第三章真核微生物ppt课件.ppt

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1、第三章 真核微生物,一 真核微生物的类群二 真核微生物的细胞构造三 酵母菌四 霉菌,一 真核微生物的定义,具有真正完整的细胞核，和核膜与核仁分化的较高等的微生物，其细胞质中有线粒体等细胞器和内质网等内膜结构。,1 定义,原核微生物的细胞构造,真核微生物的细胞构造,主要类群,真菌的分类,真菌具有细胞壁，不含叶绿素，无根茎叶的分化，以产生大量孢子进行繁殖，以寄生 或腐生方式生存的真核微生物。,粘菌门,壶菌门,卵菌门,真菌各个类群的主要特征和比较,黏菌 (Myxomycetes) 类似霉菌，会形成具有细胞壁的孢子，但是生活史中没有菌丝的出现，而有一段黏黏的营养体时期，因而得名(slime molds

2、)。 营养体为一团裸露的原生质体、多核、无叶绿素、能做变形虫式运动。介于动物和真菌之间。 大多性喜阴凉潮湿的场所，常见的栖息地(子实体形成、出现地)有腐木、枯枝、落叶、枯草等腐烂的植物残留物。,真菌各个类群的主要特征和比较,二 酵 母 菌,（一） 定 义,二 酵 母 菌,一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌,酵母菌的特点,个体一般以单细胞状态存在多数营出芽繁殖能发酵糖类产能细胞壁常含甘露糖常生活在含糖量较高，酸性较大的水生环境,分布：偏酸性的含糖环境。水果、蔬菜、蜜饯的表面，果园 土壤中与环境有关,（二） 酵母菌的形状、大小,二 酵 母 菌,基本特征：单细胞, 椭圆形、圆形或柱形。宽1-5um,

3、长5-30um。,特殊形态：假菌丝,假菌丝是由酵母菌细胞与其子细胞连接而成的链状丝。,假菌丝、芽生孢子、厚垣孢子.,（二） 酵母菌的形状、大小,二 酵 母 菌,真菌丝？,1细胞壁,甘露聚糖,蛋白质,葡聚糖壳多糖,外,内,在芽痕周围有少量的几丁质成分细胞壁能被蜗牛消化酶水解,二 酵 母 菌,（三） 酵母菌的形态结构,蛋白质：一些酶,类脂：,糖类：甘露聚糖,甘油脂甘油磷脂甾醇,2细胞膜,麦角甾醇,二 酵 母 菌,（四） 细胞核和质粒,细胞核膜：双层膜核内有染色体核仁,酵母细胞核是有双层膜结构的细胞器（核膜包裹，轮廓分明）,细胞核的功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。,2um质粒：闭合环状超螺

4、旋结构常应用于基因工程中,能量代谢的场所双层膜结构内膜向内折叠成脊偏向基质中央内含一个DNA片段,1 线粒体,二 酵 母 菌,（五）细胞器,粗面内质网光滑内质网,2 内 质 网,二 酵 母 菌,（五）细胞器）,粗面内质网,是分布在整个细胞中的由膜构成的管道和网状结构。在细胞中和核膜或细胞膜相连在一起。,起物质传递的作用，另外还有合成脂类和脂蛋白,（五）细胞器）,二 酵 母 菌,酵母菌的核糖体为80S，由60S和40S大小亚基构成。它游离在细胞质中或附着在内质网上,核糖体,1)单层膜包裹的细胞 器；含有机酸、盐 类 水溶液和水解 酶类。 2)调节渗透压； 与细胞质进行物质 交换； 储藏物质。 3

5、)为细胞成熟的标志,液泡,（五）细胞器）,二 酵 母 菌,微体贮藏物质：多糖，脂质和多磷酸,二 酵 母 菌,2 其他胞质结构,（五）细胞器,繁殖方式,无性,芽殖：各属酵母菌都存在,裂殖：在裂殖酵母菌（Schizosaccharomyces)中存在,芽裂殖：产无性孢子,节孢子厚垣孢子掷孢子,有性（产子囊孢子）,二 酵 母 菌,（六）酵母菌的繁殖方式,真酵母假酵母,二 酵 母 菌,（六）酵母菌的繁殖方式,无性繁殖,1、芽殖,a.多边出芽b.两端出芽c.三边出芽,芽殖的方式,芽 殖,结果：与母细胞分离：芽痕不与母细胞分离：假丝酵母,大致过程：水解酶形成小突起DNA复制形成隔壁层与母细胞分离,芽痕和蒂

