真核微生物的形态与结构.ppt
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1、第四章真核微生物的形态与结构什么是真核微生物?什么是真核微生物?真核微生物即真核微生物即真菌真菌,包括酵母菌和霉菌。凡是细,包括酵母菌和霉菌。凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物,线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物,都称为真核微生物。都称为真核微生物。定定义义通常情况下通常情况下 酵母菌是酵母菌是单单细胞真核微生物细胞真核微生物 霉菌是霉菌是多多细胞真核微生物细胞真核微生物真核微生物真核微生物酵母菌酵母菌霉菌霉菌蕈菌(大型真菌)蕈菌(大型真菌)第一节第一节 酵母菌酵母菌酵母菌(酵母菌(yeast
2、)是一通俗名称,没有确切定义。)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: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个体一般以单细胞状态存在 多数出芽繁殖,也有的裂殖多数出芽繁殖,也有的裂殖 能发酵糖类产能能发酵糖类产能 细胞壁常含有甘露聚糖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喜在含糖量较高、酸度较大的环境中生长一、概述一、概述酵母菌的种类很多,并且与人类的关系极其密酵母菌的种类很多,并且与人类的关系极其密切。可以认为,酵母菌是人类的第一种切。可以认为,酵母菌是人类的第一种“家养家养微生物微生物”。酵母菌及其发酵产品大大改善和丰。酵母菌及其
3、发酵产品大大改善和丰富了人类的生活,例如乙醇和有关饮料的生产,富了人类的生活,例如乙醇和有关饮料的生产,面包的制造等。面包的制造等。有益的方面有益的方面有害的方面有害的方面有益的方面有益的方面酵母菌种类多,分布广,是发酵工业的基础。酵酵母菌种类多,分布广,是发酵工业的基础。酵母菌母菌 可被用于酿酒、制作面包、生可被用于酿酒、制作面包、生产调味品等;产调味品等;还可生产酵母片、核糖还可生产酵母片、核糖核酸、核黄素、细胞色素核酸、核黄素、细胞色素C、B族维生素、乳糖酶、族维生素、乳糖酶、氨基酸等;氨基酸等;还可用于石油降解与转化、还可用于石油降解与转化、油品脱蜡等;在油品脱蜡等;在 可以生产可以生
4、产饲料(饲料(SCP),在),在 上是基因工程受体菌的良好材料。上是基因工程受体菌的良好材料。食品食品医药医药化工化工农业方面农业方面生物工程生物工程有害的方面有害的方面目前已知少数酵母菌能引起人或其他动物的疾病,目前已知少数酵母菌能引起人或其他动物的疾病,其中最常见的是其中最常见的是Candida albicans(白色假丝酵(白色假丝酵母菌,即母菌,即“白色念珠菌白色念珠菌”)和)和Cryptococcus neoformans(新型隐球菌)。(新型隐球菌)。二、酵母菌的大小和形态二、酵母菌的大小和形态酵母菌是单细胞真核微生物,细胞直径一般比酵母菌是单细胞真核微生物,细胞直径一般比细菌大细
5、菌大10倍,因此,在光学显微镜下,可模糊倍,因此,在光学显微镜下,可模糊地看到它们细胞内的种种结构分化。地看到它们细胞内的种种结构分化。酵母菌细胞的形态大多为酵母菌细胞的形态大多为卵圆状和球状卵圆状和球状、另外、另外还有柱状或香肠状等多种形态。可因串生芽殖还有柱状或香肠状等多种形态。可因串生芽殖后,子细胞暂不脱离母细胞而形成后,子细胞暂不脱离母细胞而形成假菌丝假菌丝和和真真菌丝菌丝。假菌丝和真菌丝假菌丝和真菌丝P112酵母菌进行一连串的芽殖后,如酵母菌进行一连串的芽殖后,如果长大的子细胞与母细胞并不立果长大的子细胞与母细胞并不立即分离,它们之间仅以狭小的面即分离,它们之间仅以狭小的面积相连,这
