【正文】 生存、繁殖和變異能力來適應(yīng)環(huán)境。 巴斯德 1877研究了雞霍亂、炭疽病和恐水病，發(fā)現(xiàn)純化病原體可以誘發(fā)免疫性和預(yù)防疾病。 ?（ 4）、必須自人工接種發(fā)病的寄主內(nèi)，能重新分離出同一病原微生物并培養(yǎng)成純培養(yǎng)?；瘜W(xué)治療法等，各種微生物學(xué)專著相繼出現(xiàn)。如真菌。這類微生物眾多，有細(xì)菌、放線菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體。病毒屬之。比如中等大小的細(xì)菌， 1000個疊加在一起只有句號那么大。 炭疽桿菌是一種很大的格蘭氏染色陽性桿菌，可在普通培養(yǎng)基上需氧或厭氧條件下培養(yǎng)。 酵母菌 根霉（ Rhizopus)是種真菌，屬于接合菌。 上圖是動物的淋巴細(xì)胞，紅色的是寄生的立克次氏體。 繁殖速、轉(zhuǎn)化快 ? 微生物有驚人的繁殖速度，大多數(shù)微生物幾十分鐘內(nèi)就可以繁殖一代，如 細(xì)菌一般每 20~30分鐘既可分裂一次； ? 生產(chǎn)味精的谷氨酸短桿菌，從搖瓶培養(yǎng)擴(kuò)大到50噸發(fā)酵罐的過程中，在 52小時內(nèi)細(xì)胞數(shù)目增加了 32億倍； ? 乳酸菌每小時可產(chǎn)生為其體重 1000~10000倍的乳酸； ? 一種產(chǎn)朊假絲酵母合成蛋白質(zhì)的能力是大豆的100倍，比食用公牛強(qiáng) 10000倍； ?適應(yīng)強(qiáng)、異變異 ? 多數(shù)細(xì)菌能耐 0～－ 196℃ 的低溫；在海洋深處的某些硫細(xì)菌可在 250～ 300℃ 的高溫條件下正常生長；一些嗜鹽細(xì)菌甚至能在飽和鹽水中正常生活；產(chǎn)芽孢細(xì)菌和真菌孢子在干燥條件下能保藏幾十年、幾百年。 （一）細(xì)菌 細(xì)菌是一類細(xì)胞細(xì)而短、結(jié)構(gòu)簡單、細(xì)胞壁堅韌，以二等分裂方式繁殖的原核微生物，分布廣泛。其帶電現(xiàn)象與染色反應(yīng)、凝集反應(yīng)、抑菌和殺菌作用等密切相關(guān)。 ? 溫度 溫度是細(xì)菌生長的重要因素之一，各種細(xì)菌的適宜溫度范圍相差很大，據(jù)此而有嗜熱 (52℃ )、嗜溫及嗜冷菌之分。 兼性厭氧菌 ：兼有有氧呼吸和無氧發(fā)酵兩種功能，但以有氧時 生長較好。不同種類的細(xì)菌大小不一，同一種細(xì)菌也因菌齡和環(huán)境因素的影響而有差異。 ? 固定：將玻片迅速通過火焰 3次 (其目的是殺死細(xì)菌 )，使菌體與玻片粘附牢固，以及改變對染料的通透性。 ? 復(fù)染：用石炭酸復(fù)紅稀釋 液染 ，水洗，用濾紙吸干。 ? 結(jié)果： 菌體呈紫色者為革蘭陽性；呈紅色者為革蘭陰性。由于它含有大量的核酸，所以呈現(xiàn)較強(qiáng)的嗜堿性。 核質(zhì)由單一密閉環(huán)狀 DNA分子反復(fù)回旋卷曲盤繞組成松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 ? 抗有害物質(zhì)的損傷作用： 莢膜處于細(xì)胞的最外層，有保護(hù)菌體避免和減少受有害物質(zhì)的損傷作用。 ? 菌毛在普通光學(xué)顯微鏡下看不到，必須用電子顯微鏡觀察。 ? 菌毛的受體常為糖蛋白或糖脂，與菌毛結(jié)合的特異性決定的宿主的易感部位。 ? 性菌毛由致育因子（ F）編碼，故又稱 F菌毛。 ?細(xì)菌形成芽胞的能力是由菌體內(nèi)的芽胞基因決定的。 芽孢 芽孢對不良環(huán)境條件具有高度的抵抗力； ? 枯草桿菌的芽孢用干燥的土壤保存，可以維持 92年時間； ? 枯草桿菌的營養(yǎng)細(xì)胞加熱到 100度， 20分鐘即可殺死；而芽孢要維持三小時才能殺死； ? 自然界中抗熱性最強(qiáng)的嗜熱脂肪芽孢桿菌的芽孢需要在 121度下 12分鐘才能殺死。 ? 芽胞抵抗力強(qiáng)的原因： (1)芽胞含水量少，蛋白質(zhì)受熱后不易變性。 ? 因此，在日常的消毒滅菌中，均選擇芽胞菌作為生物指示劑。 ?染色法 ——細(xì)菌體小半透明，經(jīng)染色后才能觀察較清楚。不僅能看清細(xì)菌的外形，內(nèi)部超微結(jié)構(gòu)可一覽無余。細(xì)菌菌落常表現(xiàn)為濕潤、粘稠、光滑、較透明、易挑取、質(zhì)地均勻以及菌落正反面或邊緣與中央部位顏色一致等。在顯微鏡下，放線菌呈分枝絲狀，我們把這些細(xì)絲一樣的結(jié)構(gòu)叫做菌絲，菌絲直徑與細(xì)菌相似，小于 1微米。 放線菌的菌絲 鏈霉菌的一般形態(tài)和構(gòu)造 放線菌的繁殖 ? 放線菌沒有有性繁殖，主要通過形成無性孢子方式進(jìn)行無性繁殖，成熟的分生孢子或孢囊孢子散落在適宜環(huán)境里發(fā)芽形成新的菌絲體；另一種方式是菌絲體的無限伸長和分枝，在液體振蕩培養(yǎng)（或工業(yè)發(fā)酵）中，放線菌每一個脫落的菌絲片段，在適宜條件下都能長成新的菌絲體，也是一種無性繁殖方式。真菌是微生物中的一大類群，屬于真核微生物，與人類關(guān)系非常密切。 ?霉菌是絲狀真菌的俗稱，意即 發(fā)霉的真菌，它們往往能形成分枝繁茂的菌絲體，但又不象蘑菇那樣產(chǎn)生大型的子實體。菌絲可伸長并產(chǎn)生分枝，許多分枝的菌絲相互交織在一起，就叫菌絲體。在隔膜上有 1至多個小孔，使細(xì)胞之間的細(xì)胞質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)可以相互溝通。 ? 假根：根霉屬霉菌的菌絲與營養(yǎng)基質(zhì)接觸處分化出的根狀結(jié)構(gòu)，有固著和吸收養(yǎng)料的功能。如藥用的茯苓、麥角都是菌核。雖然霉菌菌絲體上任一片段在適宜條件下都能發(fā)展成新個體，但在自然界中，霉菌主要依靠產(chǎn)生形形色色的無性或有性孢子進(jìn)行繁殖。如白地霉產(chǎn)生的節(jié)孢子。孢子囊是由菌絲頂端細(xì)胞膨大而成，膨大部分的下方形成隔膜與菌絲隔開，膨大細(xì)胞的原生質(zhì)分化成許多小塊，每小塊可發(fā)育成一個孢子。霉菌的有性繁殖過程一般分為三個階段，即質(zhì)配、核配和減數(shù)分裂。常見的有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和擔(dān)孢子，分別由鞭毛菌亞門、接合菌亞門、子囊菌亞門和擔(dān)子菌亞門的霉菌所產(chǎn)生。 霉菌的子囊孢子 a．子囊果； b．子囊； c．偽側(cè)絲； d．子囊孢子 擔(dān)孢子：菌絲經(jīng)過特殊的分化和有性結(jié)合形成擔(dān)子，在擔(dān)子上形成的有性孢子即為擔(dān)孢子。 霉菌的菌落 ? 由于霉菌的菌絲較粗而長，因而霉菌的菌落較大，有的霉菌的菌絲蔓延，沒有局限性，其菌落可擴(kuò)展到整個培養(yǎng)皿，有的種則有一定的局限性，直徑 12厘米或更小。 ? 酵母菌在自然界中分布很廣，尤其喜歡在偏酸性且含糖較多的環(huán)境中生長，例如，在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果園土壤中最為常見。酵母菌無鞭毛，不能游動。芽殖發(fā)生在細(xì)胞壁的預(yù)定點上，此點被稱為芽痕，每個酵母細(xì)胞有一至多個芽痕。 酵母菌的有性繁殖 酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式進(jìn)行無性繁殖的。 各種酵母菌的菌落 啤酒酵母的菌落 紅酵母的菌落 （五） 病毒 一、形態(tài)結(jié)構(gòu) ? 病毒的形態(tài)基本可歸納為三種：桿狀、球狀和這兩種形態(tài)結(jié)合的復(fù)合型。例如動、植物細(xì)胞中的病毒包涵體；有的還可用肉眼看到，如噬菌體的噬菌斑等。 ? 化學(xué)組成： 噬菌體主要由核酸和蛋白質(zhì)組成。 ? 抵抗力： 噬菌體對理化因素及多數(shù)化學(xué)消毒劑的抵抗力比一般細(xì)菌的繁殖體強(qiáng)， 75 ℃ 30min滅活。