微生物课件第2章.ppt

1、真核微生物的形态构造真核微生物的形态构造和功能和功能第一节第一节 真核微生物概述：真核微生物概述：细胞核具有核膜；细胞核具有核膜； 能进行有丝分裂；能进行有丝分裂； 细胞质中存在线粒体或叶绿体等细胞器；细胞质中存在线粒体或叶绿体等细胞器；具有上述特征的微小生物真核生物与原核生物的比较真核生物与原核生物的比较（一）、细胞壁（一）、细胞壁主要成分是多糖，有少量蛋白质和脂类主要成分是多糖，有少量蛋白质和脂类低等真菌；纤维素低等真菌；纤维素酵母：葡聚糖酵母：葡聚糖高等真菌：几丁质高等真菌：几丁质一、真核微生物结构一、真核微生物结构（二）、鞭毛与纤毛（二）、鞭毛与纤毛原核生物与真核生物鞭毛的区别l真核：

2、9+2l原核：单管状结构，无外膜（三）、细胞质膜（三）、细胞质膜 （Plasma Membrane）项项 目目原原 核核 生生 物物真真 核核 生生 物物甾甾 醇醇无（支原体例外）有（胆淄醇、麦角淄醇等）磷磷 脂脂 种种 类类磷脂酰甘油和磷脂酰乙醇胺等磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺等脂脂 肪肪 酸酸 种种 类类直链或分支、饱和或不饱和脂酸；每一磷脂分子常含饱和与不饱和脂肪酸各一高等真菌：含偶数碳原子的饱和或不饱和脂肪酸低等真菌：含奇数碳原子的不饱和脂肪酸糖糖 脂脂无有（具有细胞间识别受体功能）电电 子子 传传 递递 体体有无基基 团团 转转 移移 运运 输输有无胞胞 吞吞 作作 用用无有（四）细胞核

3、四）细胞核v是细胞遗传信息（是细胞遗传信息（DNA）的贮存、的贮存、 复制和转录的主要部位复制和转录的主要部位v外形固定，有核膜外形固定，有核膜v由核被膜、染色质、核仁和核基质由核被膜、染色质、核仁和核基质 组成组成（五）细胞质和细胞器五）细胞质和细胞器1、细胞基质和细胞骨架、细胞基质和细胞骨架除细胞器以外的胶状溶液，称细胞基质除细胞器以外的胶状溶液，称细胞基质细胞骨架是由微管、肌动蛋白丝（微丝）细胞骨架是由微管、肌动蛋白丝（微丝） 和中间丝和中间丝3种蛋白质纤维构成的细胞支架种蛋白质纤维构成的细胞支架糙面内质网糙面内质网 Rough endoplasmic reticulum (RER)2、

4、内质网和核糖体、内质网和核糖体5、微体、微体 microbody 单层膜包裹、内含氧化酶和过氧化氢酶单层膜包裹、内含氧化酶和过氧化氢酶 主要功能是使细胞免受主要功能是使细胞免受H2 O2毒害，并毒害，并 能氧化分解脂肪酸等能氧化分解脂肪酸等其他细胞器：其他细胞器：液泡、液泡、膜边体、几丁质体、氢化酶体膜边体、几丁质体、氢化酶体二、真核微生物的主要类群二、真核微生物的主要类群真核微生物真核微生物植物界：显微藻类植物界：显微藻类动物界：原生动物动物界：原生动物菌物界：菌物界：假菌假菌Chromista真菌真菌单细胞真菌单细胞真菌酵母菌酵母菌丝状真菌丝状真菌霉菌霉菌大型真菌子实体真菌大型真菌子实体真

5、菌蕈菌蕈菌粘菌粘菌 Myxomycota真菌（最重要的真核微生物）特点真菌（最重要的真核微生物）特点无叶绿素，不能进行光合作用无叶绿素，不能进行光合作用一般具有发达的菌丝体一般具有发达的菌丝体细胞壁多含有几丁质细胞壁多含有几丁质营养方式为异养吸收型营养方式为异养吸收型以产大量无性和（或）有性孢子的形式进行繁殖以产大量无性和（或）有性孢子的形式进行繁殖陆生性较强陆生性较强(存在存在150万种万种,已发现已发现10万种真菌万种真菌)第二节第二节 酵母菌酵母菌 yeast 酵母菌：一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌酵母菌：一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌特点：特点：一般以单细胞状态存在一般以单细胞

