微生物教程yyd第三章真核微生物演示课件

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1、1,第三章 真核微生物的形态结构,2,前言 第一节 酵母菌（yeast） 第二节 丝状真菌霉菌（mould mold）,3,真核微生物是细胞核具有核膜，可进行有丝分裂，有线粒体或叶绿体的微小生物。 酵母 真菌 丝状真菌（霉菌） 真核微生物主要有 大型真菌（蕈菌） 显微藻类 原生动物,4,显微藻类和大型真菌在植物学中介绍，原生动物在动物学中介绍，这里仅介绍真菌中的霉菌和酵母菌。 真菌主要有五大特点： 无叶绿素，不能进行光合作用。 能产生大量的孢子进行繁殖。 一般有发达的菌丝体。 营养方式为异养吸收型。 陆生性较强。,返回目录,5,第一节 酵母菌（yeast）,酵母菌是俗称，固例外较多，定义难下。

2、它们有五个特点： 个体为单细胞 以出芽繁殖为主，也有裂殖 能发酵糖类产能 细胞壁含有甘露聚糖 常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境。,6,酵母菌在自然界分布广泛，多生长在各类偏酸、含糖环境中，如水果、蔬菜、果园土壤中均有，在油田、炼油厂的土壤中尚有能分解利用烃类的酵母菌。 酵母菌种类很多，1982年时有56属、500多种，它与人类关系密切，是人类的第一种“家养微生物”，例如乙醇及相关饮料的生产、面包制作、甘油生产、石油脱蜡、饲用、药用和食用单细胞蛋白的生产。,7,从酵母菌体中提取核酸、麦角甾醇、辅酶A、细胞色素、维生素，可用作遗传工程的受体菌。其中酵母菌生产的SCP（单细胞蛋白）特别有前途，

3、因其易吸收、口味佳、易生产、价格低廉。 只有少数的酵母菌能引起人或动物的疾病，最常见的是白假丝酵母（白色念珠菌）和新型隐球菌，可以引起如鹅口疮、阴道炎或慢性脑炎等疾病。,8,一、细胞的形态和构造,酵母菌为典型真核微生物，细胞的大小大约是细菌的10倍为2.5 104.5 21m。光镜下可模糊见其内部结构。,9,酵母菌的形态有球状、卵圆状、椭圆状、柱状及腊肠状等。当进行芽殖时，长大的子细胞不脱离母细胞而以极小的面积相连，呈藕节状的细胞串，称为假菌丝。相反如果细胞串的横隔面积与细胞的直径相同，呈竹节状的细胞串，则称为真菌丝。,10,(一）、细胞壁 厚约为25nm，坚韧，主要由“酵母纤维素”组成。外层

4、为甘露聚糖。内层为葡聚糖，中间为蛋白质。用玛瑙螺的胃液制得的蜗牛酶（内含纤维素酶、甘露聚糖酶、葡糖酸酶、几丁质酶和脂酶等30余种）可以去除酵母细胞壁制备原生质体，也可以水解酵母菌的子囊壁，分离子囊孢子。 （二）、细胞膜 结构及功能同一般的生物单位膜。,11,（三）、细胞核 真核有核膜，膜上有孔，内有DNA，在线粒体中也有DNA，但复制是相对独立的，酵母的质粒DNA可作外源DNA的载体。 （四）、其他细胞构造 成熟的酵母菌体内有大型的液泡，内有水解酶、聚磷酸、类脂。中间代谢物及金属离子、具有水解酶类和营养贮存的作用、也可调节渗透压。 在有氧的条件下，细胞内有许多线粒体。有的酵母体内有圆形或卵圆形

5、的微体，其功能可能是参与甲醇和烷烃的氧化。,12,二、酵母菌的繁殖方式和生活史,酵母菌繁殖方式多样，有鉴定意义，有代表性的方式有：,13,有人将只进行无性繁殖的酵母称为“假酵母”、而将能进行有性繁殖的酵母称为“真酵母”。 （一）、无性繁殖 1.芽殖（budding）在营养良好的生长条件下，所有酵母均可以长出芽体且新的芽体上可再生芽体，使多个细胞成簇状。 芽体形成过程：在母细胞芽体形成部位，水解酶水解细胞壁多糖，使之变薄，染色体及胞质堆积于起始部分，,14,芽体增大，达最大时，与母细胞间形成隔壁，最后在此处分开，母细胞上留下一个芽痕（bud scar），而子细胞上留有蒂痕（birth scar）

