生物真核微生物.pptx
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1、第一节第一节 真核微生物概述真核微生物概述 真核微生物真核微生物 是细胞核具有核膜、核仁,能进行有是细胞核具有核膜、核仁,能进行有丝分裂,细胞质中存在线粒体或同时存在叶丝分裂,细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的一类微生物。绿体等多种细胞器的一类微生物。 真核微生物主要包括真菌(酵母菌、霉真核微生物主要包括真菌(酵母菌、霉菌和蕈菌)、显微藻类和原生动物。菌和蕈菌)、显微藻类和原生动物。 第1页/共138页动物细胞的结构 植物细胞的结构 真核细胞构造真核细胞构造第2页/共138页 真菌属真菌门,为真核微生物,与原核微生物真菌属真菌门,为真核微生物,与原核微生物有本质的区别,无论在细胞
2、结构及组成成分上有本质的区别,无论在细胞结构及组成成分上均有不同。均有不同。真菌的菌体除少数为单细胞外,多数由不分隔真菌的菌体除少数为单细胞外,多数由不分隔或分隔的菌丝体组成。在细胞结构上它们多数或分隔的菌丝体组成。在细胞结构上它们多数具有细胞壁、细胞膜、细胞质、具有核膜与核具有细胞壁、细胞膜、细胞质、具有核膜与核仁分化的细胞核、细胞器和内含物。仁分化的细胞核、细胞器和内含物。真菌的繁殖方式,除了小段菌丝的再生外,主真菌的繁殖方式,除了小段菌丝的再生外,主要是形成多种形式的无性孢子和有性孢子,繁要是形成多种形式的无性孢子和有性孢子,繁殖特征是真菌分类的主要依据。殖特征是真菌分类的主要依据。真菌
3、概要真菌概要第3页/共138页通常人为地把真菌区分为通常人为地把真菌区分为3 3大类,即酵母菌、大类,即酵母菌、霉菌和蕈菌。这些不是分类上的名词,但在霉菌和蕈菌。这些不是分类上的名词,但在应用上给人类带来很大的方便。应用上给人类带来很大的方便。真菌种类繁多,形态各异、大小悬殊,细胞真菌种类繁多,形态各异、大小悬殊,细胞结构多样,广泛分布于土壤、水、空气、动结构多样,广泛分布于土壤、水、空气、动植物体内部和表面。真菌与人类关系十分密植物体内部和表面。真菌与人类关系十分密切,亦是许多重要工农业产品的产生菌。切,亦是许多重要工农业产品的产生菌。真菌和藻类的主要区别在于真菌没有光合色真菌和藻类的主要区
4、别在于真菌没有光合色素,不能进行光合作用。所有真菌都是有机素,不能进行光合作用。所有真菌都是有机营养型的,而藻类则是无机营养型的。真菌营养型的,而藻类则是无机营养型的。真菌和原生动物的主要区别在于真菌有细胞壁,和原生动物的主要区别在于真菌有细胞壁,而原生动物则没有细胞壁。而原生动物则没有细胞壁。第4页/共138页真菌的细胞构造真菌的细胞构造 从形态上观察,各种真菌有较大的差异,但它们的细胞构造基本上从形态上观察,各种真菌有较大的差异,但它们的细胞构造基本上是相同的。真菌细胞的基本构造有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、细是相同的。真菌细胞的基本构造有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器和内含物
5、等。胞器和内含物等。第5页/共138页(一)细胞壁(一)细胞壁 具有固定外形,保护细胞免受各种外界因子(渗透压、病原微生物等)损伤的功能。具有固定外形,保护细胞免受各种外界因子(渗透压、病原微生物等)损伤的功能。 真菌细胞壁的主要成分是多糖,另有少量的蛋白质和脂类。真菌细胞壁的主要成分是多糖,另有少量的蛋白质和脂类。在低等真菌中,以纤维素为主,酵母菌以葡聚在低等真菌中,以纤维素为主,酵母菌以葡聚糖为主,而高等陆生真菌则以几丁质为主。糖为主,而高等陆生真菌则以几丁质为主。第6页/共138页(二)鞭毛与纤毛(二)鞭毛与纤毛 某些真核微生物细胞表面长有或长或短的毛某些真核微生物细胞表面长有或长或短的