6、状态存在 多数营出芽繁殖多数营出芽繁殖能发酵糖类产能能发酵糖类产能细胞壁常含甘露聚糖细胞壁常含甘露聚糖一、一、分布及与人类的关系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；酿酒酵母（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l与酵母菌相关的产品种类繁多：l酒类的生产 l面包的制作 l乙醇甘油发酵 l石油及油品脱腊 l饲用药用l单

7、细胞蛋白（SCP）生产 l活性物质提取 二、细胞形态和构造二、细胞形态和构造形态：球形、卵圆形、椭圆形、柱状、香肠状 （一）、细胞壁（一）、细胞壁厚约厚约25nm，主要成分为酵母纤维素，呈三明治状主要成分为酵母纤维素，呈三明治状外层为甘露外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，都是分枝状聚合物，中间夹着一层蛋白质聚糖，内层为葡聚糖，都是分枝状聚合物，中间夹着一层蛋白质（二）、细胞膜细胞膜蛋白质：包括一些酶蛋白质：包括一些酶类脂类脂甘油的单、双、三酯甘油的单、双、三酯甘油磷酯甘油磷酯磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺甾醇甾醇麦角甾醇麦角甾醇酵母甾醇酵母甾醇糖类：甘露聚糖等糖类

8、：甘露聚糖等（三（三）、）、细胞核细胞核（五）、其它构造（五）、其它构造 线粒体、微体线粒体、微体1)单层膜包裹的细胞器；有机酸、盐类 水溶液和水解酶 2)调节渗透压；与细胞质进行物质交换。储藏物质。 3)细胞成熟的标志三、酵母菌的繁殖方式和生活史三、酵母菌的繁殖方式和生活史酵母菌的酵母菌的繁殖方式繁殖方式无性无性有性（产子囊孢子）有性（产子囊孢子）芽殖：各属都存在芽殖：各属都存在裂殖：在裂殖酵母菌（裂殖：在裂殖酵母菌（Schizaccharomyces）中存在中存在产无性孢子产无性孢子节孢子节孢子掷孢子掷孢子厚垣孢子厚垣孢子只进行无性繁殖的酵母菌称假酵母只进行无性繁殖的酵母菌称假酵母具有有性

9、繁殖的酵母菌称真酵母具有有性繁殖的酵母菌称真酵母（一）无性繁殖（一）无性繁殖1、芽殖（、芽殖（budding）酵母菌最常见的一种繁殖方式酵母菌最常见的一种繁殖方式酵母菌的芽殖过程酵母菌的芽殖过程2、裂殖（、裂殖（fission）少数酵母具有与细菌相似少数酵母具有与细菌相似的二分裂繁殖方式的二分裂繁殖方式粟酒裂殖酵母粟酒裂殖酵母 Schizosaccharomyces pombe3、产生无性孢子、产生无性孢子（二）有性繁殖以形成子囊（以形成子囊（ascus)ascus)和子囊孢子和子囊孢子( (ascospore)ascospore)的形式进行有性繁殖的形式进行有性繁殖1）两个性别不同的单倍体细

10、胞靠近接触2）接触处细胞壁消失，质配3）核配，形成二倍体核的接合子(meiosis)：B、以二倍体方式进行营养细胞生长繁殖，独立生活；下次有性繁殖前进行减数分裂。A、进行减数分裂，形成4个或8个子囊孢子，而原有的营养细胞就成为子囊。子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞。（三）酵母菌的生活史（三）酵母菌的生活史生活史生活史又称生命周期，指上一代生物个体经一系列生长、又称生命周期，指上一代生物个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代的全部过程发育阶段而产生下一代的全部过程 营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在 营养体只能以单倍体形式存在营养体只能以单倍体形式存在 营

11、养体只能以二倍体存在营养体只能以二倍体存在三种类型c.在特定条件下才进行有性繁殖a.营养体以单倍体（n）/二倍体(2n)两种形式存在1、营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在、营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在b.一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖S.cerevisiae(酿酒酵母酿酒酵母)S.cerevisiae(酿酒酵母酿酒酵母)的生活史的生活史2、营养体只能以单倍体形式存在、营养体只能以单倍体形式存在a. a. 营养细胞为单倍体营养细胞为单倍体b. b. 无性繁殖为裂殖无性繁殖为裂殖c. c. 二倍体细胞不能二倍体细胞不能独立生活，此期极短独立生

