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1、第2章 真核微生物形态、构造及功能,Eukaryotes 真核生物,1.Plants 植物2.Animals 动物3.Fungi 真菌4.Algae 藻5.Protozoa 原生动物,Eukaryotic microorganism,3 Characteristics of Eukaryotic Microorganisms,1.Have nuclear envelope 具有核被膜2.Mitosis有丝分裂3.Have organells细胞器,第一节 真核微生物概述,第一节 真核微生物概述,真核微生物的种类约占微生物总数的95%以上。从个体形态、群体形态、营养吸收、代谢类型、代谢产物、遗传
2、特性、和生态分布诸方面，真核微生物都展现出一幅多样化的画面。,植物界：显微藻类Algae动物界：原生动物Protozoa菌物界：粘菌Myxomycota 假菌Chromista 真菌fungi,真核微生物Eukaryotic microorganism,Category of Fungi,1.Yeasts(one-celled)酵母菌2.Molds(multi-celled)霉菌3.Mushrooms 大型真菌，蘑菇Forms:Unicellular,multinucleate,multicellula,第一节 真核微生物概述,1.Nonphotosynthetic不能进行光和作用2.Repr
3、oduction by spores 产孢繁殖3.Developed mycelium 一般具发达菌丝体4.Heterotrophic&absorptive 营养方式为异养吸收型5.Adaptive to land living 陆生性较强,Five Characteristics of Fungi,Athletes foot fungus(Epidermophytonfloccosum表皮癣菌),Kitchen sponge with bacteria&fungus,A human eyelash(hair surface)with an unknown fungus infection,第
4、二节 酵母菌,三、形态结构,一、概念,二、与人类的关系,四、繁殖及生活史,What Are Yeasts?,True&simple fungi of Asycetes子囊菌纲Baking or brewing yeastSaccharomycescerevisiae(酿酒酵母),（一）概念,酵母菌（yeast）是一群单细胞的真核微生物。这个术语也是无分类学意义的普通名称，通常用于以芽殖或裂殖来进行无性繁殖单细胞真菌，以与霉菌区分开。有些可产生子囊孢子进行有性繁殖。,According to:1.Cell 细胞2.Ascospore子囊孢子3.Colony characteristics 菌落特
5、征4.Physiological characteristics sugar fermentation 生理生化2 main orders 二个目1.Taphrinales(yeast-like plant parasites)外胞霉目2.Endomycetales(true yeasts)内胞霉目,Classification 酵母菌分类,（二）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；,啤酒酵母（Saccharomyces cerevisae）第一个完成全基因
6、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,Yeasts:similar to bacterial colony butBiggerThickerOpacity 不透明Regular(non-movable)SmellMolds:larger,fuzzier（有绒毛）,Colony Shape 菌落,Sub cellular Structure of Yeast,Capsule荚膜(only in some fungi)Cell wallCell membraneSterols固醇(zy
7、mosterol 酵母甾醇)CytoplasmNucleus,nuclear membrane,nucleolus 核仁,ER,mitochondria 线粒体,vacuoles,CELL WALL,AntigenicStructure:MultilayeredCarbohydrate chitin几丁质Yeast cellulose 酵母纤维素1.Mannan甘露聚糖:outer2.Protein3.Glucan葡聚糖:innerFunctions:rigidity,strength and protection,Major polysaccharides of（Yeast）fungal c
