《微生物的类群.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微生物的类群.ppt（204页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第二章 微生物主要类群的形态、结构和功能,主要内容微生物类群概述 第一节 细菌 第二节 放线菌 第三节 其他原核生物 第四节 酵母菌 第五节 霉菌 第六节 蕈菌 第七节 病毒,微生物类群概述,根据微生物的细胞结构可分为：,第一节 细 菌,一、细菌的形态二、细菌细胞的大小三、细菌的细胞构造四、细菌的繁殖方式,细菌的群体形态,细菌的个体形态构造及其功能,细菌的三种基本形态:球状、杆状和螺旋状,一.细菌的形态,自然界中哪种最多？,最多,其次,最少,(1)单球菌 分裂后的细胞分散而单独存在的球菌.如尿素微球菌(Micrococcus ureae),(2)双球菌 分裂后两个球菌成对排列的为双球菌.如肺炎
2、双球菌(Diplococcus pneumoniae),(3)链球菌 分裂是沿一个平面进行，分裂后细胞排列成链状.如乳链球菌（Streptococcus lactis）,链球菌,链球菌,(4)四联球菌 分裂是沿两个相垂直的平面进行，分裂，分裂后每四个细胞在一起呈田字形.如四联微球菌（Micrococcus tetragenus）,(5)八叠球菌 按三个互相垂直的平面进行分裂后，每八个球菌在一起成立方体形.如藤黄八叠球菌（Sarcina ureae),八叠球菌,(6)葡萄球菌 分裂面不规则，多个球菌聚在一起，像一串串葡萄。如金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus),葡萄球菌,
3、葡萄球菌,球菌的分裂方式,2.杆菌 杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。,短杆菌,长杆菌,梭状芽孢杆菌,大肠杆菌,大肠杆菌,大肠杆菌的培养特征,棒状杆菌,大肠杆菌,梭状芽孢杆菌（腐肉中毒）,螺旋菌,弧菌,螺旋体,3、螺旋菌,螺旋菌的排列方式,弧菌,螺菌,螺旋体,弯曲1,2弯曲6,螺旋菌,细菌的特殊形态,二、细 菌 的 大 小,测量方法：测微尺长度单位：微米表示方法：球菌：直径 杆菌：长*宽 螺菌：长*宽,三、细菌的细胞结构,基本结构:（一般结构）,特殊结构:可变结构,指一般细菌都有的结构，例如细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体和内含物等,指某些细菌在生长的特定
4、阶段所形成的结构，例如，芽孢、鞭毛和荚膜等,细菌细胞结构,鞭毛,菌毛,性菌毛,芽孢,微荚膜,荚膜,粘液层,糖被,特殊构造,细胞壁,细胞膜,间体,核区,内含物,一般构造,细菌细胞的模式构造,3.细菌细胞的结构,核糖体,（一）细菌细胞的基本结构,1、细胞壁 细胞壁是位于菌体的最外层，内侧紧贴细胞膜的一层无色透明，坚韧而有弹性的结构。（1）细胞壁的功能 维持菌体外形；协助鞭毛运动；保护细胞免受外力损伤；为正常细胞分裂所必需；阻止有害物质进入细胞；与细菌的抗原性致病性和对噬菌体的敏感 性密切相关。,（2）细胞壁的化学组成与结构 革兰氏染色法 细胞壁化学组成与结构 革兰氏染色的机理,革兰氏染色法：,革兰
5、氏染色法是细菌细胞的复合染色法，由丹麦医生Hans Christian Gram于1884年创立。基本步骤：涂片固定 结晶紫初染1min 碘液媒染1min95%乙醇脱色0.5min 番红复染2min 结果:革兰氏阳性菌紫色 G+革兰氏阴性菌红色 G,A,B,B,B,A,B,A,A,（1）初染（结晶紫60S）,革兰氏染色程序和结果,A,B,B,B,A,B,A,A,革兰氏染色程序和结果,（2）媒染剂（碘液60S）,A,B,B,B,A,B,A,A,革兰氏染色程序和结果,（3）脱色（95%乙醇30S）,A,B,B,B,A,B,A,A,革兰氏染色程序和结果,（4）复染（蕃红120S）,A：革兰氏阳性细菌
6、G+,B：革兰氏阴性细菌G,（1）初染（结晶紫60S）（2）媒染剂（碘液60S）（3）脱色（95%乙醇30S）（4）复染（蕃红120S）,细胞壁的结构（G+细菌与G细菌细胞壁构造的比较）,革兰氏阳性细菌（G+）,革兰氏阴性细菌（G）,肽聚糖,肽聚糖,外膜,1）革兰氏阳性菌的细胞壁 G+菌细胞壁是一层，厚约2080nm，由肽聚糖网架结构填充磷壁酸和少量脂类组成。其中肽聚糖含量高，约占细胞壁重的40%90%，且网状结构致密。肽聚糖（peptidoglycan）：由N-乙酰葡萄糖胺(NAG)、N-乙酰胞壁酸(NAM)和短肽聚合而成的多层网状结构的大分子化合物。,磷壁酸：为多元醇（核糖醇或甘油）和磷酸
