微生物基础课件

微生物基础

什么是微生物？

自然界中存在的肉眼看不见的微小生物总称定义：微生物是所有形体微小、单细胞或结构较为简单的多细胞生物、甚至没有细胞结构的生物的通称。

微生物与我们

每张纸币带细菌：900万个；

家居环境中微生物无处不在；

人体体表及体内存在大量的微生物：皮肤表面：平均10万个细菌/平方厘米；口腔：细菌种类超过500种；

肠道：微生物总量达100万亿，粪便干重的1/3是细菌，每克粪便的细菌总数为：1000亿个；

细菌数亿/g土壤，土壤中的细菌总重量估计为：10034×1012

吨；

每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌，重感冒患者为8500万；微生物与我们

益处：

1.农业方面：以菌造肥、以菌催长、以菌防病、以菌治病

2.工业方面：食品、制革、纺织、石油、化工

3.医药方面：抗生素、维生素、辅酶等

4.物质循环

5.基因工程害处：

1.鼠疫、霍乱、疟疾、天花

2.HIV、癌症、埃博拉、SARS、禽流感3.抗药性4.食物发霉微生物与制革

用途：随着微生物技术的发展，生产价廉并具有恒定活力和高纯度、用于不同目的的生物工程酶已成可能。事实上，现在用于浸水、脱脂、软化等鞣前处理中的酶，已经变得更加专一、安全、可靠。利用微生物处理制革废水是目前的首选工艺

防治：原料皮的高营养是微生物滋养的温床坯革、成品革甚至革制品微生物也时常光顾鞣制的其中一个目的就是增加皮的防腐性能微生物的特点

个体小、结构简、胃口大、食谱广、繁殖快、代谢强、数量大、分布广、种类多、级界宽、易变异、抗性强、休眠长、起源早、发现晚微生物的特点

个体小测量单位：微米或钠米

杆菌的平均长度：2微米；

1500个杆菌首尾相连=一粒芝麻的长度；

10-100亿个细菌加起来重量=1毫克

面积/体积比：人

=1，大肠杆菌

=30万；

这样大的比表面积特别有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很多属性都和这一特点密切相关。

微生物的特点

个体小火星陨石中发现的细菌化石（直径10nm）德国科学家H.N.Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌（sulfurbacterium），其大小可达0.75mm，Thiomargarita

namibiensis，---------“纳米比亚硫磺珍珠”微生物的特点

结构简单无细胞结构（病毒）；单细胞；简单多细胞；消耗自身重量2000倍食物的时间：

大肠杆菌：1小时人

：500年（按400斤/年计算）

胃口大微生物的特点

食谱广获取营养方式多种多样，其食谱之广是动植物完全无法相比的！纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、氰化物、各种有机物均可被微生物作为粮食微生物的特点

大肠杆菌一个细胞重约10–12克，平均20分钟繁殖一代24小时后：4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨48小时后：2.2×1043个后代，重量达到2.2×1025吨一头500kg的食用公牛，24小时生产0.5kg蛋白质,而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜）和氨水为原料，24小时可以生产50000kg优质蛋白质

繁殖快相当于4000个地球的重量！20years微生物的特点

繁殖快微生物的特点

易培养很多细菌都可以非常方便地进行人工培养！在自然界中（土壤、水体、空气，动植物体内和体表）都生存有大量的微生物！分析表明，微生物占地球生物总量的60%！数量大微生物的特点

分布广人迹可到之处，微生物的分布必然很多，而人迹不到的地方，也有大量的微生物存在！

数十公里的高空

几千米的地下；

强酸、强碱、高热的极端环境；

常年封冻的冰川；

微生物的特点

分布广南极Vostok湖冰芯样品中的微生物微生物的特点

种类多代谢产物种类多；

微生物的生理代谢类型多；

微生物的种数“多”；虽然目前已定种的微生物只有大约10万种，远较动植物为少，但一般认为目前为人类所发现的微生物还不到自然界中微生物总数的1%原生动物微生物的特点

级界宽微生物的特点

变异易个体小、结构简、且多与外界环境直接接触突变率：10-5-10-10短时间内产生大量的变异后代工业上利用微生物的这种特性进行人工诱变对菌种进行改造，使之增加产量，改进品质微生物的特点