6、毛发状、具有运动功能的细胞器,其中形态较发状、具有运动功能的细胞器,其中形态较长长(150(150200 m)200 m)、数量较少者称为鞭毛;、数量较少者称为鞭毛;而形态较短而形态较短(5(510m)10m)、数量较多者称为、数量较多者称为纤毛。它们在运动功能上虽与原核微生物的纤毛。它们在运动功能上虽与原核微生物的鞭毛相同,但在构造、运动机制等方面却差鞭毛相同,但在构造、运动机制等方面却差别极大。别极大。 鞭毛与纤毛的构造基本相同,都由基体、过鞭毛与纤毛的构造基本相同,都由基体、过渡区、鞭杆(渡区、鞭杆(“9+29+2”型)型)3 3部分构成。部分构成。第7页/共138页 “9+29+2”型
7、鞭杆型鞭杆第8页/共138页(三)细胞膜(三)细胞膜u 真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能上十分相似,两者的主要差异可能仅是由能上十分相似,两者的主要差异可能仅是由于构成膜的磷脂和蛋白质种类不同而形成的。于构成膜的磷脂和蛋白质种类不同而形成的。此外,在化学组成中,真菌细胞的质膜中具此外,在化学组成中,真菌细胞的质膜中具有甾醇,而在原核生物的质膜中很少或没有有甾醇,而在原核生物的质膜中很少或没有甾醇。甾醇。 真核细胞中有细胞器存在,各种细胞器都真核细胞中有细胞器存在,各种细胞器都有膜包围,这些膜叫做细胞内膜,其化学组有膜包围,这些膜叫做细胞内膜,其化学组成
8、与细胞膜相同。成与细胞膜相同。第9页/共138页(四)细胞核(四)细胞核 细胞核是细胞遗传信息的贮存、复制和转录细胞核是细胞遗传信息的贮存、复制和转录的主要部位。的主要部位。 一切真核细胞都有外形固定(呈球形或椭圆一切真核细胞都有外形固定(呈球形或椭圆体状)、有核膜包裹的细胞核。每个细胞一体状)、有核膜包裹的细胞核。每个细胞一般只含有一个细胞核,有的有两个或多个。般只含有一个细胞核,有的有两个或多个。在真菌的菌丝顶端细胞中,常常找不到细胞在真菌的菌丝顶端细胞中,常常找不到细胞核。核。 真核生物的细胞核由核被膜、染色质、核仁真核生物的细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质等构成。和核基质等构成。第
9、10页/共138页(五)细胞质和细胞器(五)细胞质和细胞器在真核细胞中,除细胞器以外的胶状溶液称在真核细胞中,除细胞器以外的胶状溶液称为为细胞基质(或细胞溶胶)细胞基质(或细胞溶胶)。内含赋予细胞。内含赋予细胞以一定机械强度的细胞骨架和丰富的酶等蛋以一定机械强度的细胞骨架和丰富的酶等蛋白质、各种内含物以及中间代谢物等,是细白质、各种内含物以及中间代谢物等,是细胞代谢活动的重要基地。胞代谢活动的重要基地。细胞骨架细胞骨架是由微管、肌动蛋白丝(微丝)和是由微管、肌动蛋白丝(微丝)和中间丝中间丝3 3种蛋白质纤维构成的细胞支架,具种蛋白质纤维构成的细胞支架,具有支持、运输和运动等功能。有支持、运输和
10、运动等功能。细胞质细胞质第11页/共138页1 1、内质网和核糖体、内质网和核糖体u内质网指细胞质中一个与细胞基质相隔离、内质网指细胞质中一个与细胞基质相隔离、但彼此相通的囊腔和细管系统,由脂质双分但彼此相通的囊腔和细管系统,由脂质双分子层围成。子层围成。u内质网外与细胞膜相连,内质网内与细胞核内质网外与细胞膜相连,内质网内与细胞核的核膜相通,大大增加了细胞的膜面积。的核膜相通,大大增加了细胞的膜面积。u内质网可根据膜上有无附着核糖体颗粒,分内质网可根据膜上有无附着核糖体颗粒,分为:糙面内质网和光面内质网。为:糙面内质网和光面内质网。u内质网可起到物质传递的作用,还有合成脂内质网可起到物质传递
