第三章-真核微生物-应用微生物技术(于淑萍)(二版)-教学课件.ppt

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1、第三章 真核微生物 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，都称为真核微生物。真核微生物 原核微生物1比 较项 目 真 核 微生 物 原 核微 生 物 细胞大小 较大（通常直径2um）较小（通常直径2um)若有壁，其主要成分 纤维素，几丁质等 多数为肽聚糖 细胞膜中甾醇 有 无（仅支原体例外）细胞膜含呼吸或光合组分 无 有 细胞器 有 无 鞭毛结构 如有，则粗而复杂（9+2型）如有，则细而简单 细胞质 线粒体 有 无 溶酶体 有 无 叶绿体 光合自养生物中有 无 真液泡 有些有 无 高尔基体 有 无 微管系统 有 无 流动性 有 无 核糖体 8

2、0S（指细胞质核糖体）70S 间体 无 部分有 贮藏物 淀粉、糖原等 PHB等 真核微生物与原核微生物的比较2细胞核 核膜 有 无 DNA含量 低（5%）高（10%）组蛋白 有 少 核仁 有 无 染色体数 一般1 一般为1 有丝分裂 有 无 减数分裂 有 无 生理特性 氧化磷酸化部位 线粒体 细胞膜 光合作用部位 叶绿体 细胞膜 生物固氮能力 无 有些有 专性厌氧生活 罕见 常见 化能合成作用 无 有些有 鞭毛运动方式 挥鞭式 旋转马达式 遗传重组方式 有性生殖、准性生殖等 转化、转导、接合等 繁殖方式 有性、无性等多种 一般为无性（二等分裂）3真核微生物 真 菌 显微藻类 原生动物 酵母菌

3、霉菌 蕈类4 真菌还可以将环境中的各种有机物降解为简单的复合物和无机小分子，在自然界的物质转化中起着不容忽视的作用。另外，真菌还是进行基础生物学研究的重要研究工具。但是真菌也有对人类有害的一面，许多真菌可引起人畜的疾病、植物病害、导致工业原料及农产品的霉变、食品和粮食发霉，甚至在食品和粮食中产生毒素，给人类带来了极大的危害和损失。6第一节 酵母菌 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。1.个体一般以单细胞状态存在；2.多数营出芽生殖，有的裂殖；3.能发酵糖类产能；4.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。特征:7第一节 酵母菌一、酵母菌的

4、形态结构 大多数酵母菌为单细胞，形状因种而异。基本形态为球形、卵圆形、圆柱形或香肠形。酵母菌的细胞直径约为细菌的10倍，其直径一般为25m，长度为530m，最长可达100m。每一种酵母菌的大小因生活环境、培养条件和培养时间长短而有较大的变化。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相同。8第一节 酵母菌2.细胞膜 酵母细胞膜是双磷脂层构造，其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10第一

5、节 酵母菌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）。细胞核的功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。11第一节 酵母菌4.细胞器 细胞器是细胞质中含有各种功能不同的结构统称。主要包括核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等。（1）核糖体酵母菌的核糖体为80S，由60S和40S大小亚基构成。它游离在细胞质中或附着在内质网上。13第一节 酵母菌（3）内质网 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在一起。根据表面结构分为：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。内质网功能：起物

6、质传递的作用，另外还有合成脂类和脂蛋白15第一节 酵母菌（4）高尔基体 也是一种内膜结构。它是由扁平双层膜和小泡所构成。膜表面光滑无核糖体附着。功能：为细胞提供一个内部的运输系统。内质网合成的蛋白质运到高尔基体与脂、糖形成糖蛋白或脂蛋白，外排到细胞外。合成新细胞壁和细胞膜提供原材料的重要场所。16第一节 酵母菌（6）微体微体：由单层膜包裹的颗粒，类似溶酶体，但含的酶不同。常见种类：过氧化物酶体依赖FAD的氧化酶和过氧化氢酶，避免细胞受H2O2毒害。乙醛酸循环体植物细胞，使脂类转变为糖18第一节 酵母菌 酵母菌具有无性繁殖和有性繁殖两种繁殖方式，大多数酵母以无性繁殖为主。二、酵母菌的繁殖无性繁殖

7、：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。19第一节 酵母菌（一）无性繁殖1.芽殖 芽殖是酵母菌最常见的繁殖方式。在良好的营养和生长条件下，酵母菌生长迅速，几乎所有的细胞上都长有芽体，而且芽体上还可形成新芽体，于是就形成了呈簇状的细胞团。20第一节 酵母菌芽殖过程：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）21第一节 酵母菌 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。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

8、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。22第一节 酵母菌2.裂殖 酵母菌的裂殖与细菌裂殖相似。其过程是细胞伸长，核分裂为二，细胞中央出现隔膜，将细胞横分为两个大小相等、各具一个核的子细胞。进行裂殖的酵母菌种类很少,如裂殖酵母。24第一节 酵母菌3.产生无性孢子 少数酵母菌（如掷孢酵母）可以产生无性孢子。掷孢酵母可在卵圆形营养细胞上生出小梗，其上产生掷孢子。掷孢子成熟后通过特有喷射机制射出。用倒置培养器培养掷孢酵母时，器盖上会出现掷孢子发射形成的酵母菌落的模糊镜像。25第一节 酵母菌（二）有性繁殖 酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖。

9、其过程是通过邻近的两个形态相同而性别不同的细胞各伸出一根管状原生质突起，相互接触、融合并形成一个通道，细胞质结合(质配)，两个核在此通道内结合(核配)，形成双倍体细胞，并随即进行减数分裂，每一子核和其周围的原生质形成孢子。含有孢子的细胞称为子囊，子囊内的孢子称为子囊孢子。26第一节 酵母菌1.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，一经生成立即减数分裂。28第一节 酵母菌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，