7、的复合物。根据多元醇的种类不同可分为核糖醇型磷壁酸和甘油型磷壁酸两类。一般只有G+菌的肽聚糖层网架结构中填充有磷壁酸。,2）革兰氏阴性菌的细胞壁 G-菌细胞壁分两层，厚约10nm,外层为脂蛋白和脂多糖层，内层为肽聚糖层。肽聚糖含量低，约占细胞壁干重的5%10%，且网状结构疏松。,细胞壁的化学组成,革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较,细菌细胞壁的结构,革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成,磷壁酸：占40%。G+菌所特有,其主链由数十个磷酸甘油或磷酸核糖醇组成,有的还有由DAla和还原糖组成的侧链。,肽聚糖:占3070%,不同菌种中肽聚糖(肽链)组分不同。,细菌细胞壁的结构,革兰氏阴
8、性菌细胞壁：分内壁层和外壁层。,内壁层：紧贴胞膜,仅由12层肽聚糖分子构成,占细胞壁干重5 10%,无磷壁酸。,外壁层：位于肽聚糖层的外部。脂多糖;脂蛋白、包括:蛋白质层:基质蛋白、外壁蛋白;磷脂.,革兰氏染色原理：第一步：结晶紫使菌体着上紫色第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内。第三步：酒精脱色，细胞壁成分和构造不同，出现不同的反应。G+菌：细胞壁厚，肽聚糖含量高，交联度大，当乙醇脱色时，肽聚糖因脱水而孔径缩小，故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内，细胞不能被酒精脱色，仍呈紫色。G菌：肽聚糖层薄，交联松散，乙醇脱色不能使其结构收缩，因其含脂量高,乙醇将脂溶解，缝隙加
9、大，结晶紫-碘复合物溶出细胞壁，酒精将细胞脱色，细胞无色，沙黄复染后呈红色。,2 细胞质膜,主要由磷脂双分子层和蛋白质构成。,磷脂分子,极性头,非极性尾,细胞膜的生理功能：控制细胞内外物质的运送、交换；维持细胞内正常的渗透压；参与合成膜脂、细胞壁各种组分和荚膜；参与产能代谢；分泌功能；,3 间体,是质膜向内延伸的膜结构，它是一种由细胞膜内褶而形成的囊状构造，其内充满着层状或管状的泡囊。推测可能有如下一些功能：相当于真核细胞的线粒体；相当于真核细胞的内质网；与细胞壁的合成有关；可能与核分裂有关。,比较原核细胞的核区与真核细胞的细胞核,（1）核区（nuclear region）,蓝细菌,细菌,思考
10、：为什么通过革兰氏染色G+呈兰色，G-呈红色？,脱色剂-95%乙醇为脂溶剂破坏G的外膜、肽聚糖层和细胞质膜，于是被乙醇溶解的结晶紫和碘的复合物从细胞中渗漏出来，当再用藩红复染时，显现红色。但在G+细胞中，乙醇使厚的肽聚糖层脱水，导致孔隙变小，由于结晶紫和碘的复合物分子较大，不能通过细胞壁，保持紫色。,二）细菌细胞的特殊结构：1 鞭毛,1）概念：某些微生物表面由细胞内生出的细长、波曲的结构。,2）鞭毛的观察：从固体培养基上的菌落形态判断光学显微镜（悬滴法）光学显微镜 特殊鞭毛染色 电镜 半固体穿刺培养,3.鞭毛的着生方式,2 荚膜：根据糖被的形状和厚度的不同，将荚膜分为四类：,(大）荚膜：粘液状
11、物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度：0.2m。微荚膜：粘液状物质较薄，厚度：0.2m，与细胞表面牢固结合。粘液层：粘液物质没有明显的边缘，比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性。菌胶团：包裹在细胞群体上的胶状物质。,荚膜折光率低，可进行负染色在光镜下观察。产荚膜的细菌，在固体培养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、边缘光滑，称为光滑型（S型）菌落；不产荚膜的细菌，在固体培养基上形成的菌落表面干燥、粗糙，称为粗糙型（R型）菌落。,光滑型（S型）菌落,粗糙型（R型）菌落,荚膜的观察：,荧光显微镜 负染色 特殊染色,荧光显微镜下的荚膜,1、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥；2、能抵御吞噬
12、细胞的吞噬；3、为主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌的毒力因子；4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和补体）的侵害；5、是某些病原菌必须的粘附因子；6、贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质,荚膜的生理功能,应用：荚膜也可以成为有价值的材料。如：葡聚糖荚膜已用于生产代血浆的主要成分右旋糖酐和葡聚糖凝胶制剂；从野菜黄单胞菌荚膜提取黄原胶，它是优良的食品添加剂，又是石油开采中优良的压浆剂；用产菌胶团的菌进行污水处理等；通过荚膜的血清学反应进行细菌鉴定（荚膜膨胀试验）。危害：食品变质发粘；增强致病力；造成严重龋齿等。,荚膜与生产实践的关系,3 芽孢,概念：某些细菌生长到一定阶段或在一定环境条