6、种积相连,这种藕节状藕节状的细胞串称的细胞串称称称假菌丝假菌丝;如果子细胞和母细胞;如果子细胞和母细胞相连的横隔面与细胞直径一致,相连的横隔面与细胞直径一致,则这种则这种竹节状竹节状的细胞串称的细胞串称真菌丝真菌丝。三、酵母菌的细胞结构三、酵母菌的细胞结构细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞核细胞核细胞质和细胞器细胞质和细胞器核糖体核糖体线粒体线粒体内质网内质网液泡液泡1.细胞壁细胞壁酵母细胞壁厚度酵母细胞壁厚度2570nm,重量占细胞干重,重量占细胞干重的的18%25%。化学组成:化学组成:葡聚糖葡聚糖、甘露聚糖甘露聚糖、蛋白质蛋白质、脂类、脂类、几丁质。几丁质。葡聚糖和甘露聚糖都是复杂的分枝状聚合
7、物,葡聚糖和甘露聚糖都是复杂的分枝状聚合物,维持细胞壁强度的物质主要是位于内层的葡聚维持细胞壁强度的物质主要是位于内层的葡聚糖糖。几丁质几丁质并不是所有的酵母菌中都有,其含量也并不是所有的酵母菌中都有,其含量也因种而异。裂殖酵母一般不含几丁质,酿酒酵因种而异。裂殖酵母一般不含几丁质,酿酒酵母含母含12%,有的假菌丝酵母含量超过了,有的假菌丝酵母含量超过了2%。2.细胞膜细胞膜酵母细胞膜是双磷脂层构造,其间镶酵母细胞膜是双磷脂层构造,其间镶嵌着蛋白质。与原核生物的基本相同。嵌着蛋白质。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
8、罕见的。类(甾醇),这在原核生物是罕见的。酵母细胞膜的功能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部分酶的合成和作用场所3.细胞核细胞核酵母具有由多孔核膜包裹着的细胞核(酵母具有由多孔核膜包裹着的细胞核(真核真核),),核膜是一种双层单位膜,上面有大量的核孔。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)。(核膜包裹,轮廓分明)。核内有一或几个区域核内有一或几个区域rRNA含量很高,这一区域为含量很高,这一区域为核仁核仁,是合成核糖体的场所。
9、,是合成核糖体的场所。酵母细胞核是其遗传信息的主要贮存库。但在核酵母细胞核是其遗传信息的主要贮存库。但在核外,线粒体和环状的质粒中也含有外,线粒体和环状的质粒中也含有DNA。5.细胞质和细胞质和细胞器细胞器细胞质主要是溶胶状物质,在细胞质中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含有各种功能不同的结构细胞器。细胞器。线粒体线粒体 细胞骨细胞骨架架 高尔基体高尔基体 溶酶体溶酶体 内质网和核糖体内质网和核糖体 叶绿体叶绿体 液泡液泡 微体微体(1)细胞基质和细胞骨架)细胞基质和细胞骨架(2)内质网和核糖体)内质网和核糖体是分布在整个细胞中的由膜构成的管道和网状结是分布在整个细胞中
10、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。构。在细胞中和核膜或细胞膜相连在一起。根据表面结构分为:粗糙型内质网和光滑型内质根据表面结构分为:粗糙型内质网和光滑型内质网。网。内质网功能:物质传递,合成脂类和脂蛋白。内质网功能:物质传递,合成脂类和脂蛋白。酵母菌的核糖体为酵母菌的核糖体为80S,由由60S和和40S大小亚基构大小亚基构成。它游离在细胞质中或附着在内质网上。成。它游离在细胞质中或附着在内质网上。内质网内质网核糖体核糖体(3)高尔高尔基体基体(4)溶酶体)溶酶体(5)微体)微体由单层膜包裹、内由单层膜包裹、内含不同酶类的囊泡含不同酶类的囊泡状细胞器。状细胞器。(6)
11、线粒体)线粒体双层单位膜包围的细胞器;其中含脂类、双层单位膜包围的细胞器;其中含脂类、蛋白质、少量蛋白质、少量RNA和环状和环状DNA。其其DNA可自主复制,不受核可自主复制,不受核DNA控制。含控制。含70S核糖体。核糖体。细胞的生物氧化中心,细胞的生物氧化中心,“动力车间动力车间”。直径,长度。直径,长度。(7)叶绿体)叶绿体双层单位膜包围的细胞器,进行光合作用双层单位膜包围的细胞器,进行光合作用将二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气,将二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气,是真核细胞内的是真核细胞内的“食品车间食品车间”。一般只存在于绿色植物细胞和部分藻类中。一般只存在于绿色植物细胞和部分藻类中