8、ell wall,POLYMER聚合物 MONOMER单体Chitin几丁质 N-acetyl glucosamineChitosan壳聚糖 D-Glucosamine 葡糖胺Cellulose纤维素 D-Glucose 葡萄糖-Glucan葡聚糖 D-GlucoseMannan甘露聚糖 D-Mannose 甘露糖The type and amount vary by species,Metabolism 新陈代谢,Undergo both respiration types呼吸作用Aerobic 好氧的Sugars CO2+H2O+more ATPAnaerobic 厌氧的:convert
9、sugars to CO2and ethanol,recovering less of the energy Sugars CO2+ethanol+less ATPBenefited in baking&brewing industries,Nutrition of Yeast 营养,Yeasts are heterotrophic 异养1.Require a reduced carbon and nitrogen source(e.g.ammonium sulfate 硫酸铵)2.Can use a variety of organic nitrogenpounds(urea 尿素,amin
10、o acids3.Also require the vitamin biotin生物素,a variety of salts and trace elements.,Fermentation Industry,Biotechnologies involving yeast,Therapeuctic products from yeasts 治疗性产品,（三）形态结构,1、个体形态,卵圆、圆、圆柱、梨形等单细胞，其细胞直径一般比细菌粗10倍左右。有的酵母菌子代细胞连在一起成为链状，称为假丝酵母。,2、细胞结构,False yeast fungus 拟酵母,YEASTUnicellularMicr
11、.:Oval to round(Dia:3-15 m)Reproduce by budding:Blastospore芽生孢子Pseudohyphae假菌丝Macr.:Pasty colonies(resemble bacteria),第二节 酵母菌,与细菌菌落类似，但一般较细菌菌落大且厚，表面湿润，粘稠，易被挑起，多为乳白色，少数呈红色。,1.Asexual 无性的1.Budding芽殖:uniquein all genus 2.Fission 裂殖:Schizosaccharomyces裂殖酵母属3.Asexual spore 无性孢子:Arthrospore节孢子:Geotricum地霉
12、属 Ballistospore掷孢子:Sporobolomyces掷孢酵母 Chlamydospore厚垣孢子:Candida albicans2.Sexual 有性的ascus子囊ascospore子囊孢子：Sacharomyces酵母属,Zygosaccharomyces接合酵母属,（四）繁殖方式和生活史Reproduction,第二节 酵母菌,（四）繁殖方式和生活史,1、无性繁殖,1）芽殖,主要的无性繁殖方式，成熟细胞长出一个小芽，到一定程度后脱离母体继续长成新个体。,2）裂殖,少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖，例如裂殖酵母。,（四）繁殖方式和生活史,1、无性繁殖,（四）繁殖
13、方式和生活史,2、有性繁殖,酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖：,1）两个性别不同的单倍体细胞靠近，相互接触；,2）接触处细胞壁消失，质配；,3）核配，形成二倍体核的接合子：,A、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。,B、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。,（四）繁殖方式和生活史,3、生活史,酵母菌单倍体和双倍体细胞均可独立存在，有三种类型：,1）营养体只能以单倍体形式存在（核配后立即进行减数分裂）2）营养体只能以双倍体形式存在（核配后不立即进行减数分裂）3）营养体既可以单倍体也可以
