微生物学-第三章-真核微生物酵母-霉菌-大型真菌.ppt
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1、真核微生物:真核微生物:具有真正细胞核,具有核膜与核仁分化的较高等的微生具有真正细胞核,具有核膜与核仁分化的较高等的微生物,其细胞质中有线粒体等细胞器和肉质网等内膜结构。物,其细胞质中有线粒体等细胞器和肉质网等内膜结构。具有上述特征的微小生物真核微生物特点:真核微生物特点:凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中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同时存在叶绿体等细胞器的微小生物,存在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(EucarvoticEucarvotic microbes)microbes)真菌是一类低等真核生物,特点:1、
2、具有细胞核,进行有丝分裂;2、细胞质中含有线粒体但没有叶绿体,不进行光合作用,无根、茎、叶的分化;3、以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖;4、营养方式为化能有机营养(异养)、好氧;5、不运动(仅少数种类的游动孢子有1-2根鞭毛);6、种类繁多,形态各异、大小悬殊,细胞结构多样;糙面内质网Rough endoplasmic reticulum(RER)Smooth endoplasmic reticulum(SER)光面内质网内质网内质网内质网内质网是分布在整个细胞中的由膜构成的管道和是分布在整个细胞中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网状结构。在细胞中和核膜或细胞膜相
3、连在一起。在一起。根据表面结构分为:根据表面结构分为:粗糙型内质网:膜外附着有核糖体。粗糙型内质网:膜外附着有核糖体。光滑型内质网:表面没有附着的颗粒。光滑型内质网:表面没有附着的颗粒。内质网功能:内质网功能:起物质传递的作用,另外还有合成脂类和起物质传递的作用,另外还有合成脂类和蛋白质蛋白质mitochondriav两层膜两层膜v外形和大小酷似杆菌外形和大小酷似杆菌v每个细胞有数百到数千个每个细胞有数百到数千个v功能是把蕴藏在有机物中的化学功能是把蕴藏在有机物中的化学能转化成生命活动所需能量(能转化成生命活动所需能量(ATP)线粒体线粒体酵母菌酵母菌霉菌霉菌蕈类蕈类 真真菌菌显微藻类显微藻类
4、原生动物原生动物 真核微生物真核微生物真核微生物分类真核微生物分类真菌的分类真菌的分类Ainsworth分类系统分类系统真菌真菌具有细具有细胞壁,不含叶绿胞壁,不含叶绿素,无根茎叶的素,无根茎叶的分化,以产生大分化,以产生大量孢子进行繁殖,量孢子进行繁殖,以寄生以寄生或腐生方或腐生方式生存的真核微式生存的真核微生物。生物。第一节第一节 酵母菌酵母菌yeast酵母菌是一类单细胞真菌的俗称,分类学上分属于酵母菌是一类单细胞真菌的俗称,分类学上分属于子囊菌纲和半知菌类。子囊菌纲和半知菌类。特征特征: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.多数营出芽生殖,有的裂殖;多数营出芽生殖,
5、有的裂殖;3.能发酵糖类产能;能发酵糖类产能;4.细胞壁常含有甘露聚糖;细胞壁常含有甘露聚糖;5.喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。分布:偏酸性的含糖环境。水果、蔬菜、蜜饯的表面,果园分布:偏酸性的含糖环境。水果、蔬菜、蜜饯的表面,果园土壤中与环境有关。土壤中与环境有关。种类:据种类:据1982年的资料,已知的酵母有年的资料,已知的酵母有56属,属,500多种。酵多种。酵母菌与人类的关系极其密切母菌与人类的关系极其密切。(一)酵母菌的形态和大小(一)酵母菌的形态和大小细胞直径比细菌大细胞直径比细菌大10倍左右,如倍左右,如Saccharomyc