变异易细菌抗药性的产生：抗热：有的细菌能在265个大气压，250℃的条件下生长；自然界中细菌生长的最高温度可以达到113℃；有些细菌的芽孢，需加热煮沸8小时才被杀死；抗寒：有些微生物可以在―12℃~―30℃的低温生长；抗酸碱：细菌能耐受并生长的pH范围：pH0.5~13；耐渗透压：蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl,32%)中都有微生物生长；从食盐中也可分离出M抗压力：有些细菌可在1400个大气压下生长；微生物的特点

抗逆性强世界上最古老的活细菌（芽孢）：2.5亿年Nature407,897-900(2000)

微生物的特点

休眠时间长38亿年前，生命在海洋中出现26亿年前，陆地上就可能存在微生物300多年前人们才真正发现微生物的存在微生物的特点

起源早发现晚微生物的类型

微生物的类型

微生物按细胞结构不同可分为真核生物Eukaryotes原核生物

Prokaryotes无细胞生物Non-cellmicrobes单细胞藻类（Algae）真菌类（Fungi）酵母霉菌大型真菌粘菌（Slimemolds）原生动物（Protozoa）微生物的类型

真核生物

Bacteria(细菌)Archaea(远古细菌)Actinomycetes(放线菌)Mycoplasma(支原体)Rickettsia(立克氏体)Chlamydia(衣原体)Cyanobacteria(篮细菌)微生物的类型

原核生物微生物的类型

无细胞生物病毒Virus由病毒蛋白质外壳和核酸组成类病毒Viroids一种只含有RNA而缺少蛋白的具有感染性的独特因子

朊病毒Prions

只含蛋白，缺少核酸具有感染性的特异因子

马铃薯纺锤形块茎类病毒原核微生物真细菌(Eubacteria)古生菌（Archaea)

一般细菌细胞无核膜包围的,DNA裸露的一大类。蓝细菌放线菌支原体、立克次氏体、衣原体等细菌形态：球状、杆状、螺旋状。自然界中杆菌

最多，球菌次之，螺旋状最少一、一般形态

细菌

根据分裂方向及相互间连接方式又分为单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。是分类的一个依据。细菌

球菌的形态细菌

球菌的形态淋病奈瑟氏球菌

金黄色葡萄球菌

肺炎链球菌

细菌

杆菌的形态细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。根据细菌形状可分为分：短杆状、棒杆状、梭状、分枝状、螺杆状根据有无芽孢分为，芽孢杆菌和无芽孢杆菌杆菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为分类依据细菌

杆菌的形态铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）

蜡状芽孢杆菌

梭状芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌枯草杆菌细菌

螺旋菌（spirilla

）的形态弧菌（vibrio)：螺旋周数不足一圈细菌螺菌（spirillum)：2～6圈小型、坚硬的螺旋状细菌螺旋体（spirochaeta)：螺旋周数超6周，体长柔软细菌

螺旋菌的形态迂回螺菌

霍乱弧菌梅毒螺旋体细菌

细菌的大小

细菌大小（以μm表示）E.Coli长2μm，宽0.5μm1500个相当一粒芝麻长较大细菌，1997年在纳米比亚海岸沉积物中发现的硫细菌（Thiomargarita

namibiensis）0.1～0.7mm，肉眼可见。较小细菌，1998年芬兰学者E.O.Kajander发现引起尿结石的纳米细菌（nanobacteria），直径仅50nm，为E.Coli的1/10，与病毒大小类似。分裂缓慢，三天才分裂一次，是目前所知最小的具有细胞壁的细菌。

细菌

细菌的细胞结构细胞质拟核核糖体细菌

细菌的细胞结构-细胞壁（CW）

细胞壁是

细胞最外一层坚韧厚实的外被，

主要由肽聚糖构成。作用：1）维持外形，提高机械强度2）为细胞生长、分裂、运动必需3）阻碍抗生素、蛋白酶等大分子进入4）抗原性、对抗生素和噬菌体的敏感性

细菌

丹麦医生C.Gram（革兰）于1884年发明的一种鉴别不同类型细菌的染色方法。根据革兰氏染色的不同可以把几乎所有的细菌分成革兰氏阳性菌（G+）和革兰氏阴性菌（G-）革兰氏染色反应的不同，是因为细胞壁的成分和构造不同造成的细菌的细胞结构-CW细菌