14、双倍体形式存在，都可进行出芽繁殖。,酵母菌中尚未发现其有性阶段的被称为假酵母,第二节 酵母菌,（四）繁殖方式和生活史,3、生活史,第二节 酵母菌,第二节 酵母菌,Types of Life Cycle in Yeast1.Vegetative cells:n or 2n2.Vegetative cells:n only3.Vegetative cells:2n only,第三节 丝状真菌霉菌,三、形态结构,一、概念,二、与人类的关系,四、繁殖及生活史,（五）常见霉菌及其菌落形态,MOLD,第三节 丝状真菌霉菌,（一）概念,霉菌（mold）是一些“丝状真菌”的统称，不是分类学上的名词。霉菌菌体均
15、由分枝或不分枝的菌丝（hypha）构成。许多菌丝交织在一起，称为菌丝体（mycelium）。,（二）分布特点及与人类的关系,在自然界分布极广；,霉菌同人类的生产、生活关系密切，是人类实践活动中最早认识和利用的一类微生物。,食物、工农业制品的霉变；,全世界平均每年由于霉变而不能食（饲）用的谷物约占2%。,有用物品的生产；,风味食品、酒精、抗生素（青霉素、灰黄霉素）、有机酸（柠檬酸、葡萄糖酸、延胡索酸等）、酶制剂（淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等）、维生素、甾体激素等。在农业上用于饲料发酵、植物生长刺激素（赤霉素）、杀虫农药（白僵菌剂）等。,引起动植物疾病；,我国在1950年发生的麦锈病和1974年发生
16、的稻瘟病，使小麦和水稻分别减产了60亿公斤。,腐生型霉菌在自然界物质转化中也有十分重要的作用；,第三节 丝状真菌霉菌,第三节 丝状真菌霉菌,（三）形态结构,1、菌丝,细胞形态,无隔膜菌丝,有隔膜菌丝,整个菌丝为长管状单细胞，细胞质内含有多个核。其生长过程只表现为菌丝的延长和细胞核的裂殖增多以及细胞质的增加。,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，从外观看虽然像多细胞，但横隔膜上有小孔，使细胞质和细胞核可以自由流通，而且每个细胞的功能也都相同。,nonseptate,(2)septate,1、菌丝,菌丝功能,营养菌丝,气生菌丝,繁殖菌丝,霉菌菌丝直径约为210m
17、m，比一般细菌和放线菌菌丝大几到几十倍。,第三节 丝状真菌霉菌,2、菌丝的特化,营养菌丝和气生菌丝对于不同的真菌来说，在它们的长期进化过程中，对于相应的环境条件已有了高度的适应性，并明显地表现在产生各种形态和功能不同的特化结构上。也称菌丝的变态。,第三节 丝状真菌霉菌,2、菌丝的特化,1）菌环：菌丝交织成套状2）菌网：菌丝交织成网状,捕虫菌目（Zoopagales）在长期的自然进化中形成的特化结构，特化菌丝构成巧妙的网，可以捕捉小型原生动物或无脊椎动物，捕获物死后，菌丝伸入体内吸收营养。,第三节 丝状真菌霉菌,2、菌丝的特化,3）附枝：匍匐菌丝、假根（类似树根，吸收营养），功能是固着 和吸收营
18、养。,第三节 丝状真菌霉菌,2、菌丝的特化,4）附着枝：若干寄生真菌由菌丝细胞生出1-2个细胞的短枝，以将 菌丝附着于宿主上，这种特殊的结构即附着枝。,第三节 丝状真菌霉菌,2、菌丝的特化,5）吸器：一些专性寄生真菌从菌丝上分化出来的旁枝，侵入细胞 内分化成指状、球状或丝状，用以吸收细胞内的营养。,第三节 丝状真菌霉菌,2、菌丝的特化,6）附着胞：许多植物寄生真菌在其芽管或老菌丝顶端发生膨大，并分泌粘性物，借以牢固地粘附在宿主的表面，这一 结构就是附着胞，附着胞上再形成纤细的针状感染菌 丝，以侵入宿主的角质层而吸取营养。,第三节 丝状真菌霉菌,2、菌丝的特化,6）附着胞：,当感染植物的时候，这
19、种附着胞牢牢地附着到宿主的叶片表面，并且通过提高附着胞内渗透压活性物质的浓度产生巨大的膨压，射出一钉状结构进入植物细胞，为真菌的感染炸开一条通道。,真菌禾生刺盘孢（C.Graminicola）的附着胞的压力为5.35Mpa；M.grisea附着胞的压力8.0Mpa，相当于我们用高压蒸汽灭菌压力（0.1Mpa）的50-80倍。,第三节 丝状真菌霉菌,2、菌丝的特化,7）菌核：是一种休眠的菌丝组织。由菌丝密集地交织在一起，其外层较坚硬、色深，内层疏松，大多呈白色。,第三节 丝状真菌霉菌,2、菌丝的特化,7）菌核：,假菌核，是寄生性真菌与宿主共同形成，例如冬虫夏草，真菌寄生于鳞翅目昆虫，使虫体转变为
20、假菌核，当孢子萌发，虫体死亡，菌自虫体内生长出子实体。含有虫草酸，是名贵中药。,第三节 丝状真菌霉菌,2、菌丝的特化,8）子座：菌丝交织成垫状、壳状等，在子座外或内可形成 繁殖器官。,第三节 丝状真菌霉菌,（四）真菌的繁殖方式及生活史,霉菌的繁殖方式,无性孢子,有性孢子,菌丝断片,1）无性孢子繁殖,1、繁殖方式,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）而形成新个体的过程。无性孢子有：厚垣孢子、节孢子、分生孢子、孢囊孢子等。,第三节 丝状真菌霉菌,无性孢子Asexual Spores of Fungi,1.Arthrospore 节孢子2.Blastospore 芽生孢子3.
