 酵酵母菌酵母菌在在自然界界中分布布很广,尤尤其喜欢欢在偏酸酸性且含含糖较多多的环境境中生长长,例如如,在水水果、蔬蔬菜、花花蜜的表表面和在在果园土土壤中最最为常见见。 (1)酵酵母菌的的形态、大大小和结结构酵母菌是是单细胞胞真核微微生物。酵酵母菌细细胞的形形态通常常有球形形、卵圆圆形、腊腊肠形、椭椭圆形、柠柠檬形或或藕节形形等。比比细菌的的单细胞胞个体要要大得多多,一般般为1-5微米米5-30微微米。酵母菌具具有典型型的真
11、核核细胞结结构,有有细胞壁壁、细胞胞膜、细细胞核、细细胞质、液液泡、线线粒体等等。(2)酵酵母菌的的繁殖酵母菌有有多种繁繁殖方式式,包括括无性繁繁殖和有有性繁殖殖。有人人把只进进行无性性繁殖的的酵母菌菌称作假酵母母,而而把进行行有性繁繁殖的酵酵母菌称称作真真酵母。(3)酵酵母菌的的菌落大多数酵酵母菌的的菌落特特征与细细菌相似似,但比比细菌菌菌落大而而厚,菌菌落表面面光滑、湿湿润、粘粘稠,容容易挑起起,菌落落质地均均匀,正正反面和和边缘、中中央部位位的颜色色都很均均一,菌菌落多为为乳白色色,少数数为红色色,个别别为黑色色。 三. 病病毒病毒属非非细胞型型微生物物,在自自然界分分布非常常广泛,可可
12、在人、动动物、植植物、真真菌和细细菌中寄寄居并引引起感染染。病毒毒是体积积最小、结结构最简简单的微微生物,它它仅有一一种核酸酸(DNNA或RRNA)作作其遗传传物质。病病毒必须须在宿主主活细胞胞内寄生生,依靠靠细胞提提供的能能量、营营养物质质及生物物大分子子合成机机制,完完成病毒毒的复制制过程。病毒与人人类的关关系极为为密切,人人类的传传染病约约75是由病病毒引起起的。有有些病毒毒传染性性强,可可引起世世界大流流行(如如流感、艾艾滋病等等)。1. 病病毒的大大小、形形态和结结构病毒体积积微小,大大多数病病毒只有有采用电电子显微微镜将其其放大数数千、数数万倍才才能看见见。病毒毒的形态态不一,基基
13、本可归归纳为三三种:杆杆状、球球状和这这两种形形态结合合的复合合型。病毒没有有细胞构构造,病病毒粒子子的主要要成分是是核酸和和蛋白质质,在宿宿主细胞胞协助下下,通过过核酸的的复制和和核酸蛋蛋白装配配的形式式进行增增殖。病病毒的结结构通常常有螺旋旋对称型型、200面体立立体对称称型和复复合对称称型。2. 病病毒的增增殖病毒只有有在宿主主的活细细胞里才才能进行行增殖。病病毒的增增殖不是是二分裂裂方式,而而是以其其基因组组为模板板,藉DDNA多多聚酶或或RNAA多聚酶酶以及其其它必要要因素,经经过复杂杂的生化化合成过过程,复复制出病病毒的基基因组。此此时宿主主细胞的的生化合合成受到到抑制,病病毒基因
14、因则经过过转录、翻翻译等过过程,产产生大量量病毒蛋蛋白质,再再经过装装配,最最终释放放出子代代病毒。病病毒这种种以核酸酸分子为为模板进进行增殖殖的方式式称为自自我复制制。3. 理理化因素素对病毒毒的影响响(1)物物理因素素温度 多数数病毒耐耐冷不耐耐热。在在干冰温温度(-70)和液液氮温度度(-1196)下,病病毒感染染性可保保持数月月甚至数数年。在在5060 300分钟,1100几秒钟钟即可灭灭活。pH 多数数病毒在在pH559范范围内稳稳定,强强酸或强强碱条件件下可被被灭活。射线 X射射线、射线和和紫外线线都能灭灭活病毒毒。(2)化化学因素素主要有化化学消毒毒剂、抗抗生素及及中草药药等。除