细菌的细胞结构-CW

革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁构造上的比较壁磷壁酸肽聚糖外膜

周质

通道孔洞脂多糖脂磷壁酸细菌

细菌的细胞结构-CW特征G–

G+强度疏松坚韧厚度薄，5～10nm厚，20～80nm肽聚糖层数少，1～3层多，多达50层肽聚糖含量少（10～20％）高（50～90％）磷壁酸－＋外膜＋－类脂质含量较高一般无蛋白质含量较高无

革兰氏阳性和阴性细菌细胞壁构造上的比较细菌

细菌的细胞结构-细胞膜（CM）细胞膜：CW内侧，柔软、弹性、半透明，半透性薄膜，7～8nm维持细胞内部结构处于稳定且高度有序状态的物理屏障；细胞重要的代谢活动中心之一；构成：磷脂（20％～30％）＋蛋白（50％～70％）+甾醇类（细菌藿烷类化合物和真核生物胆固醇）细菌

细菌的细胞结构-CM非极性尾则由长链脂肪酸通过酯键连接在甘油的1C和2C位上组成，其链长和饱和度因细菌种类和生长温度而异。

在极性头的甘油3C上，不同种微生物具有不同的R基，如磷脂酸、磷脂酰甘油、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸或磷脂酰肌醇等。细菌

细菌的细胞结构-CMCM组成－－液态镶嵌模型（fluidmosaicmodel）1）膜主体脂双分子层2）流动性3）蛋白镶嵌或贯穿或浮在表面4）不对称性1972年，辛格（J.S.Singer）和尼科尔森（G.L.Nicolson）周边蛋白内嵌蛋白透膜糖蛋白糖脂细菌

细菌的细胞结构-CM细菌

细菌的细胞结构-CM细胞膜的功能控制细胞内、外的物质的运送、交换维持细胞内正常渗透压以保证屏障作用；合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所；进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；许多酶和电子传递链组分的所在部位；鞭毛着生点和提供其运动所需的能量等。细菌

细菌的细胞结构-CM细胞质（cytoplasm)：除核区外的半透明、胶状、颗粒状物质总称。含水量80％左右。内含物（inclusionbody）：颗粒状构造，如：贮藏物、气泡等。细胞质主要成分为核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。细菌

细菌的细胞结构-CP和内含物CN又叫核质体、拟核、核基因组等，它是无核膜的原始细胞核结构，是细菌的遗传物质。细菌

细菌的细胞结构-拟核（CN）圆形或椭圆、厚壁、含水少、抗逆强的休眠体。无繁殖能力。耐热、辐射、化学试剂，等不良环境。如：肉毒梭菌100℃5个小时以上杀死；芽孢抗uv一般是营养细胞的一倍。芽孢是细菌的休眠体，条件适宜可萌发；多为杆菌，是分类学的重要指标；可通过芽孢染色在普通显微镜下观察到。细菌

细菌的细胞结构-芽孢细菌

细菌的细胞结构-芽孢芽孢构造模式细菌

细菌的细胞结构-芽孢少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体—δ内毒素，称为伴孢晶体。实用意义：18种aa组成，杀200多种鳞翅目昆虫特点：不溶于水，对蛋白酶类不敏感；容易溶于碱性溶剂当鳞翅目昆虫幼虫吃进去时，在肠道迅速溶解（中肠

pH为9.0-0.5），吸附于上皮细胞，引起渗透性丧失，肠道穿孔，肠道中的碱性溶液进入血液，后者

pH升高，昆虫全身麻痹而死亡可用于原料的防虫细菌

细菌的细胞结构-糖被（glycocalyx）CW外厚度不定的胶状物质，与遗传、环境等相关。按无固定层次、层次厚薄可分为：荚膜（capsule）、微荚膜（Microcapsule)、粘液层（slimelayer）、菌胶团（zoogloea)。

