最新微生物课件第三章第二节真核微生物PPT课件.ppt
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1、微生物课件第三章第二节真核微生物课件第三章第二节真核微生物微生物真核生物(真核生物(eukaryote):):凡是细胞核具有核凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿素等细胞器的生物。同时存在叶绿素等细胞器的生物。a 动物细胞动物细胞 b 植物细胞植物细胞典型真核细胞构造的模式图典型真核细胞构造的模式图真核微生物的细胞构造真核微生物的细胞构造细胞壁细胞壁鞭毛和纤毛鞭毛和纤毛细胞质膜细胞质膜细胞核细胞核细胞质与细胞器细胞质与细胞器一、细胞壁一、细胞壁1 1、真菌细胞壁、真菌细胞壁化学成分:多糖,少量蛋白质和脂类化学成分:多糖,少
2、量蛋白质和脂类多糖:多糖:微纤维微纤维1,4单糖聚合物、无定形基质单糖聚合物、无定形基质微纤维微纤维类似钢筋,类似钢筋,1,4键连接,使键连接,使细胞壁细胞壁坚韧坚韧基质基质类似混凝土填充其中类似混凝土填充其中不同真菌不同真菌细胞壁细胞壁多糖不同多糖不同低等真菌:纤维素低等真菌:纤维素酵母菌:葡聚糖酵母菌:葡聚糖、(甘露聚糖)、(甘露聚糖)高等陆生真菌:几丁质高等陆生真菌:几丁质不同生长阶段,真菌细胞壁化学成分明显不同不同生长阶段,真菌细胞壁化学成分明显不同功能:功能:固定细胞外形,保护细胞免受外界不良因子的损伤固定细胞外形,保护细胞免受外界不良因子的损伤细胞壁多糖细胞壁多糖 真菌的分类地位真
3、菌的分类地位 代代 表表 菌菌 纤维素,糖原纤维素,糖原 集孢粘菌目集孢粘菌目 盘基网柄菌盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)纤维素,葡聚糖纤维素,葡聚糖 卵菌亚纲卵菌亚纲 德巴利腐霉德巴利腐霉(Pythium debaryanum)纤维素,几丁质纤维素,几丁质 丝壶菌纲丝壶菌纲 一种根前毛菌一种根前毛菌(Rhizidiomyces sp)几丁质,壳多糖几丁质,壳多糖 接合菌亚纲接合菌亚纲 鲁氏毛霉鲁氏毛霉(Mucor rouxianus)葡聚糖,甘露聚糖葡聚糖,甘露聚糖 子囊菌纲子囊菌纲 酿酒酵母酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)同上同上
4、半知菌纲半知菌纲 产朊假丝酵母产朊假丝酵母(Candida utilis)几丁质,甘露聚糖几丁质,甘露聚糖 担子菌纲担子菌纲 掷孢酵母掷孢酵母(Sporobolomyces roseus)半乳聚糖,聚半乳糖胺半乳聚糖,聚半乳糖胺 毛菌纲毛菌纲 寄生变形毛菌寄生变形毛菌(Amoebidium parasiticum)几丁质,葡聚糖几丁质,葡聚糖 子囊菌纲子囊菌纲 粗糙脉孢菌粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)同上同上 担子菌纲担子菌纲 群集裂褶菌群集裂褶菌(Schizophyllum commune)同上同上 半知菌纲半知菌纲 黑曲霉黑曲霉(Aspergillus niger)同上同
5、上 壶菌纲壶菌纲 一种异水霉一种异水霉(Allomyces sp)不同分类地位真菌的细胞壁多糖不同分类地位真菌的细胞壁多糖1 1)酵母菌的细胞壁)酵母菌的细胞壁厚度:厚度:2570nm重量:重量:25DW成分:三明治状的成分:三明治状的“酵母纤维素酵母纤维素”外层:甘露聚糖外层:甘露聚糖Mannan内层:葡聚糖内层:葡聚糖Glucan,赋予细胞壁机械强度,赋予细胞壁机械强度中间:蛋白质、多种酶(葡聚糖酶和甘露聚糖酶)中间:蛋白质、多种酶(葡聚糖酶和甘露聚糖酶)芽痕周围有少许几丁质,芽痕周围有少许几丁质,在形成芽体时合成在形成芽体时合成酵母细胞壁与子囊壁的水解:酵母细胞壁与子囊壁的水解:蜗牛消化