11、的作用,还有合成脂类和脂蛋白的作用。类和脂蛋白的作用。细胞器细胞器第12页/共138页糙面内质网糙面内质网Rough endoplasmic reticulum (RER)Rough endoplasmic reticulum (RER)Smooth endoplasmic reticulum (SER)Smooth endoplasmic reticulum (SER)光面内质网光面内质网第13页/共138页内质网(endoplasmic reticulum)糙面内质网第14页/共138页2 2、高尔基体高尔基体 是一种内膜结构,是一种内膜结构,由许多小盘状的扁由许多小盘状的扁平双层膜和小泡
12、组平双层膜和小泡组成,与细胞的分泌成,与细胞的分泌活动和溶酶体的形活动和溶酶体的形成等有关。成等有关。 高尔基体高尔基体细胞器细胞器第15页/共138页3 3、溶酶体溶酶体 是一种由单层膜包裹、内含多种酸是一种由单层膜包裹、内含多种酸性水解酶的小球形、囊泡状细胞器。性水解酶的小球形、囊泡状细胞器。 主要功能是细胞内的消化作用。主要功能是细胞内的消化作用。细胞器细胞器第16页/共138页4 4、微体微体 是一种单层膜包裹的、与溶酶体相似的小球形细胞器,但其所含的酶与溶酶体所含的不同。是一种单层膜包裹的、与溶酶体相似的小球形细胞器,但其所含的酶与溶酶体所含的不同。 功能是使细胞免受功能是使细胞免受
13、H H2 2O O2 2毒害,并能氧化分解脂肪酸等毒害,并能氧化分解脂肪酸等。细胞器细胞器第17页/共138页5 5、线粒体线粒体 线粒体一般呈线状、杆状或颗粒状。线粒体一般呈线状、杆状或颗粒状。 内膜向线粒体基质褶入形成嵴,嵴能显著扩大内膜表面积。内膜向线粒体基质褶入形成嵴,嵴能显著扩大内膜表面积。 线粒体由内外两层膜封闭,包括外膜、内膜、膜间隙和基质四线粒体由内外两层膜封闭,包括外膜、内膜、膜间隙和基质四个功能区。个功能区。 线粒体是细胞进行呼吸作用的重要场所,含有细胞呼吸作用所线粒体是细胞进行呼吸作用的重要场所,含有细胞呼吸作用所需要的各种酶,常被陈为细胞的动力车间。需要的各种酶,常被陈
14、为细胞的动力车间。细胞器细胞器第18页/共138页线粒体(mitochondria)第19页/共138页6 6、叶绿体、叶绿体 叶绿体外形多为扁平的圆形或椭圆形,略呈凸透镜状。叶绿体外形多为扁平的圆形或椭圆形,略呈凸透镜状。 叶绿体的构造一般由叶绿体的构造一般由3 3部分组成,包括叶绿体膜、类囊体和基质。部分组成,包括叶绿体膜、类囊体和基质。 存在于绿色植物(包括藻类)的细胞中,具有进行光合作用的存在于绿色植物(包括藻类)的细胞中,具有进行光合作用的功能。功能。细胞器细胞器第20页/共138页 figure 04-15.jpg真核细胞的叶绿体(chloroplast)第21页/共138页7 7
15、、液泡、液泡u真核细胞中或大或小,含有真核细胞中或大或小,含有液体的泡,就是液泡。液泡液体的泡,就是液泡。液泡中的液体的主要成分是水,中的液体的主要成分是水,水中溶有无机盐、有机酸、水中溶有无机盐、有机酸、糖类、脂类、氨基酸等。糖类、脂类、氨基酸等。u液泡膜具有选择透性,能调液泡膜具有选择透性,能调节控制物质进入细胞的方向。节控制物质进入细胞的方向。u液泡具有维持细胞渗透压、液泡具有维持细胞渗透压、贮存营养物等功能,而且还贮存营养物等功能,而且还有溶酶体的功能。有溶酶体的功能。细胞器细胞器第22页/共138页(六)内含物(六)内含物 真菌细胞中常见的内含物有异染粒、淀粉粒、肝糖、油脂颗粒等。真