13、件下，细胞的正常生长和分裂停止，细胞内细胞质浓缩，逐步行成一个圆形、椭圆形或圆柱形的，对不良环境有较强抵抗力的特殊结构，称为芽孢。芽孢成熟后可自行从芽孢囊中释放出来。因芽孢的形成都是在细胞内，故又称内生孢子。,芽孢,芽孢囊,在杆菌中能形成芽孢的种类较多，在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。产生芽孢的几个属：芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属芽孢八叠球菌属,能形成芽孢的细菌种类,芽孢的结构,芽孢的外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差,不易着色。核心含有大量的DNA、RNA、蛋白质酶等物质，还含有2,6吡啶二羧酸（DPA）,DPA是芽孢特有的成分。一般以 DPACa的形式存在。皮层主要含芽孢肽聚糖
14、、DPACa，皮层体积大，比较致密。芽孢平均含水量低,约40%.,芽孢的组成和结构,芽孢有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心：,4、芽孢的形成过程,1、对高温、干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。2、含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易着色，折光性强。3、芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在萌发力。4、一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。,芽孢的特性,芽孢的本质,既不是细菌生活周期的必经阶段，也不是细菌繁殖的一种形式，又不是对环境的消极反应，而是一种生命形式，一种独立的休眠体。,研究芽孢的意义：,1、分类鉴定2、保存菌种3、分离菌种4、生物杀虫5、灭菌标准,四、细菌的繁
15、殖 无性繁殖二分裂法,裂殖后形成子细胞与母细胞大小相等，称为同形裂殖，裂殖后形成子细胞与母细胞大小不相等，称为异形裂殖。,分子生物学研究表明：二分裂时，细菌DNA分子先复制，接着形成横隔，最后子细胞分离。,细菌的群体形态(1)菌落形态 菌落的大小(mm)颜色：形状:隆起形状:边缘:表面状态 质地 大小 透明度(2)半固体菌苔特征(3)液体培养特征,Streptomyces coelicolor-1,铜绿假单孢,粘质沙雷氏菌,沙门氏菌,费氏志贺氏菌,第二节 放线菌,本节提要：放线菌的概述放线菌的形态构造放线菌的繁殖放线菌的菌落特征放线菌的主要属,放线菌是一类介于细菌和真菌之间的单细胞生物.一方面
16、,放线菌的细胞构造和细胞壁的化学组成与细菌相似,与细菌同属原核生物;另一方面,放线菌菌体呈纤细的菌丝状,而且分枝,又以外生孢子的形式繁殖,这些特征又与霉菌相似.放线菌菌落中的菌丝常从一个中心向四周辐射状生长,因此叫放线菌.,1、放线菌的概念,一、放线菌的概述,2、放线菌分布：主要存在于含有机质丰富的中性或偏碱性的土壤中，在空气、淡水和海水等处也有一定的分布。放线菌的生活类型：腐生（多数）寄生（少数）,3、放线菌的应用：能产生大量的、种类繁多的抗生素，到目前为止，已分离得到的放线菌产生的抗生素达4000种以上。生产维生素和酶 进行甾体转化、烃类发酵和污水处理,4、放线菌的危害：有的放线菌能引起人
17、和动植物病害，如人类的皮肤病等。有的放线菌能使水和食品变味，或破坏棉毛织品和纸张等。,二、放线菌的形态构造,大部分放线菌由分枝状的菌丝组成，菌丝大多无隔膜，属单细胞。菌丝的粗细与细菌中的杆菌宽度相近（1m左右）。革兰氏阳性。,菌丝,根据形态和功能不同可分为：基内菌丝（营养菌丝）气生菌丝 孢子丝。,光学显微镜下观察到的放线菌,培养基内匍匐生长的菌丝，无隔，约 0.2-0.8m。通常会产生水溶性或脂溶性色素。功能：吸收营养，所以又称营养菌丝。,1.基内菌丝,2.气生菌丝,由营养菌丝长出培养基外，伸向空间的菌丝。略粗于基丝0.5-1.2m，也有色素产生。功能：气生菌丝生长到一定阶段可分化出繁殖结构，