6、酶蜗牛消化酶(玛瑙螺的胃液)(玛瑙螺的胃液)-1,3 葡聚糖,链状,含量高葡聚糖,链状,含量高葡聚糖葡聚糖 -1,6 葡聚糖,分支,含量低葡聚糖,分支,含量低甘露聚糖甘露聚糖是甘露糖是甘露糖-1,6 相连的分支聚合物。相连的分支聚合物。蛋白蛋白夹在两者之间,少数结构蛋白,多数是酶,如:夹在两者之间,少数结构蛋白,多数是酶,如:葡聚糖酶、甘露聚糖酶、蔗糖酶、碱性磷酯酶等。葡聚糖酶、甘露聚糖酶、蔗糖酶、碱性磷酯酶等。不同种、属酵母菌细胞壁差异较大,不同种、属酵母菌细胞壁差异较大,且并非各种且并非各种酵母都含有甘露聚糖酵母都含有甘露聚糖 一些一些裂殖酵母含裂殖酵母含葡聚糖葡聚糖 和和较多几丁质较多几
7、丁质;点滴酵母点滴酵母和荚膜内孢霉和荚膜内孢霉(Endomyces capsulata)以葡聚糖为主,只含少量甘露聚糖。以葡聚糖为主,只含少量甘露聚糖。2 2)丝状真菌的细胞壁)丝状真菌的细胞壁以粗糙脉孢菌为例以粗糙脉孢菌为例最外层由最外层由-1,3 和和-1,6 葡聚糖葡聚糖组成组成中间是中间是糖蛋白糖蛋白组成的粗糙网和组成的粗糙网和蛋白质层蛋白质层最里层是最里层是几丁质几丁质微微纤维丝组成的壁纤维丝组成的壁粗糙脉孢菌菌丝的细胞壁构造粗糙脉孢菌菌丝的细胞壁构造真菌细胞壁多糖的主要成分真菌细胞壁多糖的主要成分真菌类群真菌类群 纤维结构部分纤维结构部分 基质部分基质部分卵菌卵菌 Oomycota
8、 纤维素纤维素,-1,3-1,6-,-1,3-1,6-葡聚糖葡聚糖 葡聚糖葡聚糖壶菌壶菌Chytridiomycota 几丁质几丁质,葡聚糖葡聚糖葡聚糖葡聚糖 接合菌接合菌 Zygomycota几丁质几丁质,壳聚糖壳聚糖 多聚葡糖醛酸多聚葡糖醛酸,葡糖醛酸甘葡糖醛酸甘露糖蛋白露糖蛋白 子囊菌子囊菌 Ascomycota几丁质几丁质,-1,3,-1,3-1,6-1,6-葡聚糖葡聚糖 -1,3-1,3-葡聚糖葡聚糖,半乳糖甘半乳糖甘露糖蛋白露糖蛋白担子菌担子菌 Basidiomycota 几丁质几丁质,-1,3,-1,3-1,6-1,6-葡聚糖葡聚糖-1,3-1,3-葡聚糖葡聚糖,木糖甘露糖木糖甘
9、露糖蛋白蛋白 纤维素、几丁质、葡聚糖和甘露聚糖的结构纤维素、几丁质、葡聚糖和甘露聚糖的结构产生巨大压力的真菌附着胞产生巨大压力的真菌附着胞许多植物病害是由真菌引起的,有些致病菌具有高度特化的感染结构许多植物病害是由真菌引起的,有些致病菌具有高度特化的感染结构刺盘孢属(刺盘孢属(Colletotrichum)的一些种具有一种由坚硬的细胞壁组成的)的一些种具有一种由坚硬的细胞壁组成的特殊的附着胞(特殊的附着胞(appressoria),当感染植物的时候,这种附着胞牢牢地),当感染植物的时候,这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附着到宿主的叶片表面,并且通过
10、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。条通道。真菌的这种特殊的感染结构虽然早已为真菌学家所知,但它的感染机制,真菌的这种特殊的感染结构虽然早已为真菌学家所知,但它的感染机制,特别是它产生的巨大压力并不清楚。特别是它产生的巨大压力并不清楚。1999年年Science周刊上报道了周刊上报道了Bechingerts将物理和生物学的方法结合起来,测试了真菌禾生刺盘孢将物理和生物学的方法结合起来,测试了真菌禾生刺盘孢(C.Graminicola)的附着胞的压力为)的附着胞的压力为