16、菌细胞中常见的内含物有异染粒、淀粉粒、肝糖、油脂颗粒等。 多是贮藏的养料。多是贮藏的养料。第23页/共138页真真 核核 细细 胞胞 器器 的的 功功 能能 质质膜膜 细细胞胞的的机机械械边边界界;运运输输系系统统的的选选择择性性渗渗透透屏屏障障;调调控控细细胞胞与与细细胞胞之之间间的的相相互互作作用用、细细胞胞的的表表面面吸吸附附及及分分泌泌 细细胞胞质质基基质质 其其他他细细胞胞器器存存在在的的环环境境;许许多多代代谢谢过过程程发发生生的的场场所所 内内质质网网 物物质质运运输输,蛋蛋白白和和脂脂类类合合成成 核核糖糖体体 蛋蛋白白质质合合成成 高高尔尔基基体体 用用于于不不同同目目的的的
17、的物物质质的的包包装装和和分分泌泌,溶溶酶酶体体形形成成 线线粒粒体体 通通过过利利用用三三羧羧酸酸循循环环,电电子子运运输输,氧氧化化磷磷酸酸化化和和其其他他途途径径产产生生能能量量 叶叶绿绿体体 光光合合作作用用铺铺捉捉光光能能,并并由由二二氧氧化化碳碳和和水水合合成成碳碳氢氢化化合合物物 细细胞胞核核 遗遗传传信信息息的的储储存存场场所所,为为细细胞胞的的调调控控中中心心 核核仁仁 核核糖糖体体 R RN NA A 合合成成,核核糖糖体体组组装装 细细胞胞壁壁 加加固固并并保保持持细细胞胞形形状状 纤纤毛毛和和鞭鞭毛毛 细细胞胞运运动动 液液泡泡 短短期期储储存存和和运运输输,消消化化,
18、水水分分平平衡衡 第24页/共138页原原核核细细胞胞结结构构的的功功能能 质质膜膜 选选择择性性透透过过的的屏屏障障; 细细胞胞的的机机械械界界面面; 营营养养物物质质和和废废物物的的运运输输;许许多多代代谢谢过过程程的的场场所所 气气泡泡 在在水水环环境境中中漂漂浮浮的的浮浮力力 核核糖糖体体 蛋蛋白白质质合合成成 内内含含体体 碳碳、磷磷及及其其他他物物质质的的贮贮藏藏 拟拟核核 遗遗传传物物质质D DN NA A 的的定定位位 细细胞胞壁壁 赋赋予予细细胞胞形形状状,并并保保护护其其在在低低渗渗溶溶液液中中不不会会裂裂解解 荚荚膜膜 抵抵抗抗噬噬菌菌体体的的裂裂解解;使使细细胞胞吸吸附
19、附于于某某些些表表面面 菌菌毛毛和和性性毛毛 表表面面粘粘附附作作用用;细细菌菌间间交交配配 鞭鞭毛毛 运运动动 芽芽孢孢 在在不不良良环环境境条条件件下下存存活活 第25页/共138页第26页/共138页第二节第二节 酵母菌酵母菌 酵母菌酵母菌是一个通俗名称,一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。是一个通俗名称,一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。 酵母菌具有以下酵母菌具有以下5 5个特点个特点: 1 1、个体一般以单细胞状态存在;、个体一般以单细胞状态存在; 2 2、多数营出芽繁殖;、多数营出芽繁殖; 3 3、能发酵糖类产能;、能发酵糖类产能; 4 4、细胞壁常含甘露聚糖;、细胞壁常含甘露聚
20、糖; 5 5、常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环、常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境。境。 第27页/共138页 酵母菌主要分布在含糖质较高的偏酸性环境,诸如果品、蔬菜、花蜜和植酵母菌主要分布在含糖质较高的偏酸性环境,诸如果品、蔬菜、花蜜和植物叶子上,特别是葡萄园和果园的土壤中,因而有人称其为糖菌物叶子上,特别是葡萄园和果园的土壤中,因而有人称其为糖菌(sugar (sugar fungus)fungus)。在牛奶和动物的排泄物中也可找到。它们多为腐生型,少数为。在牛奶和动物的排泄物中也可找到。它们多为腐生型,少数为寄生型。寄生型。 与人类关系密切,在酿造、食品、医药工业等方面占有重要地