18、即孢子丝。,3.孢子丝概念：可以形成孢子的菌丝（具分类价值），功能:繁殖。形态：直、波曲、螺旋着生方式：丛生、轮生,放线菌孢子丝类型,垂 直,单轮(无螺旋),弯 曲,丛 生,松环、初级 螺旋钩状,松螺旋,紧螺旋,单轮(有螺旋),双轮(无螺旋),双轮(有螺旋),单轮生,螺旋状,放线菌孢子丝的光学显微镜图片,形态：有圆、卵圆、柱状等。表面：或光滑或粗糙；有的还带有毛刺、鞭毛。色素：因种而异。,放线菌主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖，也可借菌丝断片（液体培养时）进行繁殖。,无性孢子主要有以下三种：分生孢子、孢囊孢子和横隔孢子。,三、放线菌的繁殖,1.分生孢子,在气生菌丝顶端形成成串或单个孢子，菌丝
19、分裂形成。,在气生菌丝顶端或基内菌丝顶端膨大或盘卷缠绕形成孢子囊，在孢子囊内形成孢囊孢子。,孢囊：菌丝细胞在不同平面反复分裂，形成孢囊孢子.有的孢囊孢子可以丛毛运动。,2、孢囊孢子,3、横隔孢子,基内菌丝或气生菌丝横隔分裂形成，孢子常为球杆状，体积大小相似，又称节孢子或粉孢子。,放线菌的生活史,四、放线菌的菌落特征,1.液体静止培养 表面常形成一层膜,2、固体培养基培养菌落特征：质地致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不易挑起，表面有放射状沟纹。,菌落形状：随菌种不同可有两类：（1）产生大量分枝状菌丝的菌种：如链霉菌属（Strptomyces)，菌丝发达、细、分枝多而且相互缠绕，和培养基结合紧密牢固
20、，形成的菌落质地致密，表面呈绒状，坚实、干燥、多皱，菌落小而不蔓延，不易挑起或整个挑起。但当气生菌丝形成孢子丝、产生孢子后，菌落表面会发生变化，菌落呈絮状、粉状或颗粒状。,（2）不产生大量菌丝的菌种：如诺卡氏菌属（Nocardia)形成的菌落，菌丝不发达，形成的菌落不致密，粘着力差，干燥，一般呈粉质，不易挑起，挑之易碎。,放线菌的菌落特征（左图）A：诺尔斯氏链霉菌 B：皮疽诺卡氏菌 C：酒红指孢囊菌 D：游动放线菌 E：小单胞菌 F：皱双孢马杜拉放线菌,产抗菌素的放线菌的菌落特征（右图）A：卡特利链霉菌 B：弗氏链霉菌 C：吸水链霉菌金泪亚种 D：卡那霉素链霉菌 E：除虫链霉菌 F：生磺酸链霉
21、菌,五、放线菌的主要属,1、链霉菌属 产生许多著名的抗生素，如链霉素、红霉素、四环素等。2、诺卡氏菌属 烃类发酵，污水处理，产生抗生素（如万古 霉素、头孢菌等）3、小单孢菌属 可产生多种抗生素，如庆大霉素、利福霉素等。4、放线菌属 多为致病菌。,复习题：1、什么是放线菌？放线菌有哪些应用？2、什么叫基内菌丝、气生菌丝和孢子丝？它们之间有何联系？3、放线菌如何繁殖？4、放线菌的菌落有何特点？,第三节 其他原核生物,一、蓝细菌（Cyanobacteria）蓝细菌曾属于蓝绿藻，原因是它的细胞内含叶绿素a，同植物、藻类一样进行放氧型光合作用。这类微生物的细胞核是典型的原核，顾属原核生物界。蓝细菌形态为
22、单细胞球状、杆状或多细胞丝状。细胞直径从0.51.0m至60m，这是已知原核生物中最大的细胞。蓝细菌细胞壁外有粘质层构成的鞘，可以滑行运动。细胞内含有光合作用色素。蓝细菌是能进行固氮作用的光合自养细菌，因而能在极端贫瘠和恶劣的条件下生存，被认为是土壤形成的先驱生物。,二、立克次氏体（Rickettsia)是一类比细菌小的病原体，多为G-球菌或杆菌，在不同宿主中或不同发育阶段表现不同形状。除个别（如Q热立克次氏体）外均不能通过细菌过滤器。其主要特点是：1致病性强 往往通过节肢动物传染给人类或其他哺乳动物使致病。如斑疹热病和落矶山斑疹伤寒。2细胞膜疏松而渗漏性大 因而必须专性活细胞内寄生，不能在普
23、通培养基上培养。可通过接种敏感动物的方法得到纯培养。,三、衣原体(Chlamydia)是一种能通过细菌过滤器、G-、仅能在脊椎动物细胞质内繁殖并致病、具特殊生长周期的原核微生物。其特点是：1是一类“能量寄生物”即体内缺乏完整的酶系，必须依靠寄主细胞提供。因而离开寄主细胞则不表现生命活力。2不经过节肢动物 而是在脊椎动物间直接传染，引起疾病。如沙眼衣原体、性病淋病肉芽肿衣原体等；在动物体内还可引起肺炎、多发性关节炎、胎盘炎、肠炎等疾病。3在细胞内有一定的发育阶段 即由细小、细胞壁坚韧的具传染性的原基体，变成较大的胞壁薄的非传染型，然后再形成致密的具传染性的原基体。,四、支原体(Mycoplasm
24、a)是一类介于细菌和立克次氏体之间的G-原核微生物。是已知的能独立生活的最小生物。广泛分布于土壤和动物体内，多数致病，如胸膜肺炎、猪气喘病、鸡呼吸道疾病等；少数腐生。其特点是：1无细胞壁,因而细胞柔软而形态多变，具有高度多形性，能通过细菌过滤器。2在含血清的营养丰富的培养基上长出一种典型的“油煎蛋形”小菌落。3细胞膜含固醇，这是其他生物罕有的。,五、古细菌（Archaebacteria）1977年，Woese 和 Wolfe对细菌类群中的16s rRNA核苷酸顺序的同源性进行分析测定后发现，产甲烷细菌（methanogens）、极端嗜盐细菌（extreme halophiles）、嗜热嗜酸细菌