12、活，此期极短Schizosaccharomces Schizosaccharomces octosporusoctosporus（八孢裂八孢裂殖酵母）殖酵母）四、酵母菌的菌落四、酵母菌的菌落酿酒酵母酿酒酵母与细菌菌落类似，但一般较细菌菌落大且厚，表面湿润、光滑，粘稠，易被挑起，多为乳白色，少数呈红色。味？l1、酵母菌属、酵母菌属（Saccharomyces）：）：啤酒酵母（啤酒酵母（S. cerevisiae)l2、裂殖酵母属、裂殖酵母属(Schizosaccharomyces)l3、假丝酵母属、假丝酵母属(Candida ): 热带假丝酵母热带假丝酵母(Candida tropicalis)

13、 l4、球拟酵母属、球拟酵母属l5、红酵母属、红酵母属l6、掷孢酵母属、掷孢酵母属(Sporobolomyces)第三节第三节 丝状真菌丝状真菌霉菌霉菌（mold）霉菌是丝状真菌的一个俗称，常指那些菌丝体较为发达又不产生霉菌是丝状真菌的一个俗称，常指那些菌丝体较为发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。大型肉质子实体结构的真菌。一、分布及与人类的关系一、分布及与人类的关系工业上的有机酸、酶制剂抗生素、维生素、生物碱等工业上的有机酸、酶制剂抗生素、维生素、生物碱等 的发酵生产的发酵生产进行生物防治，污水处理和生物测定进行生物防治，污水处理和生物测定食品制造方面，如酱油的酿造和干酪的制造食品制造方面

14、，如酱油的酿造和干酪的制造在基础理论研究方面，霉菌是良好的实验材料在基础理论研究方面，霉菌是良好的实验材料霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝（hypha）构成。二、细胞的形态和构造二、细胞的形态和构造为长管状单细胞，细胞质内含有多个核。（一）菌丝及其延伸过程（直径3-10 um）菌丝由横隔膜分隔成成串多细胞，每个细胞内含有一个或多个细胞核。有些菌丝横隔膜上有小孔菌丝生长过程只表现为菌丝顶端细胞的不断延伸和细胞核的裂殖增多以及细胞质的增加：延伸区和硬化区次生壁形成区成熟区隔膜区（二）菌丝体及其各种分化形式（二）菌丝体及其各种分化形式许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集团称许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集

15、团称菌丝体菌丝体( (mycelium) 营养菌丝体营养菌丝体密布在固体营养基质内部，主要密布在固体营养基质内部，主要 执行吸收营养物功能的菌丝体执行吸收营养物功能的菌丝体 气生菌丝体气生菌丝体伸展到空间的菌丝体伸展到空间的菌丝体 这两类菌丝体在长期的进化中，因其自身的生理功能和对不同这两类菌丝体在长期的进化中，因其自身的生理功能和对不同环境的高度适应，已明显地发展出各种特化的构造。环境的高度适应，已明显地发展出各种特化的构造。（3）吸器：只在宿主细胞间隙蔓延的营养菌丝上分）吸器：只在宿主细胞间隙蔓延的营养菌丝上分化出来的短枝，可侵入细胞内以吸收宿主细胞的养化出来的短枝，可侵入细胞内以吸收宿主

16、细胞的养料而不料而不 使其致死。使其致死。（4）附着胞）附着胞：许多寄生于植物的真菌在其芽管或老菌许多寄生于植物的真菌在其芽管或老菌丝顶端会发生膨大，分泌粘状物，借以牢固地粘附在丝顶端会发生膨大，分泌粘状物，借以牢固地粘附在 宿主的表面宿主的表面（6）菌核）菌核：由菌丝聚集和粘附而形成的一种休眠体，由菌丝聚集和粘附而形成的一种休眠体，同时它同时它 又是糖类和脂类等营养物质的储藏体。又是糖类和脂类等营养物质的储藏体。 菌丝组织形成的绳状物，类似高等植物的根，又称根状菌丝组织形成的绳状物，类似高等植物的根，又称根状菌索。能抵抗不良环境，当环境转佳时，又从尖端继续生长菌索。能抵抗不良环境，当环境转佳