6、依芽痕的数量可确定母细胞的产芽体数或其“年龄”，在一个群体中50%的细胞是 “新生”的只有蒂痕、25%有一个芽痕、12.5%有两个芽痕、12.5%有两个以上的芽痕。,15,酵母菌的芽殖过程,16,2.裂殖（fission）酵母菌的裂殖过程为细胞生长，核分裂为二，细胞中央出现隔膜，中间等分成两个各具有一核的子细胞。,17,3.产生掷孢子等无性孢子：掷孢子（ballistospore）是掷孢酵母属等少数酵母产生的无性孢子、呈肾状，其在圆形细胞上生出的小梗上形成，孢子成熟后有特定的喷射机制将孢子射出。因此，用倒置的培养皿培养掷孢子酵母使之形成菌落，则可在皿盖上见到由射出的掷孢子组成的菌落模糊镜像。,

7、18,（二）、有性繁殖：酵母菌可形成子囊（sacus）和子囊孢子（ascaspore）的方式进行有性繁殖，有邻近的两个性别不同的细胞各伸出一管状原生质突起，相互接触。局部融合并形成一通道，再通过质配、核配、有丝分裂2-3次和一次减数分裂，形成4个或8个子核，每一个子核与附近的原生质一起，在表面形成一层孢子壁即成为子囊孢子，而原有细胞就成为子囊。,19,（三）、酵母菌生活史的三种类型： 1.营养体既可以是单倍体也可以是二倍体，以酿酒酵母为例，其特点为 一般情况，营养体细胞出芽繁殖 营养细胞可以是单倍体（n）也可以是二倍体（2n） 特定条件下可以进行有性繁殖。 生活史为全过程 子囊孢子发芽产生单倍

8、体营养细胞 单倍体不断出芽繁殖 性别不同的营养细胞彼此接合、质配、核配后成二倍体细胞 二倍体,20,不立即减数分裂、而是不断发芽、产生更多的二倍体营养细胞 在产孢子培养基上，二倍体营养细胞能变成子囊，然后进行减数分裂，形成四个单倍体子囊孢子，子囊破裂（人工或自然破裂），释放出子囊孢子。 二倍体营养细胞因体积大、生活力强，广泛应用于工业生产、科学研究中。,21,22,2.营养体只能以单倍体（n）存在，特点是： 营养细胞为单倍体 无性繁殖为裂殖 二倍体细胞不能独立生活，此阶段短。 其主要过程为 单倍体营养细胞借裂殖进行无性繁殖 两个营养细胞接触后形成结合管，质配后、核配、两个细胞连成一体形成二倍体

9、 二倍体的核分裂3次，第一次是减数分裂 形成8个单倍体的子囊孢子 子囊破裂，释放子囊孢子。,23,3.营养体只能以二倍体（2n）形式存在，特点 营养体为二倍体，不断芽殖，此阶段较长 单倍体的子囊孢子在子囊内发生接合 单倍体仅以子囊孢子形式存在，故不能进行独立生活。 其主要过程： 单倍体子囊孢子在孢子囊内成对接合、质配后核配 接合后的二倍体细胞萌发，穿破子囊壁 二倍体营养细胞可独立生活，以出芽方式无性繁殖 二倍体的营养细胞内发生减数分裂，变成子囊，其内形成四个单倍体的子囊孢子。,24,酵母菌的菌落：与细菌的相似、湿润、光滑，有一定的透明度，易挑起，正、反、中央及边缘色泽一致，色单调，以乳白为主，

10、也有红或黄色，不产假菌丝的菌落较隆起，边缘圆整。产假菌丝的菌落较平坦、表面、边缘较粗糙。另外还会散发出悦人的酒香味。,返回目录,25,第二节 丝状真菌霉菌（mould mold）,霉菌是丝状真菌（filamentous fungi）的俗称，一般是指 “发霉真菌”，即称菌丝体发达而 又不产生大型子实体的真菌， 在潮湿条件下长出肉眼可见的菌 丝体、陆生性强，能引起食品，工农 业产品的霉变及植物的病害。 霉菌在保证自然界物质循环上很重 要，另外在工、农业生产、医药生产、 环保和生物基本理论研究方面均有作用。,26,一、菌丝（hyphae）：是真菌营养体的基本单位，D=310m ,依菌丝中是否有隔膜，

11、分成无隔膜菌丝和有隔膜菌丝两大类。也有人依此把真菌分为低等真菌（鞭毛菌亚门和接合亚门）和高等真菌（子囊菌亚门、担子菌亚门、半知亚门）两大类。真菌菌丝细胞构造及成分与酵母菌十分相似，另外有一种位于细胞壁和细胞膜之间，由单层膜形成的管状、囊状、球状或卵圆状的多层折叠特殊结构，称为膜边体。功能不十分清楚，可能参加壁的形成。,27,真菌的细胞壁主要由两类成分构成：一类是纤维状物质，由（14）多聚物构成的微纤维（包括纤维素和几丁质），使细胞壁具有韧性。另一类是无定形基质，例如蛋白质、甘露聚糖、葡聚糖，充实在上述纤维组成的网状结构内外。,28,二、菌丝体及其各种分化形式，真菌的孢子在固体培养基上发芽后产生