25、（thermoacidophiles）与其它细菌（真细菌，eubacteria）具有明显区别。考虑到这三类细菌是在厌氧、高温、强酸条件下生活，与地球生命出现的初期环境相似，因此，命名为古细菌。其特点是：1.细胞壁 由假肽聚糖（N-乙酰氨基葡萄糖或N-乙酰氨基半乳糖和N-乙酰塔罗糖醛酸以及少量的氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成）或酸性杂多糖或蛋白质亚基构成。不含胞壁酸、磷壁酸、二氨基酸和D型氨基酸。2.16s rRNA核苷酸顺序 既不同于真细菌，也不同于真核生物。根据上述古细菌的性状特点，可以认为，古细菌是一类16s rRNA及其它细胞成分在分子水平上与原核生物和真核生物均有所不同的特殊生物类群
26、。因此，有人指出，古细菌属于“第三型生物”。,本节内容酵母菌概述酵母菌的形态特征与大小酵母菌的细胞结构酵母菌的繁殖方式和生活史类型酵母菌的菌落特征酵母菌的分类地位,第四节 酵母菌,酵母菌概述,酵母菌（yeast）是一通俗名称，没有确切定义。一般认为酵母菌具有以下五个特点：个体一般以单细胞状态存在多数出芽繁殖，也有的裂殖能发酵糖类产能细胞壁常含有甘露聚糖喜在含糖量较高、酸度较大的环境中生长,种类较多，目前已知有370多种。分布广，在水果、蔬菜、花蜜和植物叶子表面以及果园的土壤里。在牛奶、动物的排泄物以及空气中也有酵母存在。大多数腐生，少数寄生。与人类关系密切,酵母菌概述,酵母的应用酵母菌是人类应
27、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。,酵母菌概述,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.,酵母菌概述,二、酵母菌的形态特征与大小,1、酵母菌形态
28、：酵母菌是一群单细胞的真核微生物,其形态因种而异.通常为圆形、卵圆形或椭圆形。也有特殊形态，如柠檬形、三角形、藕节状、腊肠形，假菌丝等。,酵母菌,假菌丝:酵母菌在一定条件下培养，产生的芽体与母细胞不分离形成的特殊形态。,2、酵母菌大小：酵母菌比细菌粗约10倍，其直径一般为25m，长度为530m，最长可达100m。例如：酿酒酵母（S.cerevisiae）宽度：2.510m 长度：4.521m 酵母的大小、形态与菌龄、环境有关。一般成熟的细胞大于幼龄的细胞，液体培养的细胞大于固体培养的细胞。有些种的细胞大小、形态极不均匀，而有些种的酵母则较为均匀。,三、酵母菌的细胞结构,一般具有:细胞壁、细胞膜
29、、细胞核、液泡、线粒体、内质网、微体、微丝、及内含物等，有的菌体还有出芽痕、诞生痕。,酿酒酵母细胞结构,细胞壁结构：酵母细胞壁呈“三明治”结构：,酵母细胞壁结构,外层：主要为甘露聚糖内层：主要为葡聚糖中间层：主要是蛋白质,细胞壁,1、细胞壁,二、酵母菌的细胞结构,出芽痕和诞生痕：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出芽痕，子细胞细胞壁上的位点称诞生痕。由于多重出芽，致使酵母细胞表面有多个小突起。根据酵母细胞表面留下芽痕的数目，就可确定某细胞产生过的芽体数，因而可估计该细胞的菌龄。,2、细胞膜 酵母细胞膜是双磷脂层构造，其
30、间镶嵌着蛋白质和甾醇。酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。但有的酵母菌如酿酒酵母中含有固醇类（甾醇）,这在原核生物是罕见的。,酵母细胞膜构造,酵母细胞膜的功能：调节细胞外溶质运送到细胞内的渗透屏障细胞壁等大分子的生物合成和装配基地部分酶的合成和作用场所,3、细胞核酵母具有由多孔核膜包裹着的细胞核，核膜是一种双层单位膜，上面有大量的核孔。（核膜包裹，轮廓分明）。,酵母菌细胞核,核膜：核孔4070nm，透性比任何生物膜都 大。细胞核的功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。,4.细胞质细胞质主要是溶胶状物质,在细胞质中含有各种功能不同的结构细胞器细胞器：核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等。,(1
31、)核糖体,（2）线粒体:,（3）内质网:,内质网结构示意图,三、繁殖方式和生活史,（一）繁殖方式：分无性繁殖和有性繁殖两大类，主要是无性繁殖。无性繁殖：包括芽殖、裂殖、芽裂繁殖 和产生无性孢子有性繁殖：主要是产生子囊孢子。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。,无性繁殖：1、芽殖 是酵母菌无性繁殖的主要方式。一个酵母能形成的芽数是有限的。（平均24个）出芽方式：多边出芽、两端出芽、三边出芽、单边出芽。环境适宜时，可出现假菌丝。,芽殖过程：母细胞形成小突起（AD）核裂（EG）原生质分配（HI）新膜形成（JK）形成新细胞壁（L）,2、裂殖：借细胞横分裂法繁殖,与细菌类