6、escerevisiae细胞的宽度为细胞的宽度为2.510m,长度为长度为4.521m。因此在光学显微镜下可以模糊地看到它们细胞内的各因此在光学显微镜下可以模糊地看到它们细胞内的各种结构分化。酵母菌细胞的形态通常有球状、卵圆状、种结构分化。酵母菌细胞的形态通常有球状、卵圆状、椭圆状、柱状或香肠状等多种,椭圆状、柱状或香肠状等多种,(二)繁殖方式(二)繁殖方式根据能否进行有性繁殖,可将酵母菌分为:根据能否进行有性繁殖,可将酵母菌分为:假酵母:假酵母:只有无性繁殖过程。只有无性繁殖过程。真酵母:真酵母:既有无性繁殖,又有有性繁殖过程。既有无性繁殖,又有有性繁殖过程。1、芽殖、芽殖是是yeastye
7、ast无性繁殖的主要方式。无性繁殖的主要方式。一个酵母能形成的芽数是有限的,(平均一个酵母能形成的芽数是有限的,(平均2424个)个)出芽方式:出芽方式:多边出芽、两端出芽、三边出芽、单边出多边出芽、两端出芽、三边出芽、单边出芽。芽。环境适宜时,可出现假菌丝环境适宜时,可出现假菌丝芽殖过程:芽殖过程:母细胞形成小突起母细胞形成小突起(A AD D)核裂(核裂(E EG G)原生质分配(原生质分配(H HI I)新膜形成(新膜形成(J JK K)形成新细胞壁形成新细胞壁(L L)出芽出芽痕和诞生痕:痕和诞生痕:酵母出芽繁殖时,子细胞与酵母出芽繁殖时,子细胞与母细胞分离,在子、母细胞母细胞分离,在
8、子、母细胞壁上都会留下痕迹。在母细壁上都会留下痕迹。在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称出芽痕,子胞分开的位点称出芽痕,子细胞细胞壁上的位点称诞生细胞细胞壁上的位点称诞生痕。由于多重出芽,致使酵痕。由于多重出芽,致使酵母细胞表面有多个小突起。母细胞表面有多个小突起。芽芽 痕痕Bread Yeast with Bud假菌丝假菌丝:Saccharomycescerevisiae的芽殖过程的芽殖过程有的酵母菌进行芽殖后,长大的子细胞不与母细胞有的酵母菌进行芽殖后,长大的子细胞不与母细胞立即分离,并继续除芽,细胞成串排列,这种菌丝立即分离,并继续除芽,细胞成串排列,这种
9、菌丝状的细胞串就称为假菌丝。状的细胞串就称为假菌丝。假菌丝的各细胞间仅假菌丝的各细胞间仅以狭小的面积相连,呈藕节状。而霉菌的菌丝为真以狭小的面积相连,呈藕节状。而霉菌的菌丝为真菌丝,即相连细胞间的横隔面积与细胞直径一致,菌丝,即相连细胞间的横隔面积与细胞直径一致,呈竹节状的细胞串,称为真菌丝。呈竹节状的细胞串,称为真菌丝。借细胞横分裂法繁殖借细胞横分裂法繁殖,与细菌类似与细菌类似.如如Schizosaccharomycesoctosporus(八孢八孢裂殖酵母)。裂殖酵母)。进行裂殖的酵母菌种类较少进行裂殖的酵母菌种类较少.2、裂、裂 殖;殖;v掷孢子(掷孢子(ballistospore)是掷
10、孢酵母属等少数酵是掷孢酵母属等少数酵母菌产生的无性孢子,外形呈肾状。这种孢子是母菌产生的无性孢子,外形呈肾状。这种孢子是在卵圆形的在卵圆形的营养细胞上生出的小梗上形成营养细胞上生出的小梗上形成的。孢的。孢子成熟后子成熟后通过一种特有的喷射机制将孢子射通过一种特有的喷射机制将孢子射出。出。因此,如果用倒置培养皿培养掷孢酵母并使其形因此,如果用倒置培养皿培养掷孢酵母并使其形成菌落,则常因其射出掷孢子而可在皿盖上见到成菌落,则常因其射出掷孢子而可在皿盖上见到由掷孢子组成的菌落模糊镜像。由掷孢子组成的菌落模糊镜像。此外,有的酵母如此外,有的酵母如Candidaalbicans等还能在假等还能在假菌丝的
11、顶端产生厚垣孢子(菌丝的顶端产生厚垣孢子(chlamydospore)。)。产生掷孢子等无性孢子适宜的条件下,二倍体细胞减数分裂形成子囊孢子。适宜的条件下,二倍体细胞减数分裂形成子囊孢子。1 1、有性繁殖的过程:、有性繁殖的过程:一般通过邻近的两个性亲和性不一般通过邻近的两个性亲和性不同的细胞各自伸出一根管状的原生质突起,随即相互同的细胞各自伸出一根管状的原生质突起,随即相互接触、局部融合并形成一个通道,再经过质配、核配接触、局部融合并形成一个通道,再经过质配、核配形成双倍体细胞形成双倍体细胞接合子。接合子进行减数分裂,接合子。接合子进行减数分裂,形成形成4 4个或个或8 8个子核,每一个子核