在壁上有固定层

层次厚：大荚膜

包在单细胞

层次薄：微荚膜糖被

松散，未固定：粘液层

包在细胞群：菌胶团粘液层菌胶团细菌

细菌的细胞结构-糖被细菌

细菌的细胞结构-糖被多糖、多肽或蛋白组成功能：1）保护：免受干旱损伤、噬菌体吸附、宿主细胞吞噬2）贮藏养料3）透性屏障或离子交换系统，免受重金属离子毒害4）表面附着，如：引起龋齿的唾液链球菌和变异链球菌5）信息识别6）堆积代谢废物

应用：

1）鉴定菌种2）提取葡聚糖—“代血浆”3）胞外多糖：黄原胶用于石油开采4）菌胶团用于处理污水

某些细菌体表长丝状、波曲的蛋白附属物，使细菌具运动功能。鞭毛是分类上重要特征之一。鞭毛着生方式细菌

细菌的细胞结构-鞭毛（flagellum

）电镜下的大肠杆菌细菌

细菌的细胞结构鞭毛菌毛性毛糖被细菌

细菌的繁殖细菌的繁殖方式主要为裂殖，只有少数进行芽殖细菌

细菌的菌落特征菌落特征是鉴定微生物的重要形态学指标放线菌

菌丝状生长和孢子繁殖的陆生性强的原核微生物。一般为G＋。高（G+C）（60～72％）。生长在含水低、营养充分的微碱土壤。土腥味主要是放线菌产生的土腥味素（geosmin）引起70％抗生素与人关系密切：

共生固氮

酶、维生素、抗癌剂、免疫抑制剂等

污水处理、甾体转化、石油脱蜡制革中166蛋白酶便是由放线菌产生

放线菌

放线菌

放线菌的形态特点放线菌的形态特点放线菌

放线菌的形态特点放线菌

菌落质地硬而且致密，菌落小而不广泛延伸菌落表面呈紧密的绒状或坚实、干燥多皱接种针难以挑取，有时可挑碎，有时可将整个菌落挑起。放线菌的菌落特征放线菌

无性孢子

如：凝聚孢子，横隔孢子繁殖方式

孢囊孢子，分生孢子

菌丝断裂

常见于液体培养

放线菌

放线菌的繁殖（1）孢子丝中形成横隔（2）沿横隔断裂形成孢子（3）成熟孢子真核微生物

凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物，都称为真核微生物(Eucarvoticmicrobes)叶绿体真核微生物

真核微生物

植物界：显微藻类动物界：原生动物菌界：假菌真菌单细胞真菌——酵母菌丝状真菌——霉菌大型真菌子实体真菌——蕈菌真核微生物霉菌

霉菌是丝状真菌的俗称，意思为“会引起物品霉变的真菌”，一般指菌丝体发达但又不产生大型肉质子实体的真菌。有益：1）重要有机物分解者2）工业柠檬酸等有机酸；酶制剂；抗生素；生物碱的生产者3）食品制造，如：酱油4）基础理论研究，如：粗糙脉孢菌不利：1）工农业产品霉变2）植物最主要的病原菌，马铃薯晚疫病、小麦锈病3）动物和人体传染病，如：皮肤癣症4）致畸毒素，如：黄曲霉毒素

霉菌

霉菌与人类关系霉菌

霉菌的形态结构霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝（hyphae)构成。菌丝是真菌营养体的基本单位。菌丝是中空管状结构，直径一般3～10μm，有分枝，有隔膜或无隔膜。

根据菌丝有无隔膜，可以将真菌分成低等真菌（鞭毛菌亚门和接合菌亚门）和高等真菌（子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门）两大类。许多菌丝分枝连接，相互交织在一起所构成的形态称菌丝体（mycelium)。

按分化程度分：1)营养菌丝(Vegetatile

hypha):

在固体培养基上伸入基内的菌丝.行吸收养料之功能.2)气生菌丝(Aerialhypha):

向空中生长的菌丝.发育到一定阶段可分化成孕育（繁殖）菌丝（Reproductivehypha）.霉菌（青霉）的菌丝霉菌

霉菌的形态结构按形态分：霉菌

霉菌的形态结构无隔菌丝：为长管状单细胞，细胞质内含多个核。其生长表现为菌丝的延长和细胞核的增多。这是低等真菌所具有的菌丝类型。有隔菌丝菌丝中有隔膜，被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞，菌丝由多个细胞组成，每个细胞内有一至多个核。隔膜上有单孔或多孔，细胞质和细胞核可自由流通，每个细胞功能相同。这是高等真菌所具有的类型。霉菌