12、。叶绿体中含叶绿体中含70S核糖体和双链环状核糖体和双链环状DNA。“内共生假说内共生假说”(8)液泡)液泡由单层膜包裹的囊泡物,液泡中由单层膜包裹的囊泡物,液泡中含水、有机酸、盐类、水解酶类,含水、有机酸、盐类、水解酶类,还有一些贮藏颗粒(如肝糖粒、还有一些贮藏颗粒(如肝糖粒、脂肪粒、异染颗粒等)。脂肪粒、异染颗粒等)。液泡常在细胞发育后期出现,它液泡常在细胞发育后期出现,它的大小可做为衡量细胞成熟的标的大小可做为衡量细胞成熟的标志。志。功能:储藏营养物和水解酶类,功能:储藏营养物和水解酶类,与细胞质进行物质交换;调节渗与细胞质进行物质交换;调节渗透压。透压。四、酵母菌的繁殖和生活史四、酵母
13、菌的繁殖和生活史1.繁殖方式:繁殖方式:芽殖芽殖 分类分类1 裂殖裂殖 产生孢子繁殖产生孢子繁殖 无性繁殖无性繁殖 分类分类2 有性繁殖有性繁殖无性孢子无性孢子有性孢子有性孢子(1)芽殖)芽殖是酵母菌无性繁殖的主要方式。一个酵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。(平均母能形成的芽数是有限的。(平均24个)个)出芽方式:多边出芽、两端出芽、三边出芽方式:多边出芽、两端出芽、三边出芽、单边出芽。出芽、单边出芽。环境适宜时,可出现假菌丝。环境适宜时,可出现假菌丝。芽痕芽痕(2)裂殖)裂殖酵母菌的裂殖与细菌的二分酵母菌的裂殖与细菌的二分裂繁殖相似。裂繁殖相似。过程:细胞伸长,核分
14、裂为过程:细胞伸长,核分裂为二,细胞中央出现隔膜,将二,细胞中央出现隔膜,将细胞横分为两个相等大小的、细胞横分为两个相等大小的、各具有一个核的子细胞。各具有一个核的子细胞。进行裂殖的酵母菌种类很少,进行裂殖的酵母菌种类很少,代表属为裂殖酵母属。代表属为裂殖酵母属。(3)产生无性孢子繁殖)产生无性孢子繁殖P113(4)产生有性孢子繁殖)产生有性孢子繁殖由相邻的两个性别不同的细胞结合,双方的由相邻的两个性别不同的细胞结合,双方的原生质融合为一个细胞原生质融合为一个细胞(质配质配),然后发生核,然后发生核配和减数分裂。原有的细胞发育成子囊,其配和减数分裂。原有的细胞发育成子囊,其内部围绕子核和其周围
15、的原生质形成子囊孢内部围绕子核和其周围的原生质形成子囊孢子。子。P P113 113 图图4-154-152.酵母菌酵母菌的生活史的生活史单倍体型,单倍体型,如八孢裂殖酵母。如八孢裂殖酵母。双倍体型,双倍体型,如路德类酵母。如路德类酵母。单双倍体型,单双倍体型,如啤酒酵母。如啤酒酵母。五、酵母菌菌落五、酵母菌菌落大部分酵母菌菌落特征:大部分酵母菌菌落特征:菌落菌落较大、较厚、光滑、湿润较大、较厚、光滑、湿润。第二节第二节 霉菌(霉菌(丝状真菌丝状真菌)一、概述一、概述1.概念概念为丝状真菌的统称。凡是在营养基质上为丝状真菌的统称。凡是在营养基质上能形成绒毛状、网状或絮状菌丝体的真能形成绒毛状、
16、网状或絮状菌丝体的真菌(除少数外),统称为霉菌。菌(除少数外),统称为霉菌。2.分布分布在自然界分布相当广泛,无所不在,而且在自然界分布相当广泛,无所不在,而且种类和数量惊人。种类和数量惊人。在自然界中,霉菌是各种复杂有机物,尤在自然界中,霉菌是各种复杂有机物,尤其是数量最大的纤维素、半纤维素和木质其是数量最大的纤维素、半纤维素和木质素的主要分解菌。素的主要分解菌。一般情况下,霉菌在潮湿的环境下易于生一般情况下,霉菌在潮湿的环境下易于生长,特别是偏酸性的基质当中。长,特别是偏酸性的基质当中。3.作用作用有利的方面有利的方面食品工业:制酱、制曲、食品工业:制酱、制曲、制酱油、干酪等。制酱油、干酪
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