21、Chlamydospore 厚垣孢子4.Macroconidium 大分生孢子5.Microconidium 小分生孢子6.Sporangiospore 孢囊孢子,霉菌的无性孢子,厚垣孢子,节孢子,孢囊孢子,芽生孢子,分生孢子,霉菌的无性孢子,厚垣孢子,节孢子,孢囊孢子,芽生孢子,分生孢子,（四）霉菌繁殖方式及生活史,1、繁殖方式,2）有性孢子繁殖,两个性细胞结合产生新个体的过程：,a）质配：两个性细胞结合，细胞质融合，成为双核细胞，每个核均含单倍染色体（n+n）。,b）核配：两个核融合，成为二倍体接合子核，此时核的 染色体数是二倍（2n）。,c）减数分裂：具有双倍体的细胞核经过减数分裂，核中
22、的 染色体数目又恢复到单倍体状态。,1、繁殖方式,2）有性孢子繁殖,霉菌有性孢子繁殖的特点：a）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，在一般培养基上不常见。b）有性繁殖方式因菌种不同而异，有的两条营养菌丝就可以直接 结合，有的则由特殊的性细胞（性器官）-配子囊或由配 子囊产生的配子来相互交配，形成有性孢子。c）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。d）霉菌的有性繁殖存在同宗配合和异宗配合两种情况。e）霉菌的有性孢子包括接合孢子、卵孢子、子囊孢子等。,（四）霉菌繁殖方式及生活史,有性孢子Sexual Spores
23、 of Fungi,1.Zygospore 接合孢子2.Ascospore 子囊孢子3.Basidiospore 担孢子4.Oospore 卵孢子,Zygospores are large,thick-walled spores formed when the tips of two sexually patible hyphae of certain fungi fuse together.,Zygospores接合孢子,Zygospores接合孢子,Hypha of a Zygomycete,Ascospores are single-celled,they are produced in
24、 a sac called an ascus.There are usually 8 as-cospores in each ascus.,Various ascocarps formed by different asycete fungi.,plectocarp,pyrenocarp,discocarp,Ascospores子囊孢子,Basidiospores（担孢子）are single-celled spores,they are borne on a club-shaped structure called basidium.,Basidiospores,Oospores（担孢子）f
25、ormed within a special female structure,the oogonium.Fertilization of eggs,or oospheres,by male gametes in an antheridium give rise to oospores.,antheridium,oospheres,oospores,oogonium,Oospores formation,2、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
26、、核配、减数分裂后 形成单倍体孢子，再萌发形成新的菌丝体。,有一些霉菌，至尽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,Simple fruiting body-Sporocarp子实体,Asexual fruiting body 无性子实体:1.Conidial head无性孢子头:Aspergillus曲霉属,Penicillium2.Sporangium孢子囊:Rhizopus根霉属,Mucor毛霉菌属Sexual fruiting body 有性子实体:Basidium担子,Complex fruiting body,Asexual fruiting body:1.Pycni
27、dium分生孢子器:2.Sporodochium分生孢子座:Tuberculariaceas3.Acervulus分生孢子盘:Sexual fruiting body-Ascocarp子囊果1.Cleistothecium闭囊壳:Plectomycetes2.Perithecium子囊壳:Pyrenomycetes3.Apothecium子囊盘:Disycetes,Cleistothecium闭囊壳,Sporodochium分生孢子座,Pycnidium分生孢子器,Perithecium子囊壳,Ascocarp子囊果,Apothecium子囊盘,（四）霉菌繁殖方式及生活史,接合孢子,孢囊孢子,
28、（四）霉菌繁殖方式及生活史,子囊孢子,分生孢子,3、霉菌孢子与细菌芽孢的比较,Parasexualcycle 准性生殖,1.Heterokaryoticmycelium:rebination,no sexual reproduction(meiosis)形成异核体2.2 different nuclei fuse to form a diploid nucleus 形成杂合二倍体3.Crossing-over occurs between the two nuclei体细胞重组4.Haploidizationby aneuploidy(?)单倍体化5.Haploid restored,（五）常