一個空斑系由一個噬菌體復(fù)制增殖并裂解細(xì)菌后形成，稱為 噬斑 (plaque),不同噬菌體噬斑的形態(tài)與大小不盡相同。 ? 毒性噬菌體在敏感菌內(nèi)以復(fù)制方式進(jìn)行增殖，增殖過程包括： 吸附 、 穿入 、 生物合成 、 成熟 和 釋放 。溫和噬菌體這種產(chǎn)生成熟噬菌體顆粒和溶解宿主菌的潛在能力，稱為 溶原性 (lysogeny)。 ? 分子生物學(xué)研究的重要工具 噬菌體基因數(shù)量少，結(jié)構(gòu)比細(xì)菌和高等細(xì)胞簡單得多，且易獲得大量的突變體。水是良好的溶劑，微生物的新陳代謝過程中的一切生化反應(yīng)都離不開水的作用。 ?氮源 氮源主要是供給合成菌體結(jié)構(gòu)的原料，很少作為能源利用。 ? 無機(jī)鹽類：無機(jī)鹽主要可為微生物提供除碳、氮以外的各種重要元素。生長因子可以從酵母浸出液、血液或血清中獲得。前者是從光線中獲得能量，后者則從化學(xué)物質(zhì)氧化中取得能量。這一系列的生化過程稱為新陳代謝。分解代謝是指生物體將各種營養(yǎng)物質(zhì)和細(xì)胞物質(zhì)降解成簡單的產(chǎn)物，即由大分子物質(zhì)降解成小分子物質(zhì)并產(chǎn)生能量的過程。酶是由生物細(xì)胞合成的，以蛋白質(zhì)為主要成分的生物化學(xué)反應(yīng)催化劑。酶有以下幾個特點：催化反應(yīng)的效率高、具有高度的專一性、容易失活、活性受調(diào)節(jié)控制等。 ? 在生物體內(nèi)，吸能反應(yīng)所需要的能量是由放能反應(yīng)來供給的，兩者是偶聯(lián)進(jìn)行的。生成 ATP的過程需要供應(yīng)能量，能量來自光能或化能。大多數(shù)微生物都能分解糖和蛋白質(zhì)，少數(shù)微生物能分解脂類。肽類可進(jìn)入微生物細(xì)胞中，肽酶為胞內(nèi)酶，將進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的肽水解為游離的氨基酸，供菌體利用。有些細(xì)菌則不能，因此這些特性可用于細(xì)菌的鑒定。 微生物的合成代謝 ? 微生物的細(xì)胞物質(zhì)主要是由蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物和類脂等組成。因而在自然界中得以生存和發(fā)展。細(xì)菌的色素有兩類 —— 水溶性色素，能彌散到培養(yǎng)基或周圍組織。 ? 外毒素是細(xì)菌 (主要是革蘭陽性細(xì)菌 )在存活過程中分泌于體外的一種蛋白質(zhì)，有強(qiáng)烈的毒性作用。內(nèi)毒素性質(zhì)穩(wěn)定，耐熱。 維生素： 細(xì)菌能合成某些維生素除供自身需要外，還能分泌只周圍環(huán)境中 （四）微生物代謝的調(diào)節(jié) ? 微生物在正常的生命活動中，不斷地從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)，然后進(jìn)行一系列的分解與合成反應(yīng)，以獲得建造自身的物質(zhì)和能量。 ? 酶數(shù)量的控制主要是通過對酶合成途徑的調(diào)控系統(tǒng)來實現(xiàn)。 ? 激活作用常見于分解代謝途徑中前體對參與后面反應(yīng)的酶進(jìn)行激活，促使它們反應(yīng)速度加快。 五、 微生物的生長和繁殖 ?微生物在適宜的環(huán)境條件下，不斷地吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并按照自己的代謝方式進(jìn)行代謝活動，如果同化作用大于異化作用，則細(xì)胞質(zhì)的量不斷增加，體積得以加大，于是表現(xiàn)為生長。在單細(xì)胞微生物中，由于細(xì)胞分裂而引起的個體數(shù)目的增加，稱為繁殖。 （一）細(xì)菌純培養(yǎng)的群體生長規(guī)律 ?