药品检验微生物学基础课件

药品检验微生物学基础什么是微生物？什么是微生物？微生物是指存在于自然界的一大群形态微小，结构简单，进化低级，肉眼看不见或看不清，必须借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的微小生物的总称。微生物基本特征微生物基本特征1.1.体积小，面积大体积小，面积大2.2.吸收多吸收多,转化快转化快3.3.生长旺生长旺,繁殖快繁殖快4.4.适应强适应强,易变异易变异5.5.种类多种类多,分布广分布广微生物基本特征微生物基本特征1.体积小，面积大微生物基本特征微生物基本特征1.体积小，面积大 比表面积体重180斤的人约0.3鸡蛋约1.5大肠杆菌约120，000大的比比表表面面积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。1.体积小，面积大微生物基本特征微生物基本特征2.吸收多，转化快u发酵乳糖的细菌在1小时内分解比自身重1000-10000倍的乳糖。u产朊假丝酵母合成蛋白质的能力比食用公牛强10万倍。为微生物生长代谢提供了物质基础。发酵工业可以更好的利用这一点，发挥微生物“活的催化工厂活的催化工厂”之功能。微生物基本特征微生物基本特征3.生长旺，繁殖快微生物名称微生物名称代时代时大肠埃希菌12.5min金黄色葡萄球菌27min枯草杆菌32min酿酒酵母120min小球藻7hp短时间获得大量子代，利于生存p 发酵工业：生产效率高p科学研究：良好实验材料，缩短实验周期p消极作用：有害微生物蔓延快、危害大微生物基本特征微生物基本特征4.适应强，易变异微生物对环境条件尤其是恶劣的极端环境有惊人的适应能力，堪称生生物物界界之之最最。微生物的个体一般都是单细胞，简单多细胞或非细胞，通常都是单倍体，繁殖快与外界直接接触，即使变异的濒率特别低，也可在短时间内产生大量变异的后代。最常见的变异形式是基因突变。耐药微生物基本特征微生物基本特征5.种类多，分布广已已发发现现1010万万多多种种，自自然然界界到到处处都都能能找找到到，如如水水，空空气气，土土壤壤。在在极极端端环环境境也也能能发发现现微微生生物物的的生生存存，如如火火山山口口，温温泉泉，深深海海，高高空等。空等。南极冰盖下的微生物微生物分类微生物分类 微生物微生物cell non-cell原核生物原核生物真核生物真核生物病毒病毒亚病毒亚病毒类病毒、拟病毒、类病毒、拟病毒、朊病毒朊病毒细菌、细菌、支原体、支原体、放线菌放线菌、衣原体、衣原体、蓝细菌、立克次氏体蓝细菌、立克次氏体藻类、原生动物、藻类、原生动物、真菌等真菌等微生物分类微生物分类细菌真菌病毒原生动物藻类微生物分类微生物分类细菌（原核生物）细菌（原核生物）真菌（真核生物）真菌（真核生物）大肠埃希氏菌白色念珠菌黑曲霉金黄色葡萄球菌枯草芽孢杆菌沙门氏菌铜绿假单胞菌生孢梭菌药品检验用微生物微生物分类微生物分类种属科目纲门界细菌界变形菌门-变形菌纲肠杆菌目肠杆菌科埃希氏菌属大肠杆菌种伯杰氏分类系统是国际公认的分类系统微生物分类微生物分类 表示任何由一个独立分离独立分离的单细胞（或单个病毒）繁殖而成的纯遗传型群体及其一些后代。因此，一种微生物的每个不同来源的纯培养物或每个不同来源的纯培养物或纯分离物纯分离物均可称为某菌种的一个菌株。自然界不存在两个绝对相同的个体来源不同生化性状有差异菌株：Strain微生物分类微生物分类菌株：Strain用实验方法(如通过诱变)所获得的某一菌株的变异型，也可以称为一个新的菌株，以便与原来的菌株相区别。金黄色葡萄球菌 CMCC（B）26003铜绿假单胞菌 CMCC（B）10104枯草芽孢杆菌 CMCC（B）63501生胞梭菌 CMCC（B）64941大肠埃希氏菌 CMCC（B）44102乙型副伤寒沙门菌 CMCC（B）50094白色念珠菌 CMCC（F）98001黑曲霉 CMCC（F）98003标准菌种的概念及其管理标准菌种的概念及其管理p标准菌种是指由国家授权机构制备的具有稳定的生物学特性并用妥善方法保藏的菌种。p我国的标准菌种统一由中国菌种保藏管理委员会（CCCCM）管理。p涉及药品微生物检验的菌种由医学微生物菌种保藏管理中心（CMCC）提供。