29、见霉菌及其菌落形态,由粗而长的分枝状菌丝组成，菌落疏松，呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，比细菌菌落大几倍到几十倍，有的没有固定大小。,各种霉菌，在一定培养基上形成的菌落大小、形状、颜色等相对稳定，所以菌落特征也为分类依据之一。,第三节 丝状真菌霉菌,第三节 丝状真菌霉菌,Classification of Fungi,Based on：1.Reproductive spores繁殖孢子2.multinucleate or multicellular filaments hyphae菌丝,Fungi taxonomic classification,SEXUAL SPORE CLASS Zygospo
30、re-Zygomycetes接合菌Basidiospore-Basidiomycetes 担子菌Ascospore-Asycetes 子囊菌None/Unknown-Deuteromycetes半知菌(“Fungi Imperfection”),第四节 蕈菌（Mushrooms）,大型丝状真菌，子实体颜色各异、形态多样，部分营养丰富、味美可食。,一 蕈菌的结构,蘑菇由菌丝构成。地上部分的菌丝形成子实体，包括菌柄和菌盖；地下部分的菌丝交错伸展在土壤中。,通过担子上着生的外生孢子-担孢子(basidio spore)有性繁殖：担孢子弹射 菌丝 融合形成双核菌丝(dikayotic hypha 菌蕾
31、 吸水膨胀，形成子实体,二 蕈菌的繁殖,菌褶及其切片,孢子生殖,担子菌锁状联合过程示意图,担子形成的连续阶段和担孢子(A)双核的菌丝顶端；（B）核配后的单核双倍体担子；（C）减数分裂后含四个子核的担子，担孢子梗开始长出；(D)担孢子梗上产生担孢子原基，细胞核准备移入其中；(E)细胞核移入担孢子原基中；(F)高度液泡的成熟的担子，其上着生四个单核的担孢子。,思考细菌、放线菌、霉菌、酵母、蕈菌在繁殖方式上各有什么特点？,三 蕈菌的价值,食用菌富含多种矿质元素：磷、钾、钠、钙、铁、锌、镁、锰、等及其他一些微量元素。银耳含有较多的磷，有助于恢复和提高大脑功能。香菇、木耳含铁量高。香菇的灰分元素中钾占6
32、4%，是碱性食物中的高级食品，可中和肉类食品产生的酸。,中国食用菌图谱,蘑菇Agaricus campestris,木耳Auricularia auricula,焰耳Phlogiotis helvelloides,灰环口蘑Tricholoma cingulatum,黄褐环锈伞Pholiota spumosaFlammula spumosa,长根奥德蘑Oudemansiella radiata Collybia radicata,金盖鳞伞Phaeolepiota aureaPholiota aurea,尖鳞环锈伞Pholiota spuarrosoides,红毛盘菌Scutellinia,松乳菇
33、Lactarius deliciosus,金耳Tremella aurantialba,褐环粘盖牛肝菌Suillus luteus,鹿花菌Gyromitra esculenta,臭黄菇Russula fotens,桦革褶菌Lenzites betulina,篱边粘褶菌Gleophyllum saepiarium,栎小皮伞Marasmius dryophilus,紫沟条小皮伞Marasmius purpurre-ostriatus,白香蘑 Lepista caespitosa,灰紫香蘑Lepista glaucocana,肉色香蘑Lepista irina,粉紫香蘑Lepista persona
34、ta,花脸香蘑Lepista sordida,白黄蜜环菌Armillaria albolanripes,黄绿蜜环菌Armillaria luteo-uirens,褐鳞蘑菇Agaricus crocopeplus,白杵蘑菇Agaricus nivescens,双环林地蘑菇Agaricus playces,细褐鳞蘑菇Agaricus praec-laresquamosus,紫色蘑菇Agaricus purpurellus,白林地蘑菇Agarivus silvicola,毛头鬼伞Ciprinus atus,白绒鬼伞Coprinus lagopus,香菇,大白口蘑,双孢蘑菇,金顶侧耳,猴头菌,2 药用
35、,天然药用价值：抗癌抗肿瘤物质，其主要成分是多糖、平菇多糖、银耳多糖。试验证明，香菇多糖抑瘤率达80.7%，猴头菌、茯苓、云芝、平菇、草菇、金针菇、口蘑、银耳等都有抗癌作用。提取其中多糖类物质：增强免疫功能毒菌新用,灵芝,冬虫夏草,梨形马勃,毒蝇鹅膏菌,毛头乳菇,细褐鳞蘑菇,Key Points,1.Major difference:prokaryotes&eukaryotes 原核与真核细胞的主要区别2.Five characteristics of yeasts酵母的五大特性3.The features of yeast colony酵母菌落特征4.Four major classes of fungi真菌的四个主要纲,Thank you,