霉菌的形态结构一些特化的菌丝真菌寄生于鳞翅目昆虫，使虫体转变为假菌核，当孢子萌发，虫体死亡，菌自虫体内生长出子实体液体培养时的特征：如果是静止培养，菌丝往往在液体表面生长，液面上形成菌膜。如果是震荡培养，菌丝可相互缠绕在一起形成菌丝球，亦可形成絮片状，与震荡震荡速度有关。霉菌的培养特征霉菌

菌落特征：霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明，多呈绒毛状、絮状或网状等，菌体可沿培养基表面蔓延生长，由于不同的真菌孢子含有不同的色素，所以菌落可呈红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色。菌落正面和反面颜色不一致。这是菌种鉴定的一个显著特征霉菌

霉菌的培养特征霉菌的繁殖与生活史霉菌

厚垣孢子

分生孢子

孢囊孢子

芽生孢子

节孢子

无性孢子霉菌的繁殖与生活史霉菌

有性孢子霉菌的繁殖与生活史霉菌

霉菌的代表属霉菌

青霉Pencillinm

根霉Rhizopus

毛霉Mucor曲霉Aspergillus

酵母菌是一类单细胞真菌的俗称，分类学上分属于：子囊菌纲和半知菌类。种类：据1982年的资料，已知的酵母有56属，500多种。酵母菌与人类的关系极其密切。特征:

1.

个体一般以单细胞状态存在；

2.

多数营出芽生殖，有的裂殖；

3.

能发酵糖类产能；

4.

细胞壁常含有甘露聚糖；

5.

喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。酵母

1、多分布在含糖的偏酸性环境，也称为“糖菌”。如水果、蔬菜、叶子、树皮等处，及葡萄园和果园土壤中等2、重要的微生物资源；3、重要的科研模式微生物；啤酒酵母（Saccharomyces

cerevisae）第一个完成全基因组序列测定的真核生物（1997）4、有些酵母菌具有危害性；酵母菌是人类的第一种“家养微生物”有些酵母菌能引起皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病酵母

酵母的分布及与人类的关系酵母

酵母的形态结构芽体线粒体酵母的个体比较大，直径是细菌的10倍。酵母一般呈球状、卵圆状、椭圆状、香肠状等，有的成链状，叫假丝酵母

酵母菌的细胞结构与其他真核生物基本相同菌落形态特征：大而厚，圆形，光滑湿润，粘稠，颜色单调。常见白色、土黄色、红色。有时会有酒香酵母

酵母的培养特征液体培养特征在液体培养基上，不同的酵母菌生长的情况不同。好气性生长的酵母可在培养基表面上形成菌膜或菌醭，其厚度因种而异。有的酵母菌在生长过程中始终沉淀在培养基底部。有的酵母菌在培养基中均匀生长，使培养基呈浑浊状态。酵母

酵母的培养特征酵母

酵母的繁殖★根据能否进行有性繁殖，可将酵母菌分为：

●假酵母：

只有无性繁殖过程。

●真酵母：

既有无性繁殖，又有有性繁殖过程。酵母

酵母的繁殖生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体体积扩大的生物学过程。生长：生物个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。繁殖：生长是一个逐步发生的量变过程，繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。在高等生物里这两个过程可以明显分开，但在低等特别是在单细胞的生物里，由于细胞小，这两个过程是紧密联系又很难划分的过程。微生物的生长与繁殖

一个微生物细胞合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢。如果同化作用的速度超过了异化作用个体的生长原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就会发生繁殖，引起个体数目的增加。群体内各个个体的进一步生长群体的生长微生物的生长与繁殖

生长曲线(GrowthCurve)：细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量，以培养时间为横座标，以菌数的对数为纵座标作图，得到的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。在微生物学中提到的“生长”，均指群体生长。微生物的生长与繁殖

生长曲线微生物的生长与繁殖

生长曲线一条典型的生长曲线至少可以分为

迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期等四个生长时期迟缓期的特点：分裂迟缓、代谢活跃

细胞形态变大或增长，例如巨大芽孢杆菌，在迟缓期末，细胞的平均长度比刚接种时长6倍。一般来说处于迟缓期的细菌细胞体积最大细胞内RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶。对外界不良条件反应敏感。细胞处于活跃生长中，只是分裂迟缓在此阶段后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升。微生物的生长与繁殖