12、菌丝，由许多菌丝相互交织而成一个菌丝集团即菌丝体（mycelium）。菌丝体分两个基本类型：密布在培养基内部吸收营养称为营养菌丝体（vegetative mycelium），伸展到空气中的叫气生菌丝体（aerial mycelium）。,29,（一）、营养菌丝体的特化 :,30,1.假根（rhizoid）功能是固着和吸收养料，是根霉属菌的匍匐枝与基质接触处分化出来的根状结构。 2.吸器（haustorium）专性寄生真菌产生，是以菌丝上生产出来的旁枝，侵入细胞内分化成指状、球状或丝状，用以吸收细胞内的养料。 3.附着胞(adhesive cell) 许多寄生于植物的真菌在其芽管或老化菌丝顶端发

13、生膨大，并分泌粘状物，以固着于宿主表面的结构，叫做附着胞。其上再形成纤细的针状感染菌丝以侵入宿主角质层吸收养料。,31,4.附着枝(adhesive branch) 若干寄生真菌由菌丝细胞生出，12个细胞的短枝将菌丝附着于宿主上，这种特殊结构即附着枝。 5.菌核（sderotium）是一种休眠的菌丝细胞，其外层较坚硬色深，内层疏松，大多呈白色。菌核有大有小，大的如茯苓（如小孩头）。 6.菌索(funiculus) 在树皮下常可找到白色的根状菌丝组织，即为菌索，多种伞菌有之。生理功能是促进菌体蔓延和抵御不良环境。,32,7.匍匐菌丝（stolon）毛霉目的真菌常形成具有延伸功能的菌丝，叫匍匐菌丝

14、。最典型的可在Rhizopus中见到(下图)。隔一段距离在其上长出假根（伸入基质）和孢囊梗，而新的匍匐菌丝再又不断向前延伸以形成不断扩展的，大小无限的菌苔。,33,8.菌环（ring）和菌网（net）捕虫菌目的真菌和一些半知菌能产生菌环或菌网等特化的菌丝，其功能是捕捉线虫，然后再从环或网上生出菌丝进入线虫体内吸收养料。,34,（二）、气生菌丝体的特化形态 主要特化的是子实体，子实体是指在其里面或上面可产生孢子，有一定形态的任何构造。 1.结构简单的子实体 产生无性孢子的简单子实体如曲霉属或青霉属等的分生孢子头，根霉属和毛霉属等的分生孢子囊 产生有性孢子的简单子实体如担子菌的担子。,35,36,

15、37,2.结构复杂的子实体 （1）、产生无性孢子的结构复杂的子实体有分生孢子器、分生孢子座和分生孢子盘。 分生孢子器是一个球形或瓶形的结构，在器的内壁或底部长有极短的分生孢子梗，梗上产生分生孢子。 另有很多真菌，其分生孢子紧密成簇 ，分生孢子长在梗的顶端，形成一种垫状结构叫分生孢子座，这为瘤痤孢科的特性。 分生孢子盘是一种寄生在寄主角质层或表皮下，有分生孢子梗簇生在一起而形成的盘状结构，有时其中还夹杂着刚毛。,38,39,（2）、能产生有性孢子，结构复杂的子实体称为子囊果。在子囊和子囊孢子发育过程中，从原来的雌器和雄器下面的细胞生出许多菌丝，有规律的将产囊菌丝包围，形成具有一定结构的子囊果。子

16、囊果按外形可分为三类： 闭囊壳，曲霉具有的特征。 子囊壳，子囊果封闭但留有孔口，似烧瓶形，为核菌纲的典型构造。 子囊盘，开口呈盘状的子囊果，盘菌纲特有的结构。,40,41,三、真菌的孢子：主要繁殖方式是产生无性孢子 或有性孢子，菌丝断裂的碎片也能繁殖。,42,43,四、霉菌的菌落 霉菌的菌落不同于细菌和酵母，而与放线菌相似。霉菌的菌落较大，质地较放线菌的松，外观干燥，不透明，呈或松或紧的蛛网状、绒毛状或棉絮状，并与培养基紧密连接不容易挑起。菌落正面与反面，中心与边缘的颜色常不一致。其正、反面颜色的不同是由营养菌丝与气生菌丝特化子实体颜色决定的。中心与边缘颜色的不同则是因两部分菌龄不同决定的。,