15、除强酸、强强碱消毒毒剂外,酚酚类、氧氧化剂、卤卤素类、醇醇类等对对病毒均均有灭活活作用。例例如20003年年非典时时期,大大家都用用84、过过氧乙酸酸等来消消毒,884的主主要成分分就是次次氯酸钠钠,就是是刚才所所说的卤卤素类消消毒剂,而而过氧乙乙酸的就就是冰醋醋酸和过过氧化氢氢按一定定比例混混合制成成的,属属于强酸酸加氧化化。第三章 消毒毒与灭菌菌下列术语语常用于于表示物物理或化化学方法法对微生生物的杀杀灭程度度。消毒:杀杀死物体体上病原原微生物物的方法法,并不不一定能能杀死含含细菌的的芽胞。消消毒所用用的试剂剂称为消消毒剂。灭菌:杀杀灭物体体上所有有微生物物的方法法。灭菌菌比消毒毒要求高高
16、,包括括杀灭细细菌芽孢孢在内的的全部病病原微生生物和非非病原微微生物。抑菌:抑抑制体内内或体外外细菌的的生长繁繁殖。常常用的抑抑菌剂为为各种抗抗生素,可可抑制细细菌的繁繁殖。防腐:防防止或抑抑制体外外细菌生生长繁殖殖的方法法,细菌菌一般不不死亡。同同一种化化学药品品在高浓浓度时为为消毒剂剂,低浓浓度时常常为防腐腐剂。消消毒与灭灭菌的方方法一般般可分为为物理学学方法和和化学方方法两大大类。一. 物物理消毒毒灭菌法法用于消毒毒灭菌的的物理因因素有热热力、辐辐射、过过滤等。1. 热热力灭菌菌法高温对细细菌具有有明显的的致死作作用,因因此最常常用于消消毒与灭灭菌。多多数无芽芽孢的细细菌经555660作
17、作用300600分钟后后死亡。经经80湿热55100分钟可可杀死所所有细菌菌繁殖体体、真菌菌和酵母母菌。细细菌芽孢孢对高温温有很强强的抵抗抗力,例例如炭疽疽芽孢杆杆菌的芽芽孢,耐耐受515分分钟的煮煮沸,而而肉毒梭梭菌的芽芽孢则需需煮沸335小小时才死死亡。热力灭菌菌法分干干热灭菌菌和湿热热灭菌两两大类,相相同温度度下,后后者的灭灭菌效力力比前者者大。2. 辐辐射灭菌菌法(1)紫紫外线 作用用于DNNA,使使细菌DDNA的的复制和和转录受受到干扰扰,导致致细菌变变异或死死亡。常常用于室室内的空空气消毒毒。(2)电电离辐射射 对对各种细细菌均有有致死作作用。常常用于大大量一次次性医用用塑料制制品
18、的消消毒和食食品的消消毒。(3)微微波 是一种种波长为为1mmm1mm的电磁磁波,可可穿透玻玻璃、塑塑料薄膜膜及陶瓷瓷等物质质,但不不能穿透透金属表表面。多多用于检检验室用用品、无无菌室的的用具的的消毒。3. 滤滤过除菌菌法用物理阻阻留的方方法将液液体或空空气中的的细菌除除去,以以达到除除菌目的的。滤菌器含含有微细细小孔0.222微米米,只允允许液体体或气体体通过,而大于于孔径的的细菌等等颗粒不不能通过过 。适用范围围:血清清、毒素素、抗生生素以及及空气等等的除菌菌。二. 化化学消毒毒灭菌法法许多化学学药物能能影响微微生物的的化学组组成、物物理结构构和生理理活性,从从而发挥挥防腐、消消毒及灭灭
19、菌的作作用。洁净室(区)应应定期消消毒,使使用的消消毒剂不不得对设设备、物物料和成成品产生生污染。消消毒剂品品种应定定期更换换,防止止产生耐耐药菌株株。常用消毒毒剂的种种类和用用途类别作用机制制常用种类类用途酚类蛋白变性性,细胞胞膜损伤伤石炭酸地面、器器具表面面、皮肤肤消毒醇类蛋白变性性乙醇皮肤、体体温计消消毒氧化剂氧化、蛋蛋白沉淀淀高锰酸钾钾皮肤、尿尿道、蔬蔬菜、水水果消毒毒重金属盐盐氧化、蛋蛋白酶变变性红汞、硫硫柳汞皮肤、粘粘膜、小小创伤消消毒氧化剂氧化、蛋蛋白沉淀淀过氧乙酸酸、碘酒酒塑料、玻玻璃器材材、皮肤肤消毒表面活性性剂蛋白变性性,细胞胞膜损伤伤新洁而灭灭手术洗手手、浸泡泡手术器器械