17、时，又从尖端继续生长延伸。延伸。 为菌体生长提为菌体生长提供基本的营养供基本的营养来源，尤其是来源，尤其是在高等担子菌在高等担子菌中较为常见。中较为常见。46蛭弧菌（Bdellovibrio）寄生于其它细菌并导致其裂解的一类弧状菌。2、气生菌丝体的特化形态、气生菌丝体的特化形态气生菌丝体主要特化成各种形态的子实体。气生菌丝体主要特化成各种形态的子实体。（1）结构简单的子实体产无性孢子分生孢子头：曲霉属、青霉属孢子囊：根霉属、毛霉属孢子囊：根霉属、毛霉属产有性孢子：担子菌的担子（2）结构复杂的子实体）结构复杂的子实体产无性孢子分生孢子器分生孢子座分生孢子盘3、菌丝体在液体培养时的特化形态、菌丝体

18、在液体培养时的特化形态真菌在液体培养基中进行振荡培养时，往往会产真菌在液体培养基中进行振荡培养时，往往会产生菌丝球生菌丝球v 有利于氧的传递以及营养物和代谢物的输送，有利于氧的传递以及营养物和代谢物的输送， 对菌丝的生长代谢产物有利。对菌丝的生长代谢产物有利。三、霉菌繁殖方式及生活史霉菌繁殖方式无性孢子有性孢子菌丝断片真菌孢子的特点：小、轻、干、多、颜色（一）无性孢子繁殖（一）无性孢子繁殖不经两性细胞配合，只是营养细胞的分裂或营养菌丝的分化（切割）而形成新个体。无性孢子有：分生孢子、厚垣孢子、节孢子、芽生孢子、孢囊孢子、游动孢子等1.厚垣孢子：厚垣孢子：具很厚的壁，是真菌的休眠体，可抵抗热、干

19、燥等不良环境具很厚的壁，是真菌的休眠体，可抵抗热、干燥等不良环境 3、分生孢子：、分生孢子：菌丝分枝顶端细胞或菌丝分化来的分生孢子梗的顶端细菌丝分枝顶端细胞或菌丝分化来的分生孢子梗的顶端细胞分割而成的单个或成簇孢子。胞分割而成的单个或成簇孢子。 4、胞囊孢子：、胞囊孢子：形成于一个特殊的囊状结构的孢子囊内。形成于一个特殊的囊状结构的孢子囊内。 5 5）芽孢子）芽孢子 : :由菌丝细胞如同发芽一般产生小突起，经细胞壁紧缩形成的一种球状体。如毛霉和根霉在液体培养基中可形成芽孢子。6 6）游动孢子：是一种单细胞，有鞭毛，可移动的水生孢子，产）游动孢子：是一种单细胞，有鞭毛，可移动的水生孢子，产生于游

20、动孢子囊内。通常由低等真菌产生，如壶菌门、卵菌门的生于游动孢子囊内。通常由低等真菌产生，如壶菌门、卵菌门的真菌，先形成一个孢子囊，在孢子囊经原生质切割后逐渐形成孢真菌，先形成一个孢子囊，在孢子囊经原生质切割后逐渐形成孢子。最后孢子囊破裂释放出游动孢子。有圆形、椭圆形和梨形、子。最后孢子囊破裂释放出游动孢子。有圆形、椭圆形和梨形、肾形等肾形等两个性细胞结合产生新个体的过程：两个性细胞结合，经过质配、核配和减数分裂的过程，产生有性孢子（二）有性孢子（二）有性孢子接合孢子、卵孢子、子囊孢子、担孢子等2、接合孢子、接合孢子 ：接合孢子是由菌丝生出的结构基本相似、：接合孢子是由菌丝生出的结构基本相似、形