6、痕：酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在子、母细胞壁上都会留下痕迹。在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称芽痕，子细胞细胞壁上的位点称蒂痕。由于多重出芽，致使酵母细胞表面有多个小突起。,芽 痕,Bread Yeast with Bud,假菌丝:,有的酵母菌进行芽殖后，长大的子细胞不与母细胞立即分离，并继续除芽，细胞成串排列，这种菌丝状的细胞串就称为假菌丝。 假菌丝的各细胞间仅以狭小的面积相连，呈藕节状。霉菌的菌丝为真菌丝，即相连细胞间的横隔面积与细胞直径一致，呈竹节状的细胞串，称为真菌丝。,大致过程：细胞核分裂产生隔膜两个细胞分开,2 裂殖：分裂繁殖。,二 酵 母 菌,无性繁殖,借细胞

7、横分裂法繁殖,与细菌类似.如Schizosaccharomyces octosporus（八孢裂殖酵母）。进行裂殖的酵母菌种类较少,二 酵 母 菌,无性繁殖,3 芽 裂 殖,出芽的同时还产生隔膜最后两细胞分开,产生无性孢子,节孢子厚垣孢子掷孢子,二 酵 母 菌,（六）酵母菌的繁殖方式,有性繁殖,有性繁殖（产子囊孢子）有性繁殖的阶段：质配：细胞质接触融合核配：细胞核接触融合减数分裂：产生4个子核,异核体阶段二倍体阶段,产孢培养基,子囊,融合,双倍体,减数分裂,单倍体,有性繁殖的过程：一般通过邻近的两个性亲和性不同的细胞各自伸出一根管状的原生质突起，随即相互接触、局部融合并形成一个通道，再经过质配

8、、核配形成双倍体细胞接合子。接合子减数分裂，形成4个子核，每一个子核和周围的细胞质一起，在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子，形成子囊孢子的细胞称为子囊。一般一个子囊可产生4个子囊孢子。孢子数目、大小、形状因种而异。,酵母的二倍体营养体细胞,减数分裂后产生四个单倍体的核,原细胞发育成子囊(ascus)，里面有四个子囊孢子，将来发育成单倍体营养体细胞,有性生殖,（六）酵母菌的繁殖方式,二 酵 母 菌,有性繁殖,1.营养体既可以单倍体也可以二倍体形式存在（S.cerevisiae）；2.营养体只能以单倍体形式存在（八孢裂殖酵母Schizosaccharomyces octosporus）；3.营养体

9、只能以二倍体形式存在（路德类酵母Saccharomycodes luduwigii）；,酿酒酵母,单倍体营养细胞以出芽方式繁殖两个不同的单倍体结合形成二倍体二倍体不立即进行分裂，而是以出芽方式进行无性繁殖，成为二倍体营养细胞二倍体营养细胞在适宜条件下转变为子囊，再进行减数分裂形成四个子囊孢子,营养体以单倍体或二倍体存在,八孢裂殖酵母,.营养体只以n存在 八孢裂殖酵母为例，其特点： 1）营养细胞n 2）无性繁殖为裂殖 3）2n不能独立生活，故存在时间较短 生活史： 1）n营养细胞裂殖 2) 两营养细胞接合，质配立即核配 3）2n的核分裂3次，第一次是减数分裂 4）形成n的子囊孢子 5）子囊破裂释

10、放子囊孢子,营养体只能以单倍体形式存在,路德类酵母,3.营养细胞只能以2n存在 路德类酵母为例，特点： 1）营养体为2n，不断进行芽殖 2) 子囊孢子在子囊内发生接合 3）n倍体只能以子囊孢子存在，不能独立生活 生活史： 1）n倍体子囊孢子在孢子囊接合，质配核配 2）接合后2n细胞萌发 3）2n独立生活，可芽殖 4）2n营养细胞核发生减数分裂，形成子囊孢子,营养体只能以二倍体形式存在,（七）酵母菌的培养特征,二 酵 母 菌,与细菌菌落很相似与培养基结合不紧密，易挑取较湿润，正反面颜色一致,与细菌的差异：菌落比细菌大颜色单调多数呈乳白色较厚，外观较绸，较不透明一些酵母有酒香味,（八）上面酵母与下