21、位。早在四与人类关系密切,在酿造、食品、医药工业等方面占有重要地位。早在四千年前的殷商时代,我国劳动人民就用酵母菌酿酒,多少世纪以来,它便千年前的殷商时代,我国劳动人民就用酵母菌酿酒,多少世纪以来,它便以发酵果汁、面包、馒头和制造某些美味、营养的食品服务于人类。以发酵果汁、面包、馒头和制造某些美味、营养的食品服务于人类。第28页/共138页 今天,酵母菌的用途更加广泛。酵母菌细胞的蛋白质含量高达细胞今天,酵母菌的用途更加广泛。酵母菌细胞的蛋白质含量高达细胞干重的干重的50%50%以上,并含有人体必需的氨基酸。此外,利用酵母菌体,还可提取以上,并含有人体必需的氨基酸。此外,利用酵母菌体,还可提取
22、核苷酸、辅酶核苷酸、辅酶A A、细胞色素、细胞色素c c、凝血质、核黄素等贵重药物。加之酵母菌细胞、凝血质、核黄素等贵重药物。加之酵母菌细胞体积小,代谢旺盛,繁殖速度快于动物体积小,代谢旺盛,繁殖速度快于动物20002000多倍。若以造纸厂、糖厂、淀粉多倍。若以造纸厂、糖厂、淀粉厂的废液为原料,通过通气培养方式,便可进行工业化的大批量生产,用以厂的废液为原料,通过通气培养方式,便可进行工业化的大批量生产,用以补充食物或饲料等。有的酵母菌体能大量产生维生素、有机酸。有的还能氧补充食物或饲料等。有的酵母菌体能大量产生维生素、有机酸。有的还能氧化石蜡或烃类等。化石蜡或烃类等。 酵母菌也常给人类带来危
23、害。腐生型酵母菌能使食物、纺织品和其他原酵母菌也常给人类带来危害。腐生型酵母菌能使食物、纺织品和其他原料腐败变质,少数嗜高渗压酵母菌可使蜂蜜、果酱败坏;有的是发酵工业的料腐败变质,少数嗜高渗压酵母菌可使蜂蜜、果酱败坏;有的是发酵工业的污染菌,影响产品质量。某些酵母菌可引起人和植物的病害,可引起皮肤、污染菌,影响产品质量。某些酵母菌可引起人和植物的病害,可引起皮肤、粘膜、呼吸道、消化道等多种疾病。粘膜、呼吸道、消化道等多种疾病。第29页/共138页一、酵母菌的形态和构造一、酵母菌的形态和构造 大多数酵母菌为大多数酵母菌为单细胞单细胞,一般呈卵圆形、圆形、圆一般呈卵圆形、圆形、圆柱形或柠檬形。大小
24、约柱形或柠檬形。大小约2 25 55 53030微米。最长的可微米。最长的可达达100100微米。各种酵母菌有微米。各种酵母菌有其一定的大小和形态,但其一定的大小和形态,但也随菌龄及环境条件而异。也随菌龄及环境条件而异。即使在纯培养中,各个细即使在纯培养中,各个细胞的形状、大小亦有差别。胞的形状、大小亦有差别。 有些酵母菌细胞与其子代有些酵母菌细胞与其子代细胞连在一起成为链状,细胞连在一起成为链状,称为假丝酵母。酵母菌无称为假丝酵母。酵母菌无鞭毛,不能游动。鞭毛,不能游动。第30页/共138页酵母菌的细胞形态酵母菌的细胞形态第31页/共138页子细胞子细胞芽痕芽痕第32页/共138页酵母菌的细
25、胞构造酵母菌的细胞构造u 酵母菌具有典型的真核细胞构酵母菌具有典型的真核细胞构造,与其他真菌的细胞构造基本造,与其他真菌的细胞构造基本相同,但是也有其本身的特点。相同,但是也有其本身的特点。u 酵母菌细胞壁具三层结构酵母菌细胞壁具三层结构外层为甘露聚糖,内层为葡聚糖,外层为甘露聚糖,内层为葡聚糖,其间夹有一层蛋白质分子。其间夹有一层蛋白质分子。u 用玛瑙螺的胃液制得的蜗牛消用玛瑙螺的胃液制得的蜗牛消化酶,可用来制备酵母菌的原生化酶,可用来制备酵母菌的原生质体;质体;可用于水解酵母菌子囊壁,可用于水解酵母菌子囊壁,释放子囊孢子。释放子囊孢子。第33页/共138页二、酵母菌的繁殖方式二、酵母菌的繁
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