生长曲线迟缓期出现的原因：微生物接种到一个新的环境，暂时缺乏分解和催化有关底物的酶，或是缺乏充足的中间代谢产物等。为产生诱导酶或合成中间代谢产物，就需要一段适应期。迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环境条件等因素有关，短的只需要几分钟，长的需数小时。在生产实践中缩短迟缓期的常用手段(1)通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短；(2)利用对数生长期的细胞作为种子；(3)尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；(4)适当扩大接种量调整代谢微生物的生长与繁殖

生长曲线对数生长期：微生物的生长与繁殖

生长曲线稳定生长期：微生物的生长与繁殖

生长曲线由于营养物质消耗，代谢产物积累和pH等环境变化，逐步不适宜于细菌生长，导致生长速率降低直至零(即细菌分裂增加的数量等于细菌死亡数)。稳定生长期细胞重要的分化调节阶段；储存糖原等细胞质内含物，芽孢杆菌在此阶段形成芽孢或建立自然感受态等。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。生产上常通过补充营养物质（补料）或取走代谢产物、调节pH、调节温度、对好氧菌增加通气、搅拌或振荡等措施延长稳定生长期，以获得更多的菌体物质或积累更多的代谢产物。

营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡速率超过新生速率，整个群体呈现出负增长。该时期死亡的细菌以对数方式增加，但在衰亡期的后期，由于部分细菌产生抗性也会使细菌死亡的速率降低，仍有部分活菌存在。衰亡期：生长曲线微生物的生长与繁殖

特点：

细菌代谢活性降低；细菌衰老并出现自溶；产生或释放出一些产物；如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。菌体细胞也呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊；微生物生长繁殖的控制生长是微生物与外界环境因子共同作用的结果。在一定限度内环境因子变化会引起微生物形态、生理或遗传特性发生变化。超过一定限度的环境因子变化，常常导致微生物死亡。反之，微生物在一定程度上也能通过自身活动，改变环境条件,以适合于它们的生存和发展。影响微生物生长的环境条件主要有物理、化学和生物因子。微生物生长繁殖的控制微生物生长繁殖的控制一、控制微生物的化学物质人们为了控制微生物生长而筛选或合成的一类能抑制或杀死微生物的无机和有机化合物。其中通过破坏微生物细胞结构或代谢机能而杀死微生物的化学药剂称为杀菌剂；另一类不破坏细胞结构而只干扰新细胞物质合成和微生物生长繁殖的化学药剂称为抑菌剂。二、控制微生物的物理因素温度水分和渗透压pH辐射超声波微生物生长繁殖的控制化学药剂对微生物的作用主要表现为3个方面：(1)破坏细胞结构，如苯酚和乙醇等；(2)干扰细胞的能量代谢，如重金属、一氧化碳和氰化物等；(3)干扰细胞物质的合成，如磺胺、氨基酸和核苷酸类似物等。化学因素微生物生长繁殖的控制常用化学杀菌菌和抑菌剂

酚及其衍生物——酚类化合物是医学上普遍使用的一种消毒剂。其作用主要是损伤微生物的细胞膜，钝化酶和使蛋白质变性。使用最早的是苯酚醇类——能溶解细胞质膜中的类脂,破坏膜结构并使蛋白质变性，但对芽孢和无包膜病毒的杀菌效果较差。目前应用最为广泛的是乙醇，浓度70%时灭菌力最强，效果最好。酒精浓度过高，则会在菌体表面形成一层蛋白膜,妨碍酒精分子进入细胞内，影响杀菌效果。化学因素微生物生长繁殖的控制常用化学杀菌菌和抑菌剂

醛类——能与蛋白质氨基酸中的多种基团(如－NH2、－OH、－COOH和－SH等)共价结合而使其变性。福尔马林是37～40％的甲醛水溶液，加热后易挥发，常用于保存生物标本和空气消毒，在高浓度下作用可杀死芽孢。其缺点是对眼睛及粘膜组织有刺激作用，穿透性能差，作用慢,有令人不愉快的气味。戊二醛具有较小的刺激性和异味，用2％的溶液可以在10min内杀死细菌、结核分枝杆菌和病毒，在3～10h内可杀死细菌芽孢，是目前杀菌能力较高的一种化学药剂，常用于医用器械和用具的消毒。化学因素微生物生长繁殖的控制常用化学杀菌菌和抑菌剂