32、似.如裂殖酵母。进行裂殖的酵母菌种类很少.3.芽裂 为芽殖、芽裂的中间类型，母细胞在出芽的同时产生横隔膜。,裂殖,芽殖,(二)有性生殖 酵母菌进行的有性繁殖主要是产生子囊和子囊孢子。其基本过程包括：质配、核配和减数分裂三个基本过程。质配：当一些酵母菌发育至一定阶段或在特定的培养条件下，两个性别不同的细胞各伸出小突起相互接触，融合，形成一个通道；两细胞质融合，称为质配。核配：两单倍体的核移到融合管中融合成二倍体的核。此二倍体细胞称为合子。减数分裂：在合适条件下，二倍体细胞的核进行一次减数分裂和12次有丝分裂，形成48个有性的子囊孢子。形成子囊孢子的细胞，称为子囊。,酵母的二倍体营养体细胞,减数分
33、裂后产生四个单倍体的核,原细胞发育成子囊，里面有四个子囊孢子，将来发育成单倍体营养体细胞,子囊孢子的形成,2、实验室子囊孢子的获得 酵母菌在一定条件下才能形成子囊孢子。供实验的酵母须营养好，活力旺盛。用营养充足的培养基和强壮的幼龄细胞连续传代三次。培养时，温度：2530。须接触大量空气，促进细胞氧化作用。选择适当的生孢子培养基（营养贫瘠的培养基），使细胞处于饥饿状态。常用石膏块或醋酸钠琼脂斜面等。,（二）酵母菌的生活史类型1.单倍体型2.双倍体型3.单双倍体型,单倍体型 以八孢裂殖酵母为代表特点:营养细胞是单倍体；无性繁殖以裂殖方式进行；双倍体细胞不能独立生活，故双倍体阶段短，一经生成立即减数
34、分裂。,2、双倍体型 以路德类酵母为代表特点：营养体为双倍体，不断进行芽殖，双倍体营养阶段长，单倍体的子囊孢子在子囊内发生接合。单倍体阶段仅以子囊孢子形式存在，故不能独立生活。,3、单双倍体型 以啤酒酵母为代表特点：单倍体营养细胞和双倍体营养细胞均可进行芽殖。营养体既可以单倍体形式也可以双倍体形式存在；在特定条件下进行有性生殖。单倍体和双倍体两个阶段同等重要,形成世代交替。,五、酵母菌的菌落特征,固体培养菌落特征：菌落大而厚，圆形，光滑湿润，粘性，颜色单调。常见白色、土黄色、红色。,啤酒酵母菌落,2.液体培养 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
35、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。,第五节 霉菌,本节提要霉菌的概述霉菌的菌丝构成及特点霉菌的菌丝细胞结构霉菌的繁殖霉菌的生活史霉菌的菌落,霉菌是一类丝状真菌的统称。霉菌在自然界广泛分布，种类繁多，与人类的关系极为密切，是人类在生产实践活动中最早利用的一类微生物。它们是酿造、工业发酵、抗菌素和酶制剂等生产中重要的类群。多种霉菌在其生长过程中，可以产生大量的酶，用人工培养的方法，通过发酵、提取来制备酶制剂。淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等。在食品工业中的应用：用于酿酒、制醋、生产味精等；有些霉菌可以产生，使蛋白质分解产生
36、氨基酸，用于生产酱油、豆腐乳等；但是霉菌也可引起食品腐败变质，或产生毒素，危害人的健康和生命。,一、霉菌的概述,霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝构成。许多分枝菌丝相互交织在一起构成菌丝体。菌丝是中空管状结构，直径约3-10m。霉菌菌丝类型：按形态分：,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（毛霉、根霉）所具有的菌丝类型。,二、霉菌的菌丝构成及其特点,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（木霉、青霉、曲霉
37、）所具有的类型。,按分化程度分:营养菌丝（基内菌丝）:伸入到培养基内部，以吸收养分为主的菌丝。气生菌丝:向空中生长的菌丝。气生菌丝发育到一定阶段可分化成繁殖菌丝。,霉菌（青霉）的菌丝,三、霉菌的细胞结构,由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、核糖体、内质网及各种内含物（肝糖、脂肪滴、异染粒等）等组成。幼龄菌往往液泡小而少，老龄菌具有较大的液泡。,1、细胞壁,细胞壁不含肽聚糖，除少数霉菌细胞壁中含有纤维素外，其他大多数霉菌的细胞壁则以几丁质为主。它是由N-乙酰葡糖胺按B-1，4葡萄糖苷键连接的多聚体，并形成多层结构，故坚韧性强。,2、细胞膜,与其他生物膜一样，是典型的单位膜结构，主要由蛋白质