20、第四章 GMMP与微微生物药品生产产中微生生物的生生态学分分布在药品生生产中,由由于受到到各种要要素(制制药厂房房环境的的空气、制制药用水水、操作作人员、物物料、设设备等)的的影响,都都可能导导致药品品的微生生物污染染。因此此,GMMP对各各种要素素都提出出了防止止污染的的基本要要求。中中国药典典微生物物限度检检查法规规定的检检查项目目包括细细菌数、霉霉菌数、酵酵母菌数数和控制制菌检查查。1. 空空气中的的微生物物空气本身身并不产产生污染染,因为为空气不不含必要要的水分分和营养养,不是是适合微微生物生生长繁殖殖的天然然环境,但但是一般般的大气气环境仍仍含有不不少的细细菌、霉霉菌和酵酵母菌。空气
21、中的的微生物物来自灰灰尘微粒粒(自然然因素如如风,人人为因素素如车),来来自人的的皮肤与与衣服,以以及谈话话、咳嗽嗽、打喷喷嚏等造造成的飞飞沫。空空气中微微生物数数量取决决于灰尘尘量和活活动状况况,例如如,有活活跃人群群的地方方微生物物多,不不清洁的的房间比比清洁的的房间多多,潮湿湿的地方方比干燥燥的地方方多。因因此,空空气是侵侵袭我们们产品的的污染物物的主要要媒介。因因此保持持空气洁洁净是极极为重要要的。在药品生生产中,减减少空气气中微生生物数量量的方法法有多种种,常用用的有以以下3种种方法: 空气气洁净技技术采用用的过滤滤方法 过滤是最最常用的的方法。过过滤介质质种类很很多,例例如:纤纤维
22、素、玻玻璃棉或或人造纤纤维等。空空气净化化装置可可用于整整个房间间如无菌菌操作室室,也可可只限于于操作区区域局部部如超净净工作台台。 化学学消毒方方法 采用消消毒剂作作用于室室内空气气和物体体表面。 紫外外线照射射方法 采用用紫外线线对室内内空气进进行照射射。2. 制制药用水水中的微微生物在生产过过程中,水水是应用用最广泛泛的原料料之一。从从理论上上来讲,微微生物在在纯水中中是不能能生长的的。但是是,所有有的各类类水不管管怎样仔仔细蒸溜溜或过滤滤,总会会含有一一定量的的可溶性性有机物物和盐类类。正是是这些可可溶性的的物质被被微生物物利用作作为它们们生长的的养料源源泉。工艺用水水在制药药企业防防
23、止污染染及作为为制药用用水方面面至关重重要。因因为它不不仅直接接用于产产品的生生产,而而且也用用于清洗洗设备和和用于冷冷却。药药品微生生物污染染的关键键环节在在于工艺艺用水,因因为水是是微生物物生长代代谢的一一个必要要成分。中中国药典典收载了了纯化水水和注射射用水的的质量标标准。常用的对对水消毒毒的方法法,与空空气消毒毒的方法法一样,也也是化学学消毒剂剂、过滤滤与紫外外线照射射3种。 化学学消毒剂剂方法 对水水的消毒毒以化学学消毒剂剂方法较较常用,效效果也最最好。常常使用次次氯酸钠钠或通氯氯气。在在使用中中,应注注意到水水系统中中不能留留有消毒毒不到的的“死角角”。 膜过过滤法 适用用于水系系
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