21、态相同或略有不同的两个配子囊接合而成。形态相同或略有不同的两个配子囊接合而成。3、子囊孢子、子囊孢子 ：真菌的菌丝可分化为产囊器和雄器，然：真菌的菌丝可分化为产囊器和雄器，然后二者结合形成子囊，再于子囊内产生有性孢子，后二者结合形成子囊，再于子囊内产生有性孢子，霉菌生活史无性繁殖阶段；菌丝体（营养体）在适宜的条件下产生无性孢子， 无性孢子萌发形成新的菌丝体，多次重复。有性繁殖阶段；在发育后期，在一定条件下，在菌丝体上分化出 特殊性器官（细胞），质配、核配、减数分裂后 形成单倍体孢子，再萌发形成新的菌丝体。霉菌的有性繁殖不如无性繁殖那么经常与普遍，多发生在特定条件下，往往在自然条件下较多，在一般

22、培养基上不常见。有一些霉菌，至今尚未发现其生活史中有有性繁殖阶段，这类真有一些霉菌，至今尚未发现其生活史中有有性繁殖阶段，这类真菌称为半知菌菌称为半知菌四、霉菌菌落四、霉菌菌落Colony of mould由粗而长的分枝状菌丝组成，菌落疏松，干燥、不透明、呈蜘蛛网由粗而长的分枝状菌丝组成，菌落疏松，干燥、不透明、呈蜘蛛网状、绒毛状、棉絮状。状、绒毛状、棉絮状。菌落与培养基的连接紧密，不易挑取，菌落菌落与培养基的连接紧密，不易挑取，菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致菌落特征为分类依据之一有代表性的霉菌：有代表性的霉菌：1 1）毛霉属）毛霉属（Muco

23、r）：分解蛋白能力强，制造腐乳等的菌种2 2）根霉属根霉属（RhizopusRhizopus）：）：产生淀粉酶、糖化酶、是酿酒工业菌种产生淀粉酶、糖化酶、是酿酒工业菌种3 3）曲霉属曲霉属（AspergillusAspergillus）：）：发酵工业和食品工业菌种，制酱、酿发酵工业和食品工业菌种，制酱、酿 酒、醋曲等，酶制剂，有机酸。酒、醋曲等，酶制剂，有机酸。 4 4）青霉属青霉属（PenicilliumPenicillium）：）：抗生素，酶制剂抗生素，酶制剂5 5）脉胞菌属脉胞菌属（NeurosporaNeurospora）：）：细胞蛋白质丰富，饲料，微生物遗传细胞蛋白质丰富，饲料，微生

24、物遗传学研究学研究6 6）赤霉菌属赤霉菌属（GibberllaGibberlla）：）：植物的病原菌，赤霉素植物的病原菌，赤霉素第四节第四节 产大型子实体的真菌产大型子实体的真菌蕈菌蕈菌Mushroom蕈菌（蕈菌（mushroommushroom）又称伞菌，通常是指那些能形成大型肉质子实体的真菌，包括大多数担子菌类和极少数的子囊菌类与人类的关系密切，其中可供食用的种类有2000种，目前已利用的食用菌约有400种4.4 蕈菌的典型构造 n顶部菌盖：表皮、鳞片、菌肉和菌褶 n 中部菌柄：菌环、菌柄、菌托 n 基部：菌丝体 蕈菌的发育过程中，菌丝的分化：蕈菌的发育过程中，菌丝的分化：一级菌丝一级菌丝

25、二级菌丝二级菌丝三级菌丝三级菌丝子实体子实体产生担孢子产生担孢子basidiospores锁状联合（clamp connection):双核细胞构成的二级菌丝通过形成喙状突起而连合两个细胞，双核细胞分裂，形成隔膜，最后使菌丝尖端不断向前延伸。Occurrence and diversity of bacterial communities in Tuber magnatum during truffle maturationMolecular approaches made it possible to identify -Proteobacteria as major constituent

26、s of a bacterial component associated with T. magnatum ascoma, independently from the degree of maturation.The Importance of FungiEnzyme Plant diseaseOrganic acid Animal and human diseaseAntibiotics Mould and rotAlkaloid (生物碱) ToxinPhytohormone (植物激素)BiocontrolBiotransformationSewage treatmentScientific researchFermentationEdible mushroomExperimental model第二章 思考题1 1、细菌、放线菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有什、细菌、放线菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有什么特点？么特点？ 2 2、放线菌和霉菌的菌丝有何差异？、放线菌和霉菌的菌丝有何差异？