11、面酵母,并非分类学上的名称，而是在啤酒酿造业中根据酵母菌在容器内的情况而对酵母菌株进行的分类： 上面酵母在发酵过程中细胞浮游在液体上层，是较活跃的发酵剂； 下面酵母在发酵过程中细胞沉于容器底层，是较缓慢的发酵剂。,（九）酵母菌与人类的关系,酵母的应用酵母菌是人类应用比较早的微生物。在食品方面酿酒、制作面包、生产调味品等。在医药方面生产酵母片、核糖核酸、核黄素、细胞色素C、B族维生素、乳糖酶、脂肪酶、氨基酸等。在化工方面使石油脱腊、以石油为原料生产柠檬酸等。在农业方面生产饲料（例如SCP）。在生物工程方面作为基因工程的受体菌。,二 酵 母 菌,单细胞蛋白：来自单细胞的菌体蛋白叫SCP条件：无毒，

12、核酸含量低，口味要好，易消化吸收，必需氨基酸含量丰富,营养价值：蛋白质含量可达到40%80% ,远远超过一般的动植物食品。氨基酸的种类比较齐全，大量存在几种在一般粮食里缺少的氨基酸。含有多种维生素。基于这些优点，加上相应的调味品可做成鸡、鱼、猪肉的代用品，不仅外形相像，而且味道鲜美，营养也不亚于天然的鱼肉制品,酵母菌的危害：腐生性酵母菌能使食物、纺织品和其他原料腐败变质；少数耐高渗的酵母菌和鲁氏酵母、蜂蜜酵母可使蜂蜜和果酱等败坏；有的酵母菌是发酵工业的污染菌，影响发酵的产量和质量；某些酵母菌会引起人和植物的病害，例如白假丝酵母可引起皮肤、粘膜、呼吸道、消化道等多种疾病.,四 霉 菌,霉 菌,一

13、般是指能在营养基质上形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的小型真菌。,(一)霉菌的形态、大小,四 霉菌,营养体基本单位是菌丝，直径210m，许多菌丝相互交织构成菌丝体。,菌丝：中空管状, 伸长、分枝或不分枝,四 霉菌,(一)霉菌的形态、大小,按分化程度,菌丝,营养菌丝：在固体培养基上伸入基内的菌丝. 行吸收养料之功能气生菌丝：伸展到空间的菌丝体，繁殖菌丝气生菌丝 发育到一定阶段 可分化成繁殖菌丝.产生孢子,营养菌丝,气生菌丝,繁殖器官,营养菌丝和气生菌丝在长期的进化中，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。,特化的营养菌丝,功能是固着和吸收营养。,特化的营养菌丝,

14、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料而不 使其致死。,附着胞：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 宿主的表面,特化的营养菌丝,2、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。,（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,产有性孢子：担子菌的担子,子实体:在其里面或上面可产生无性或有性孢子有一定形状和构造的任何菌丝体组织,（2）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,产有性孢子,子囊果,子囊壳,子囊盘,（2）结构复杂

15、的子实体,3、菌丝体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，往往会产生菌丝球,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。,四 霉菌,(一)霉菌的形态、大小,按菌丝有无隔,菌丝类型:,无隔菌丝：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。毛霉、根霉有隔菌丝：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。木霉、青霉、曲霉等,封闭隔单孔隔多孔隔桶式型,隔膜：,隔膜：,定义：

16、菌丝内壁向内延伸形成的环状结构,(二）菌丝的细胞结构,细胞壁,壳多糖几丁质纤维素蛋白质脂类,微纤丝,四 霉菌,外层：葡聚糖 蛋白质网层 蛋白质层 壳多糖微丝与蛋白质混合层,粗糙脉孢菌的细胞壁,内层,（三）霉菌的繁殖方式,四 霉菌,无性繁殖,四 霉菌,（三）霉菌的繁殖方式,定义：不经两性细胞的结合，只是营养细胞的分裂或营养菌丝的分化（切割）而形成的同种新个体的过程。,主要包括：厚垣孢子、节孢子、分生孢子、孢囊孢子,无性繁殖,定义：有些真菌在菌丝顶端或中间产生一个孢子，它的原生质浓缩变圆，壁加厚，球形或纺缍形休眠体。可抵抗热、干燥等不良环境。 叫厚垣孢子，也叫厚壁孢子。孢子形态：圆形、柱形等。举例