大多數(shù)細(xì)菌的繁殖速度都很快，大腸桿菌在適宜條件下，每 20分鐘左右便可分裂一次，如果始終保持這樣的繁殖速度，一個細(xì)菌在 48小時內(nèi)，其子代群體將達(dá)到無法想象的數(shù)量。生長曲線代表了細(xì)菌在新的適宜的環(huán)境中生長繁殖直至衰老死亡全過程的動態(tài)變化。這段時間被稱為延遲期，又稱為遲緩期、調(diào)整期或滯留適應(yīng)期。這一階段突出特點是細(xì)菌數(shù)以幾何級數(shù)增加，代時穩(wěn)定，細(xì)菌數(shù)目的增加與原生質(zhì)總量的增加，與菌液混濁度的增加均呈正相關(guān)性。如果為了獲得大量菌體，就應(yīng)在此階段收獲，因這時細(xì)胞總數(shù)最高；這一時期也是發(fā)酵過程積累代謝產(chǎn)物的重要階段，某些放線菌抗生素的大量形成也在此時期。 ? 土壤具有微生物生命活動所必需的一切營養(yǎng)物質(zhì)和適宜的生活條件， 土壤中的水分是一種濃度很稀的鹽類溶液，其中含有各種有機(jī)和無機(jī)氮素及各種鹽類、微量元素、維生素等，類似于常用的液體培養(yǎng)基。 ? 土壤中微生物可以分為如下幾類： ? 細(xì)菌：占土壤微生物總數(shù)的 7090%，多數(shù)為腐生菌，少數(shù)是自養(yǎng)菌。 ? 另外，土中還分布有許多藻類及原生生物等。鞘細(xì)菌及有柄附生細(xì)菌也常見于水體中。因此，做好水的衛(wèi)生學(xué)檢查至關(guān)重要。在多雨季節(jié)，地面的微生物被沖人河水中，此時水中的微生物含量大增。 測知水源的污染程度，對于我們選擇水源，用于藥品的生產(chǎn)具有重要意義?？諝庵写嬖谳^多的、存活時間較長的是各種真菌、放線菌的孢子及細(xì)菌芽胞。 ? 空氣攜帶細(xì)菌主要有 2種方式；一是細(xì)菌可附著在塵土上 (細(xì)微顆粒 )，長時間浮游在空氣中；其二，細(xì)菌在人咳嗽、噴嚏、唱歌、講話、呼吸時通過口腔、鼻腔部噴出的飛沫 (大多數(shù)飛沫為 4— 8μm)可長時間浮游在空氣中，飛沫的水分蒸發(fā)后便成飛沫核，直徑縮至 l～2μm，附著的微生物隨氣流懸浮不定。這些存在于人體各部位的微生物，它們與宿主長期保持著共生與互生的關(guān)系，通常稱它們?yōu)檎＞夯蛘Ｈ梭w常居菌。現(xiàn)將人體各部位存在的主要菌群分述如下。一般皮膚常見菌叢有金黃色和白色葡萄球菌、大腸桿菌、類白喉桿菌、八疊球菌、變形桿菌及真菌等。 ? 正常人的氣管、支氣管和肺部基本上是無菌的；鼻腔常見的細(xì)菌為金黃色和白色葡萄球菌，類白喉桿菌，草綠色鏈球菌，鼻咽部含菌較多，常見者為草綠色鏈球菌和革蘭陰性球菌，并有少數(shù)類白喉桿菌和葡萄球菌?？谇恢械募?xì)菌種類很多，且數(shù)量變化也大。唾液及鼻咽分泌物中的細(xì)菌隨食物進(jìn)入胃中，或被胃酸殺滅，或很快進(jìn)入腸道。少數(shù)健康人腸道中帶有病原菌，如痢疾桿菌，傷寒桿菌和其他病原性沙門氏菌。 滅菌： Sterilization 不存在活菌的意思。 外環(huán)境系指無生命的物體及其表面，為敘述的方便，人體體表皮膚的消毒除菌也放入此例。 ? 滅菌：用物理和化學(xué)的方法殺滅一切活的微生物 (包括病原微生物和非病原微生物，繁殖型或芽胞型微生物 )， 其概念是絕對的。如過氧乙酸、甲醛等。 ? 無菌操作：指在操作中，采用或控制一定條件，盡量避免產(chǎn)品污染微生物的一種操作方法程序。然而，無菌制劑的安全性要求人們設(shè)定無菌的相對標(biāo)準(zhǔn)。微生物學(xué)上的消毒與滅菌，只要求殺滅和清除一切微生物，使其不成為傳染源。如環(huán)氧乙烷用于 PVC一次性輸液器滅菌，效果雖好，但它可引起人類畸變和癌癥，而 PVC又是目前已知的塑料中吸附環(huán)氧乙烷最強(qiáng)的一種。 ? 消毒與滅菌的方法，按其性質(zhì)可分為物理法和化學(xué)法兩類。如刷、沖洗、擦拭、吸附、過濾等。 ? 過濾除菌是用物理阻留的方法除去微生物。熱殺滅微生物的機(jī)理是損傷微生物的細(xì)胞壁，細(xì)胞膜、破壞微生物的