11、5.35Mpa,而,而Magnaporthe grisea附着胞的压力更大,为附着胞的压力更大,为8.0Mpa,这相当于我们用高压蒸汽灭菌压,这相当于我们用高压蒸汽灭菌压力(力(0.1Mpa)的)的50-80倍。倍。这些植物致病真菌就是用如此巨大的压力,攻破单子叶和双子叶细胞壁这些植物致病真菌就是用如此巨大的压力,攻破单子叶和双子叶细胞壁的角质层和表层,以达到侵染的目的。的角质层和表层,以达到侵染的目的。2 2、藻类的细胞壁、藻类的细胞壁e.g.:蛋白核小球藻(:蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidis)细胞壁厚度细胞壁厚度一般为一般为1020nm,有时仅为,有时仅为35nm细胞骨
12、架:细胞骨架:以微纤丝方式层状排列的纤维素,以微纤丝方式层状排列的纤维素,5080DW间质多糖:间质多糖:褐藻酸、岩藻素、琼脂褐藻酸、岩藻素、琼脂二、鞭毛与纤毛二、鞭毛与纤毛表面毛发状细胞器,长(表面毛发状细胞器,长(150200m)为鞭毛,)为鞭毛,短(短(510 m)为纤毛)为纤毛(cilium)。鞭毛与纤毛构造基本相同:鞭毛与纤毛构造基本相同:鞭杆鞭杆(shaft)、)、基基体体(basalbody)和)和过渡区过渡区。鞭杆鞭杆“92”型型,2为中央微管,为中央微管,9为微管二联体,外包为微管二联体,外包细胞膜细胞膜微管微管二联体:二联体:AB两条中空亚纤维组成,两条中空亚纤维组成,A是
13、完全微管,是完全微管,13个微管蛋白亚基组成,个微管蛋白亚基组成,B是是10个,与个,与A共用共用3个亚基。个亚基。A上伸出两条上伸出两条动力动力蛋白臂,可为蛋白臂,可为Ca2+、Mg2+激活的激活的ATP水水解酶水解解酶水解ATP供运动。供运动。A向中央一对微管发出辐射状的连丝向中央一对微管发出辐射状的连丝放射辐放射辐。放射。放射辐的辐头是自由的,不与中央鞘相连。辐的辐头是自由的,不与中央鞘相连。基体基体是是“90”,9个三联体,中间没有微管和鞘。个三联体,中间没有微管和鞘。鞭鞭 毛毛 结结 构构动力蛋白臂动力蛋白臂放射辐条放射辐条中央鞘中央鞘中央微管桥中央微管桥中央微管中央微管真核微生物的
14、真核微生物的“9+2”型鞭毛型鞭毛 左为鞭杆横切面,右为鞭杆的立体模型左为鞭杆横切面,右为鞭杆的立体模型某些已知与微管或微管蛋白相互作用的蛋白质某些已知与微管或微管蛋白相互作用的蛋白质成成分分活活性性在鞭毛轴丝中:在鞭毛轴丝中:动力蛋白动力蛋白1ATP酶活性酶活性动力蛋白动力蛋白2产生运动产生运动连接蛋白连接蛋白形成相邻二联体微管之间连接形成相邻二联体微管之间连接在细胞质微管中:在细胞质微管中:高分子量蛋白质高分子量蛋白质MAP1调控微管的起始和延伸调控微管的起始和延伸MAP2tau蛋白激酶蛋白激酶促进环中和微管中微管蛋白的聚合促进环中和微管中微管蛋白的聚合微管蛋白亚单位的磷酸化微管蛋白亚单位
15、的磷酸化9+2 型鞭毛型鞭毛G 鞭毛鞭毛真核生物和真核生物和G-菌鞭毛结构菌鞭毛结构三、细胞质膜三、细胞质膜真核生物的细胞都有细胞质膜的构造。真核生物的细胞都有细胞质膜的构造。没有细胞壁的真核细胞,细胞质膜就是它的外部没有细胞壁的真核细胞,细胞质膜就是它的外部屏障。屏障。真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能上十真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能上十分相似。分相似。项项目目原原核核生生物物真真核核生生物物甾醇甾醇无(支原体例外)无(支原体例外)有(胆甾醇、麦角甾醇等)有(胆甾醇、麦角甾醇等)磷脂种类磷脂种类磷酯酰甘油和磷酯酰甘油和磷酯酰乙醇胺磷酯酰乙醇胺等等 磷酯酰胆碱和磷酯酰胆碱和磷酯酰
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