17、：总状毛霉,（三）霉菌的繁殖方式,厚垣孢子 (chlamydospore),（三）霉菌的繁殖方式,无性繁殖,定义：分生孢子梗顶端细胞特化而成的单个或簇生的孢子。孢子形态：极多样举例：曲霉、青霉,分生孢子 (Conidiospore),青霉Penicillium 的分生孢子,曲霉Aspergillus 的分生孢子,（三）霉菌的繁殖方式,无性繁殖,分生孢子 (Conidiospore),菌丝顶端细胞或菌丝分化成的分生孢子梗的顶端细胞分割缢缩而成的单个或者成簇的孢子。,足细胞,分生孢子梗是从特化了的厚壁而膨大的菌丝细胞即足细胞 (foot cell) 垂直生出，它无横隔，顶部膨大为顶囊,曲霉的分生孢

18、子顶囊部,分生孢子 (Conidiospore),无性繁殖,镰刀霉的大分生孢子,分生孢子 (Conidiospore),无性繁殖,（三）霉菌的繁殖方式,无性繁殖,节孢子 (arthrospore),由菌丝断裂形成。菌丝生长到一定 阶段，出现许多横隔膜，然后从横隔膜处断裂，产生很多单个孢子,孢子形态：常呈成串短柱状。 举例：白地霉,（三）霉菌的繁殖方式,无性繁殖,孢囊孢子,定义：无性繁殖所产生的孢子生在孢子囊内，孢子囊一般生于无隔菌丝的顶端。孢子囊内的原生质体割裂成许多小块，每一块发育成一个孢囊孢子。孢子形态：近圆形举例：黑根霉， 米根霉,根霉Rhizopus 的孢囊孢子的扫描电镜照片,游动孢子

19、,（三）霉菌的繁殖方式,无性繁殖,形成于孢子囊内的并具有鞭毛，能运动的无性孢子。,（三）霉菌的繁殖方式,有性繁殖,定义：经过两个不同性细胞的结合而产生新个体的过程。,特点：1没无性繁殖普遍，自然条件下较多，在一般培养基上不常见。 2.方式因菌种不同而异，有的两条营养菌丝直接结合； 有的由特殊的性细胞（性器官）相互交配，形成有性孢子。 3.核配后一般立即进行减数分裂，因此菌体染色体数目为单倍，双倍体只限于接合子。,主要包括：卵孢子 、结合孢子、子囊孢子,霉菌有性繁殖过程,(1)质配（形成双核细胞）,(2)核配（产生二倍体接合子核）,(3)减数分裂（单倍体核）,3个阶段：质配： n+n核配: 2n

20、减数分裂: n,卵孢子(oospore),有性繁殖,定义：由两个大小不同的配子囊结合后发育而成的孢子小配子囊称雄器，大配子囊称藏卵器,菌丝分化成不同形的配偶细胞（雄器、藏卵器）结合，当雄 器与藏卵器配合时，雄器中的内含 物通过授精管进入藏卵器与卵球结 合，随后卵球生出外壁即成为卵孢子形成具双层外壁的孢子。,藏卵器oogonium,雄器antheridium,接合孢子(zygospore),有性繁殖,定义：是由菌丝生出的结构大小相似、形态相同或略有不同两个配子囊接合后发育而成 的厚壁、粗糙、黑壳孢子。来自双方的细胞质和细胞核融合起来形成一个双倍体的孢子。,根霉 Rhizopus 的结合孢子,有性

21、繁殖,接合孢子(zygospore),接合孢子形成过程,a.菌丝原配子囊b.原配子囊配子囊c.配子囊结合形成接合孢子,配子：由亲体产生的有性生殖细胞,根据产生接合孢子的菌丝来源或亲和力不同,可将结合分为分为两种情况： 同宗配合(Hemothallism)： 是单一的孢子囊孢子萌发后形成的菌丝，甚至同一菌丝的分枝相互接触，而形成接合孢子的过程。 异宗配合(Heterothallism)：是不同菌系的菌丝相遇后，才能形成接合孢子。,有性结构及其形态特征：在子囊中形成。 子囊：两性细胞接触以后形成的囊状结构。子囊的形成有两种方式： 两个营养细胞直接交配而成，其外面无菌丝包裹； 从一个特殊的、来自产囊

22、体菌丝（称为产囊丝）的结构上产生子囊，多个子囊外面被菌丝包围形成子实体，称为子囊果。所属分类地位：子囊菌纲,有性繁殖,子囊孢子(ascospore) ,子 囊：两性细胞结合形成的一种圆球形或为棒状囊状的结构。,子 囊 果：子囊菌丝体保护组织构成的子实体,子囊果的形状:,子囊果(Ascocarp)： 子实体（一种有性结构) ,多个子囊外部由菌丝体组成共同的保护组织结构, 称为子囊果。子囊包在其中。子囊果有三种类型：,闭囊壳(Cleistothecium),子囊壳(Perthecium),子囊盘(Apothecium),质配,核配,先有丝分裂再减数分裂,子囊孢子的繁殖,（四）霉菌的菌落特征,(一)