12、和周围的细胞质一起,个子核,每一个子核和周围的细胞质一起,在其表面形成孢子壁后就形成在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子子囊孢子,形成子囊孢,形成子囊孢子的细胞称为子的细胞称为子囊子囊。一般一个子囊可产生。一般一个子囊可产生4-84-8个子囊孢个子囊孢子。孢子数目、大小、形状因种而异。子。孢子数目、大小、形状因种而异。酵母的二倍体营养体细胞减数分裂后产生四个单倍体的核原细胞发育成子囊(ascus),里面有四个子囊孢子,将来发育成单倍体营养体细胞有性生殖有性生殖酵母菌的细胞 结构与其他真核生物基本相同,右图是电子显微镜下的酿酒酵母细胞结构示意图。(三)细胞结构(三)细胞结构外层:外层:甘露聚糖(甘
13、露聚糖(约占30%,以-糖苷键联结(并非所有酵母菌都有)内层:内层:葡聚糖(葡聚糖(约占30-40%,由D-葡萄糖以-糖苷键联结)中间层:中间层:蛋白质(蛋白质(含6-8%,多为酶类)细胞壁(1)(1)细胞壁结构:细胞壁结构:酵母细胞壁呈酵母细胞壁呈“三明三明治治”结构结构1 1、酵母细胞的细胞壁、酵母细胞的细胞壁(2)壁外成分:壁外成分:有些菌壁外含有由多糖构成的有些菌壁外含有由多糖构成的类似似荚膜的膜的结构。构。包括异多糖、甘露聚糖和淀粉包括异多糖、甘露聚糖和淀粉类物物质。(3)细胞壁的少量胞壁的少量组分分脂脂类和几丁和几丁质几丁几丁质(chitin):为聚乙聚乙酰氨基葡萄糖氨基葡萄糖几丁
14、几丁质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丁质,酿酒酵母含酒酵母含1 12%2%,有的假菌,有的假菌丝酵母含量超酵母含量超过了了2%2%。2.细胞膜胞膜酵母菌的酵母菌的细胞膜与胞膜与原核生物的基本相原核生物的基本相同。但有的酵母菌同。但有的酵母菌如如酿酒酵母中含有酒酵母中含有固醇固醇类(甾醇)、(甾醇)、VitDVitD的前体的前体-麦角麦角固醇,固醇,这在原核生在原核生物是罕物是罕见的的。3.细胞核核膜:核膜:核孔核孔404070nm 70nm,透性比任透性比任何生物膜都大。何生物膜都大。染色体染色体:
15、由由DNADNA和组蛋白牢固结合而和组蛋白牢固结合而成,呈线状成,呈线状,数目因种而异。数目因种而异。核仁:核内有核仁:核内有一或几个区域一或几个区域rRNArRNA含含量很高,这一区域为量很高,这一区域为核仁,是合成核仁,是合成核糖体的场所。核糖体的场所。中心体中心体:在核膜外,由蛋白质亚基在核膜外,由蛋白质亚基组成的细丝组成的细丝 状结构,在细胞繁殖分状结构,在细胞繁殖分裂中起作用。裂中起作用。细胞核的功能细胞核的功能:携带遗传信息,控制携带遗传信息,控制细胞的增殖和代谢。细胞的增殖和代谢。酵母细胞核是有双层膜结构的细胞器(核膜包裹,轮廓分明)4.细胞质(1)核糖体核糖体(2)线粒体线粒体
16、(3)液泡液泡(4)微体微体(5)内质网内质网细胞质主要是溶胶状物质细胞质主要是溶胶状物质,在细胞质中含有各种功能不在细胞质中含有各种功能不同的结构同的结构细胞器:核糖细胞器:核糖体、线粒体、内质网、高尔体、线粒体、内质网、高尔基体等。基体等。(1 1)核糖体)核糖体酵母菌的核糖体为酵母菌的核糖体为8080S S,由由6060S S和和4040S S大小亚基构成。它大小亚基构成。它游离在细胞质中或附着在内游离在细胞质中或附着在内质网上。质网上。核糖体核糖体核糖体核糖体线粒体线粒体:1.双层单位膜包围的 细胞器;其中含脂 类、蛋白质、少量 RNA和环状DNA。2.其DNA可自主复制,不受核DNA
17、控制。决 定线粒体的某些遗 传性状。3.生物氧化中心。1)单层膜包裹的细胞 器;含有机酸、盐 类 水溶液和水解 酶类。2)调节渗透压;与细胞质进行物质 交换;储藏物质。3)为细胞成熟的标志 液泡微体:1.双层膜包围的细胞器,内含颗粒 状物质及DNA。2.甲醇初级氧化的场所,间接与烷 烃的初级氧化有关。3.当以葡萄糖为碳源时,细胞无微 体,其功能由线粒体替代。微体是分布在整个细胞中的由膜构成是分布在整个细胞中的由膜构成的管道和网状结构。在细胞中和的管道和网状结构。在细胞中和核膜或细胞膜相连在一起。核膜或细胞膜相连在一起。根据表面结构分为:根据表面结构分为:粗糙型内质网:膜外附着有核糖粗糙型内质网
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