酸类——有机酸能抑制微生物(尤其是霉菌)酶和代谢的活性，常加在食品、饮料或化妆品中以防止霉菌等微生物的生长。山梨酸及其钾盐常用于酸性食品(如乳酪)的保存，苯甲酸及其钠盐常用于其它酸性食品和饮料中，苯甲酸的同系物帕拉宾可用于液体化妆品和肥皂的抑菌物，丙酸钙用于防止霉菌在面包中生长，水杨酸可用于治疗脚癣和防腐剂。化学因素微生物生长繁殖的控制常用化学杀菌菌和抑菌剂

表面活性剂--是能降低液体分子表面张力的化学物质。如肥皂、洗衣粉和新洁尔灭等。表面活性剂能影响细胞质膜的稳定性和透性，使细胞的某些必要成分(如Ｋ＋)流失,导致微生物生长停滞死亡。肥皂和洗衣粉是阳离子表面活性剂，虽杀菌作用不强，但能通过搓洗过程,使油脂等污物乳化从而净化皮肤及衣物等表面的微生物。杀菌作用较强的是阳离子表面活性剂，它们均是季胺类化合物，如新洁尔灭杀菌剂的有效成分为溴代十二烷基二甲苄基胺，常用于卫生和空气消毒。化学因素微生物生长繁殖的控制常用化学杀菌菌和抑菌剂新型气态有机杀菌剂氧化乙烯是目前广泛应用的一种新型空气及器械表面消毒剂，能在4～18h内杀死微生物细胞与芽孢，是一种不需加热的有效杀菌方式，尤其适用于不能经受高温灭菌的物品(如塑料培养皿、注射器、医用缝合线、纺织品、光学器材，人工心脏瓣膜及宇宙飞船等)的灭菌。其缺点是有毒性和纯品易爆，使用时常与CO2或N2等气体混合。氧化丙烯和丙酸内脂也是较好的新型空气消毒剂，但后者可能有致癌作用。化学因素微生物生长繁殖的控制常用化学杀菌菌和抑菌剂无机化学药剂卤化物：按杀菌力排列的顺序是：F＞CL＞Br＞I。其中以碘和氯最常用。碘酒在医疗上广泛用作皮肤、伤口和粘膜的表面消毒剂。碘可能通过与细胞中酶和蛋白质中的酪氨酸的结合而发挥作用，它对细菌、真菌、病毒和芽孢均有较好的杀菌效果。氯主要包括氯气和氯化物。氯气广泛用于饮水、游泳池和垃圾场的消毒。漂白粉和次氯酸钠中有效成分是次氯酸根离子，也常用作食品、器具、家庭用具、车间、牛奶场、少量饮水的就地处理和实验室的消毒剂。有机氯化物中的氯胺和双氯胺也是较好的卫生和空气消毒剂。化学因素微生物生长繁殖的控制常用化学杀菌菌和抑菌剂无机化学药剂重金属离子具有很强的杀菌效力，其中尤以Hg＋、Ag＋和Cu2＋最强。重金属离子进入细胞后主要与酶或蛋白质使之变性。此外，微量的重金属离子还能在细胞内不断累积并最终对生物发生毒害作用。汞化合物包括氯化汞(HgCl2）、氯化亚汞(Hg2Cl2）、氧化汞(HgO）和有机汞。化学因素微生物生长繁殖的控制常用化学杀菌菌和抑菌剂无机化学药剂氧化剂——通过对细胞成分的氧化作用达到杀菌目的。高锰酸钾（0.1%)和过氧化氢常用作卫生和实验室消毒剂，后者还可用作食品包装材料和镜片的杀菌。臭氧（O3)是很强的氧化剂，将来有可能取代氯气用作饮水消毒，目前存在的问题是成本较高和有效期较短。过氧化苯酰有时可用于厌氧菌感染的伤口消毒。化学因素微生物生长繁殖的控制