细菌形态特征细菌形态特征基基本本形形态态球状球状杆状杆状螺旋状螺旋状细菌形态特征细菌形态特征球菌双球菌双球菌链球菌链球菌四联球菌四联球菌八叠球菌八叠球菌葡萄球菌葡萄球菌单球菌单球菌细胞个体呈球形或椭圆形细菌形态特征细菌形态特征杆菌 细胞呈杆状或圆柱形 杆菌是细菌中杆菌是细菌中种类最多种类最多的类型的类型大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌细菌形态特征细菌形态特征螺旋状弧菌弧菌 螺旋菌螺旋菌 螺旋体菌螺旋体菌 细菌细胞结构细菌细胞结构细胞壁细胞壁固定外形、提高机械强度免受外力的损伤；为细胞的生长、分裂、和鞭毛运动所需；阻拦大分子有害物质进入细胞；赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。革兰氏阳性细革兰氏阳性细菌（菌（G+）革兰氏阴性细革兰氏阴性细菌菌（G-）1.革革兰氏阳性细菌兰氏阳性细菌(G+)的细胞壁的细胞壁(1)组成组成肽聚糖肽聚糖（90%）磷壁酸（磷壁酸（10%）(2)G+肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)的结构的结构 肽聚糖肽聚糖(粘肽、胞壁质粘肽、胞壁质)：是细菌：是细菌细胞壁的特有成分细胞壁的特有成分,由由无数肽聚糖单体形成的无数肽聚糖单体形成的多层网状结构多层网状结构。肽聚糖单体由肽聚糖单体由肽肽与与聚聚糖糖两部分构成，两部分构成，聚糖链则由聚糖链则由 N-乙酰葡糖胺和乙酰葡糖胺和 N-乙酰胞壁乙酰胞壁酸以酸以-1,4糖苷键相互间隔交联而成，呈长链骨架状。糖苷键相互间隔交联而成，呈长链骨架状。目前目前所知的肽聚糖已超所知的肽聚糖已超过过100种，主要的变化种，主要的变化发生在发生在肽桥肽桥上。上。(2)G+肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)的结构的结构(2)G+肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan)的结构的结构l相邻聚糖链短肽间通过相邻聚糖链短肽间通过肽桥肽桥相连，交联度高相连，交联度高（75%），故网状结构致密，网孔小。），故网状结构致密，网孔小。青霉素青霉素-内酰胺酶内酰胺酶青霉素青霉素头孢氨苄头孢氨苄(3)磷壁酸磷壁酸革兰氏阳性细菌细胞壁上的酸性多糖，主要革兰氏阳性细菌细胞壁上的酸性多糖，主要 成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。膜磷壁酸膜磷壁酸壁磷壁酸壁磷壁酸 2.革兰氏阴性细菌革兰氏阴性细菌(G-)的细胞壁的细胞壁(1)组成组成少量的肽聚糖少量的肽聚糖外膜外膜 脂多糖（脂多糖（LPS），磷脂，脂蛋白），磷脂，脂蛋白（2）G-肽肽聚糖结构聚糖结构大肠杆菌肽聚糖结构示意图大肠杆菌肽聚糖结构示意图内消旋二氨内消旋二氨基庚二酸基庚二酸(2)G-肽聚糖结肽聚糖结构构l相邻聚糖链短肽间通过相邻聚糖链短肽间通过肽键肽键直接相连，交联度低直接相连，交联度低（25%），故结构疏松，孔径大），故结构疏松，孔径大脂多糖（脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）O-特异侧链特异侧链核心多糖核心多糖类脂类脂A比较项目革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌组成成分简单，一般只含肽聚糖简单，一般只含肽聚糖和磷壁酸和磷壁酸较复杂，由肽聚糖和外较复杂，由肽聚糖和外膜组成膜组成肽聚糖层厚度大，层次多厚度大，层次多薄，层次少薄，层次少肽聚糖结构相邻聚糖链短肽间通过相邻聚糖链短肽间通过肽桥相连，交联度高，肽桥相连，交联度高，故网状结构致密，网孔故网状结构致密，网孔小小相邻聚糖链短肽间通过相邻聚糖链短肽间通过肽键相连，交联度低，肽键相连，交联度低，故网状结构疏松，网孔故网状结构疏松，网孔大大3.革兰氏染色革兰氏染色结晶紫初染结晶紫初染1min碘液媒染碘液媒染1min95%95%酒精脱色酒精脱色30S番红复染番红复染1min3.革兰氏染色革兰氏染色1.