38、、磷脂组成。主要作用是对营养物质的吸收。,3、细胞质,主要成分是水、蛋白质、类脂质、多糖类、核糖核酸和少量无机盐类等，是新陈代谢的主要场所。,4、细胞核,具有完整的细胞核，其功能特点与高等动植物相似，但在有丝分裂过程中核仁并无消失现象。,四、霉菌的繁殖,繁殖方式,菌丝片段,无性孢子,有性孢子,孢囊孢子 分生孢子节孢子厚垣孢子,卵孢子 接合孢子 子囊孢子担孢子,孢子,无性繁殖：不经过两个性细胞的结合，只是由营养细胞分裂或分化而形成同种新个体的过程。霉菌的无性繁殖主要通过产生以下四种类型的无性孢子来实现。,（一）霉菌的无性繁殖,1、孢囊孢子 孢囊孢子为内生孢子。霉菌发育到一定阶段，气生菌丝顶端膨大
39、，形成圆形、椭圆形或梨型的“囊状结构”。在囊的内部聚集大量细胞核并与其周围的细胞质浓缩形成孢囊孢子。如根霉和毛霉,2、分生孢子：分生孢子为外生孢子。霉菌发育到一定阶段，在菌丝分支顶端细胞或菌丝分化而来分生孢子梗的顶端细胞分割缢缩而形成的单个或成簇多样形的孢子称为分生孢子。,例：曲霉属分生孢子梗的顶端膨大成球形的顶囊，孢子着生于顶囊的小梗之上。青霉属：分生孢子着生在帚状的多分支的小梗上。还有些霉菌的分生孢子着生在分生孢子垫或分生孢子器等特殊构造上。,3、节孢子（又称粉孢子）它是由菌丝断裂形成的外生孢子。当菌丝长到一定阶段，出现许多横膈膜，然后从横膈膜处断裂，产生许多孢子。孢子是成串的短柱状、筒状
40、或两端钝圆的细胞。例：白地霉,节孢子,4、厚垣孢子 这类孢子具有很厚的壁，又叫厚壁孢子。菌丝顶端或中间的个别细胞膨大、原生质浓缩、变圆，然后细胞壁加厚形成圆形、纺锤形或长方形的厚壁孢子。厚垣孢子也是霉菌的休眠体，对热、干燥等不良环境抵抗力很强。,厚垣孢子,有性繁殖：经过两个性细胞结合而产生新个体的过程。有性繁殖一般包括三个阶段：质配：两个性细胞的核共存于一个细胞中，形成双核细胞，每个核的染色体数目都是单倍的（即 n+n）。核配：形成二倍体接合子，核的染色体数目是双倍的（即2n）。减数分裂：形成单倍体有性孢子。核的染色体数目是单倍的（即n）,(二)霉菌的有性繁殖,不同的霉菌有性繁殖的方式不同。多
41、数霉菌是由菌丝分化形成特殊的性细胞（器官）配子囊或由配子囊产生的配子（雄器和雌器）相互交配，形成有性孢子。常见的有性孢子有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。,1、卵孢子由大小不同的配子囊结合后发育而成。2n 小型的配子囊称雄器，大型的配子囊称藏卵器，藏卵器内有一个或数个称为卵球的原生质团，它相当于高等生物的卵。当雄器与藏卵器配合时，雄器中的细胞质和细胞核通过受精管进入藏卵器，并与卵球结合，受精卵球生出外壁，发育成卵孢子。,2、接合孢子是由菌丝生出的结构基本相似、形态相同或略有不同两个配子囊接合而成。接合孢子的形态：厚壁、粗糙、黑壳。接合过程：两个相邻的菌丝相遇，各自向对方生出极短的侧枝，称原
42、配子囊。原配子囊接触后，顶端各自膨大并形成横隔，分隔形成两个配子囊细胞，配子囊下的部分称配子囊柄。然后相接触的两个配子囊之间的横隔消失，发生质配、核配，同时外部形成厚壁，即成接合孢子。,接合孢子,接合孢子形成过程：,3、子囊孢子 在子囊内形成的有性孢子。形成子囊孢子是子囊菌纲的主要特征。子囊：两性细胞接触以后形成的囊状结构。子囊有球形、棒形、圆筒形、长方形等，因种而异。子囊内孢子通常是18个。子囊孢子的形状、大小、颜色也各不相同。不同的子囊菌形成子囊的方式不同最简单的是两个营养细胞结合形成子囊，细胞核分裂形成子核，每一子核形成一个子囊孢子。例：酿酒酵母。,子囊形成的方式、形状、大小,子囊孢子,
43、子囊果：在子囊和子囊孢子发育过程中，雄器和雌器下面的细胞生出许多菌丝，形成保护组织，整个结构成为一子实体。这种有性的子实体称为子囊果，子囊包在其中。子囊果主要有三种类型：一种为完全封闭式，称闭囊壳。瓶形有孔口的称子囊壳。开口呈盘状的称子囊盘。,子囊果的形状,闭囊壳,子囊壳,子囊盘,4、担孢子担子菌所特有，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。担子菌的两条单核菌丝直接通过异宗结合形成双核菌丝。双核菌丝发育到一定阶段，顶端细胞膨大，在膨大的细胞内发生核配形成二倍体的核。二倍体的核经过减数分裂和有丝分裂，形成4个单倍体核。这时顶端膨大细胞发育为担子，在担子上长出4个膨大的担子梗，4
44、个单倍体子核进入担子梗内，发育为4个单倍体的担孢子。,霉菌生活史,霉菌的生活史是指从一种孢子开始，经过一定的生长和发育，到最后又产生同一种孢子为止的过程。,整个生活史包括：无性阶段和有性阶段。,无性阶段：指霉菌的菌丝体（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。如此多次重复，即是无性阶段。,有性阶段：在霉菌生长后期，可能进入有性阶段，在菌丝体上形成配子囊，经过质配、核配而形成二倍体的细胞核，又经过减数分裂，形成单倍体的有性孢子。,四、霉菌的菌落,霉菌的菌落比细菌、酵母菌的都大，常常是绒毛状、絮状和蜘蛛网状等。,毛霉、根霉在固体培养基上能呈扩散性的蔓延，以致菌落没有规则或