23、菌落形态：绒毛状、絮状、蜘蛛网状,(二)菌落大小：较放线菌、细菌大得多,(三)菌落外形：圆形、无限发展,(四)颜色：孢子或孢子梗色素、胞外色素。,霉菌与人类的关系,工业上的有机酸、酶制剂抗生素、维生素、生物碱等 的发酵生产,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,在基础理论研究方面，霉菌是良好的实验材料,（五）霉菌的代表属,毛 霉,2.繁殖：孢囊孢子、厚垣孢子、接合孢子。,1.形态特征：菌丝发达，白色无隔多核。,3.应用：腐乳：蛋白酶,菌丝发达，分枝成蛛网状，白色，无假根。孢子囊黑色，在孢囊梗顶端形成。广泛分布于土壤、堆肥及水果、蔬菜和各种淀粉性食物上，常引起

24、霉腐变质。大都能产生淀粉酶、蛋白酶，在酒曲中为糖化菌，使淀粉糖化，也是制作腐乳、豆豉等食品的主要菌种。如高大毛霉总状毛霉等。,根 霉,2.繁殖：孢囊孢子、厚垣孢子、接合孢子。,1.形态特征：菌丝发达。具假根和匍匐菌丝。,3.应用：糖化菌（淀粉酶）,（五）霉菌的代表属,菌丝匍匐生长，并生出假根固着在基质上，由假根向上生长孢囊梗，顶端形成孢子囊，菌丝白色，孢子囊黑色或浅褐色。常见种有匍枝根霉即黑根霉、米根霉，为我国酿造业常见菌种，淀粉酶活性较强，米根霉能分解蛋白质，用于大豆制品的加工，匍枝根霉产生果胶酶，常引起水果、蔬菜腐烂,曲 霉,2.繁殖：分生孢子,1.形态特征：菌丝有隔，具足细胞、分生孢子梗

25、及膨大顶囊。,3.应用：酿造酒、酱，有机酸、酶制剂。,（五）霉菌的代表属,是酿酒、制醋曲的主要菌种。现代工业利用曲霉生产各种酶制剂(淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等)、有机酸(柠檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等)，农业上用作糖化饲料菌种。例如黑曲霉、米曲霉等。,曲霉菌丝有隔膜，为多细胞霉菌。,和黄曲霉毒素,Aspergillus flavus,生长在花生和大米上的曲霉，能产生对人体有害的真菌毒素，如黄曲霉毒素B1能导致癌症，黄曲霉毒素是真菌毒素，实际上是指一组化学组成相似的毒素，黄曲霉和寄生曲霉是产生黄曲霉毒素的主要菌种，其他曲霉、毛霉、青霉、镰孢霉、根霉等也可产生黄曲霉毒素，黄曲霉毒素最常见于花生及花生制

26、品，玉米、棉籽、一些坚果类食品和饲料中，主要有黄曲霉毒素B1、B2、G1及G2等10多种，其中以黄曲霉毒素B1存在量最大，也最毒,黄曲霉毒素的去除:,活性碳吸附,淘洗去除,强碱处理,排除破碎的花生粒,青 霉,2.繁殖：分生孢子,1.形态特征：菌丝有隔，具分子孢子梗及扫帚状分生孢子头。,3.应用：抗生素,（五）霉菌的代表属,四大微生物菌落的比较,产生大型子实体的真菌-蕈菌,能形成大型肉质子实体的真菌，包括大多数担子菌和极少数的子囊菌类,担孢子(basidiospore),有性结构及其形态特征：担子菌所特有，经两性细胞核配合后产生的外生孢子。因着生在担子上而得名。所属分类地位：担子菌纲,子实体都是由两部分组成的，一为子实层，一为由菌丝组成的支持保护结构。,担孢子,担子:通常是直接由“+”、“-”菌丝结合形成双核菌丝，以后双核菌丝的顶端细胞膨大成棒状的担子 (basidium)。在担子内的双核经过核配和减数分裂，最后在担子上产生4个外生的单倍体,蕈菌的发育过程,担孢子,双核菌丝 担子果,担子,比较真核微生物和原核微生物？,