选择合适的菌龄2.固定时温度不宜过高3.严格控制染色和脱色的时间4.细胞不宜过多或过少注意事项(G-标标准菌株准菌株)大肠埃希氏菌大肠埃希氏菌Escherichia coli(G+标准菌株标准菌株)金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus枯草芽枯草芽孢杆菌杆菌铜绿假假单胞菌胞菌生生孢梭菌梭菌1.能选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送。2.是维持细胞内正常渗透压的结构屏障。3.是合成细胞壁和糖被有关成分的重要场所。4.是细胞的产能基地。5.是鞭毛基体的着生部位，并可提供鞭毛旋转运动所需的能量。新新洁尔灭：苯扎溴：苯扎溴铵核核糖糖体体是是一一种种不不规规则则颗颗粒粒状状的的结结构构，细胞合成蛋白质的场所细胞合成蛋白质的场所氨基糖苷类1.是直接与30S核糖体亚单位的16S rRNA解码区的A部位结合的。2.氨基糖苷类药物属静止期杀菌药。3.仅对需氧菌有效，尤其以对需氧革兰阴性杆菌的抗菌作用为最强。大环内酯类1.大环内酯类能不可逆的结合到细菌核糖体50S亚基上，通过阻断转肽作用及mRNA位移，选择性抑制蛋白质合成。2.治疗需氧革兰阳性球菌和阴性球菌、某些厌氧菌以及军团菌、支原体、衣原体等感染。3.是快速抑菌剂。氯霉素1.氯霉素通过可逆地与50S亚基结合，阻断转肽酰酶的作用，干扰带有氨基酸的胺基酰-tRNA终端与50S亚基结合，从而使新肽链的形成受阻，抑制蛋白质合成。2.是抑菌性广谱抗生素。3.耐高温喹诺酮类1.细菌的双股DNA扭曲成为袢状或螺旋状（称为超螺旋），使DNA形成超螺旋的酶称为DNA回旋酶，喹诺酮类妨碍此种酶，进一步造成细菌DNA的不可逆损害，而使细菌细胞不再分裂。2.喹诺酮类是主要作用于革兰阴性菌的抗菌药物，对革兰氏阳性菌的作用较弱。3.与金属离子（如Mg2+）发生络合反应，失去活性。特殊的休眠构造芽胞l 每一营养细胞内仅生成一个芽每一营养细胞内仅生成一个芽胞，胞，休眠体休眠体l 芽胞是整个生物界中抗逆性芽胞是整个生物界中抗逆性最强的最强的生命体生命体l 没有繁殖功能没有繁殖功能细菌细菌芽胞的各种类型芽胞的各种类型1.芽胞的形成芽胞的形成4 h 5.5 h 6.5 h 10.5 h 8 h 0.25 h巨大芽胞杆菌巨大芽胞杆菌芽胞形成过程芽胞形成过程2.芽胞的芽胞的构造构造芽芽胞胞囊囊3.芽胞的芽胞的耐热机制耐热机制 -渗透调节皮层膨胀学说渗透调节皮层膨胀学说 芽胞衣对多价阳离子芽胞衣对多价阳离子和水分的透性很差和水分的透性很差渗透性差渗透性差皮层的离子强度高，皮层的离子强度高，吸水膨胀吸水膨胀吸水膨胀吸水膨胀核心核心高度失水高度失水,具极强的耐热性具极强的耐热性失水耐热失水耐热4.芽胞的意义芽胞的意义 细菌分类、鉴定中的重要形态学指标细菌分类、鉴定中的重要形态学指标 提高芽胞产生菌的筛选效率提高芽胞产生菌的筛选效率 （80 ，1015min）有利于芽胞菌的长期保藏有利于芽胞菌的长期保藏 各种消毒灭菌手段的最重要的指标各种消毒灭菌手段的最重要的指标嗜热脂肪芽胞杆菌嗜热脂肪芽胞杆菌芽胞染色芽胞染色（1）将培养24小时左右的枯草芽孢杆菌或其他芽孢杆菌，作涂片、干燥、固定。（2）滴加35滴孔雀石绿染液于已固定的涂片上。（3）用木夹夹住载玻片在火焰上加热，使染液冒蒸汽但勿沸腾，切忌使染液蒸干，必要时可添加少许染液。加热时间从染液冒蒸汽时开始计算约12分钟。（4）倾去染液，待玻片冷却后水洗至孔雀绿不再褪色为止。（5）用番红水溶液复染1分钟，水洗至水为无色。（6）待干燥后，置油镜观察，芽孢呈绿色，菌体呈红色。细菌的群体形态1.固体培养固体培养菌落菌落（colony）:分散的微生物在适宜的固体培养基表面分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的定形态结构的子细胞生长群体子细胞生长群体。金黄色金黄色葡萄球菌葡萄球菌枯草芽孢枯草芽孢杆菌杆菌细菌的群体形态1.固体培养固体培养菌菌 苔苔（lawn）:当固体培养基表面当固体培养基表面众多菌落连成一片众多菌落连成一片时，时，便成菌苔。便成菌苔。菌菌 苔苔