45、没有固定大小。多数霉菌的菌落是有局限性的，最初往往是浅色或白色，当菌落长出各种颜色的孢子后，菌落便相应地呈黄、绿、青、黑、橙等各色。有的霉菌由于能产生色素，使菌落背面也带有颜色，或进一步扩散到培养基中，使培养基变色。由于霉菌形成的孢子有不同的构造、形状及颜色，所以菌落往往是鉴定霉菌的重要依据。,菌落特征：霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明，有的呈绒毛状或絮状或网状等，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，所以菌落可呈现红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色。,四、霉菌的菌落特征,液体培养时的特征：如果是静止培养，霉菌往往在表面上生长，液面上形成菌膜。如果是震荡培养，
46、菌丝有时相互缠绕在一起形成菌丝球，菌丝球可能均匀地悬浮在培养液中或沉于培养液底部。,第六节 蕈菌,蕈菌又称伞菌，是一个通俗名称，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。（蕈菌一般称作蘑菇，严格地说，蘑菇是指蕈菌的伞形子实体，木耳、银耳和伏苓等通常不叫蘑菇，也不把营养生长阶段的菌丝体和成熟时散发的孢子算在蘑菇之列）,与人类的关系密切，其中可供食用的种类就有2000多种，目前已利用的食用菌约有400种，其中约50种已能进行人工栽培，如常见的双孢蘑菇、木耳、银耳、香菇、平菇、草菇、金针菇和竹荪等；新品种有杏鲍菇、珍香红菇、柳松菇、茶树菇、阿魏菇和真姬菇等；还有许
47、多种可供药用，例如灵芝、云芝和猴头等；少数有毒或引起木材朽烂的种类则对人类有害。,第六节 蕈菌,在蕈菌的发育过程中，菌丝分化的5个阶段,形成一级菌丝：担孢子萌发，形成由许多单核细胞构成的菌丝，称一级菌丝；形成二级菌丝：不同性别的一级菌丝发生接合后，通过质配形成了由双核细胞构成的二级菌丝，它通过独特的“锁状联合”，即形成喙状突起而连合两 个细胞的方式不断使双核细胞分裂，从而使菌丝尖端不断向前延伸；,形成过程：首先，在细胞的两核之间生出一个喙状突起，双核中的一个移入喙状突起，另一个仍留在细胞下部。两异质核同时分裂，成为4个子核。分裂完成后，原位于喙基部的一子核与原位于细胞中的一子核移至细胞上部配对
48、；另外两子核，一个进入喙突中，一个留在细胞下部。此时细胞中部和喙基部均生出横隔，将原细胞分成三部分。,上部是双核细胞，下部和喙突部暂为两单核细胞。此后，喙突尖端继续下延与细胞下部接触并融通。同时喙突中的核进入下部细胞内，使细胞下部也成为双核。经如上变化后，4个子核分成2对，一个双核细胞分裂为两个。此过程结束后，在两细胞分融处残留一个喙状结构，即锁状联合。形成三级菌丝：到条件合适时，大量的二级菌丝分化为多种菌丝束，即为三级菌丝；形成子实体：菌丝束在适宜条件下会形成菌蕾，然后再分化、膨大成大型子实体；,产生担孢子：子实体成熟后，双核菌丝的顶端膨大，细胞质变浓厚，在膨大的细胞内发生核配形成二倍体的核
49、。二倍体的核经过减数分裂和有丝分裂，形成4个单倍体子核。这时顶端膨大细胞发育为担子，担子上部随即突出4个梗，每个单倍体子核进入一个小梗内，小梗顶端膨胀生成担孢子。,第七节 病 毒,本节内容 病毒的生物学特性 病毒的基本形态和大小 病毒的基本结构 病毒的增殖过程 噬菌体 亚病毒,1、病毒的一般特性,病毒（Virus）是一类比细菌更小，能通过细菌过滤器，仅含一种类型核酸（或DNA或RNA），只能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生物。,一、病毒的生物学特性,2、病毒的基本特点,个体极小（以nm计）。能通过滤菌器，形态多样，有球状、杆状、复合型。无细胞结构。主要由蛋白质、核酸构成，一个病毒体内仅含一
50、种核酸。专性活细胞内寄生。病毒酶系不全，离开活体后无生命特征。病毒以复制的方式增殖。包括核酸复制、核酸蛋白质装配，是在分子水平上进行的。抵抗力。对抗生素不敏感，对干扰素敏感。,二、病毒的基本形态和大小,1、形态,2、大小,三、病毒的基本结构,病毒粒子：一个结构完整、功能齐全而有感染性的成熟病毒颗粒。核心衣壳体衣壳粒,1、化学组成主要由核酸和蛋白质组成。较复杂的病毒还含有脂类、多糖等。2、结构 核衣壳（基本构造）核心：由DNA或RNA构成病 衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成毒 包膜（非基本结构）：由类脂或脂蛋白构成 刺突（非基本结构）衣壳粒是由一种或几种多肽链折叠而成的蛋白质亚单位，衣壳粒的排列组合方