10、故不能独立生活。29第一节 酵母菌三、酵母菌的菌落特征 酵母菌的菌落形态特征与细菌相似，但比细菌大而厚，湿润，表面光滑，多数不透明，黏稠，菌落颜色单调，多数呈乳白色，少数红色，个别黑色。酵母菌菌落特征是分类鉴定的重要依据。酵母菌在液体培养基中的生长情况也不相同，有的在液体中均匀生长，有的在底部生长并产生沉淀，有的在表面生长形成菌膜，菌膜的表面状况及厚薄也不相同。对分类也具有意义。31第二节 霉菌 霉菌：指在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状的丝状真菌，其菌丝体比较发达而又不产生大型子实体。32第二节 霉菌霉菌的分布：在自然界分布相当广泛，无所不在，而且种类和数量惊人。一般情况下，霉菌在潮湿的环

11、境下易于生长，特别是偏酸性的基质当中。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、半纤维素和木质素的主要分解菌。33第二节 霉菌霉菌的应用：生产各种传统食品：如酿制酱、酱油、干酪等。工业应用：生产有机酸（如柠檬酸、葡萄糖酸）、酶制剂（如淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶）、抗生素（如青霉素、头孢霉素）、维生素、生物碱、真菌多糖、植物生长刺激素（如赤霉素），另外在生物防治、污水处理和生物测定等方面都有应用。34第二节 霉菌一、霉菌的形态和构造 霉菌的营养体由菌丝构成。菌丝可无限伸长和产生分枝，分枝的菌丝相互交错在一起，形成了菌丝体。菌丝直径一般为310m，与酵母细胞直径类似，但比细菌或放线菌

12、的细胞约粗10倍。35第二节 霉菌（一）霉菌菌丝类型按形态分为：无隔菌丝和有隔菌丝1.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。这是低等真菌所具有的菌丝类型。36第二节 霉菌2.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。这是高等真菌所具有的类型。37第二节 霉菌 菌丝体：真菌孢子落在适宜的固体培养基质上后，就发芽生长，产生菌丝和由许多分枝菌丝相互交织而成的一个菌丝集团。分两个基本类型：营养菌丝体：分布在营养 基质内部主要执行吸取 营养

13、物功能的菌丝体。气生菌丝体：伸展到空气 中的菌丝体。（二）霉菌菌丝体的分化38第二节 霉菌1.营养菌丝体的特化形态假根：固着和吸取养料。葡匐菌丝：具有延伸功能的葡匐状菌丝（如毛霉目的真菌）39第二节 霉菌吸器：由专性寄生真菌产生，从菌丝上产生出来的旁枝，用以吸收细胞内的养料。附着胞：许多寄生真菌在其芽管或老菌丝顶端发生膨大，分泌粘状物，借以牢固地粘附在宿主的表面。附着枝：由菌丝细胞生出12个细胞的短枝，以将菌丝附着于宿主上。40第二节 霉菌菌核：一种休眠的菌丝组织。菌索：白色的根状菌丝组织，可促进菌体蔓延和抵御不良环境。菌环和菌网：捕虫菌目的真菌和一些半知菌产生，功能是捕捉线虫菌核41第二节

14、霉菌菌环42第二节 霉菌2.气生菌丝体的特化形态结构简单的子实体青霉分生孢子头根霉孢子囊 曲霉孢子头43第二节 霉菌结构复杂的子实体孢子盘 孢子器44第二节 霉菌二、霉菌的培养无性孢子有性孢子孢子繁殖方式菌丝片段 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1.霉菌的繁殖45第二节 霉菌（1）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。孢囊孢子由于生于孢子囊内，又叫内生孢子。它是由气生菌丝顶端膨大形成特殊囊状结构孢子囊，孢子囊逐渐长大，在囊中形成许多核，每一个核外包以原生质并产生细

15、胞壁，形成孢囊孢子。46第二节 霉菌 带有孢子囊的梗称孢子囊梗，孢子囊梗伸入到孢子囊中的部分叫囊轴或中轴。孢子囊成熟后释放出孢子。例藻状菌纲毛霉目及水霉目一些属以这种方式繁殖.47第二节 霉菌分生孢子：是霉菌中常见的一类无性孢子,生于细胞外,所以又叫外生孢子.是大多数子囊菌纲及全部半知菌的无性繁殖方式.分生孢子是由菌丝顶端细胞，或由分生孢子梗顶端细胞经过分割或缩缢而形成的单个或成簇的孢子。分生孢子的形状、大小、结构、着生方式、颜色、因种而异。48第二节 霉菌节孢子（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

16、、筒状或两端钝圆的细胞。例：白地霉49第二节 霉菌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。50第二节 霉菌（2）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）51第二节 霉菌卵孢子由大小不同的配子囊

17、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。52第二节 霉菌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

18、子。53第二节 霉菌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。54第二节 霉菌担孢子 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。（蘑菇，香菇）55第二节 霉菌2.霉菌的菌落特征 霉菌的菌落形态较大，质地比放线菌疏松，外观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状。菌落与培养基连接紧密，不易挑取。菌落正反面的颜色及边缘与中心的颜色常不一致。56第二节 霉菌 菌落正反面颜色呈现明显差别，其原因是由气生菌丝分化出来的子实体和孢子的颜色往往比深入在固体基质内的营养菌丝的颜色深；菌落中心气生菌丝的生理年龄大于菌落边缘的气生菌丝，其发育分化和成熟度较高，颜色较深，形成菌落中心与边缘气生菌丝在颜色与形态结构上的明显差异。菌落特征是鉴定各类微生物的重要形态学指标，在实验室和生产实践中有重要的意义。57