第3章真核微生物2015

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1、 第第3 3章章 真核微生物 （ Eukaryotic Microorganisms ）本章内容目录 第一节 真核微生物概述 第二节 真 菌第一节 真核微生物概述凡是细胞核具有核 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 生物，称为真核生 物(eukaryotes)。 p45比 较项较项 目 真 核 生 物 原 核 生 物 细细胞大小 较较大（通常直径2m） 较较小（通常直径(2m) 若有壁，其主要成分 纤维纤维 素，几丁质质等 多数为肽为肽 聚糖 细细胞膜中甾醇 有 无（仅仅枝原体例外） 细细胞膜含呼吸或光合组组分 无 有 细细胞器 有 无 鞭毛结结构 如有，则

2、则粗而复杂杂（9+2型） 如有，则细则细 而简单简单 细细胞质质 线线粒体 有 无 溶酶体 有 无 叶绿绿体 光合自养生物中有 无 真液泡 有些有 无 高尔基体 有 无 微管系统统 有 无 流动动性 有 无 核糖体 80S（指细细胞质质核糖体） 70S 间间体 无 部分有 贮贮藏物 淀粉、糖原等 PHB等 表3-5 真核生物与原核生物的比较 表3-5 真核生物与原核生物的比较 表3-5 真核生物与原核生物的比较 表3-5 真核生物与原核生物的比较 一、 真核生物与原核生物的比较细细 胞 核 核膜 有 无 DNA含量 低（5%） 高（10%） 组组蛋白 有 少 核仁 有 无 染色体数 一般1 一

3、般为为1 有丝丝分裂 有 无 减数分裂 有 无 生 理 特 性 氧化磷酸化部位 线线粒体 细细胞膜 光合作用部位 叶绿绿体 细细胞膜 生物固氮能力 无 有些有 专专性厌厌氧生活 罕见见 常见见 化能合成作用 无 有些有 鞭毛运动动方式 挥挥鞭式 旋转马转马 达式 遗传遗传 重组组方式 有性生殖、准性生殖等 转转化、转导转导 、接合 等 繁殖方式 有性、无性等多种 一般为为无性（二等分 裂） 一、真核生物与原核生物的比较(续) 具有真正细胞核，具有核膜与核仁分化； 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和内质网等内膜结构。二、真核微生物的主要特征70 S参阅黄秀梨,微生物学

4、,P42真核微生物真菌单细胞藻类原生动物霉菌酵母菌蕈菌（蘑菇）丝状真菌单细胞真菌大型真菌真核微生物的种类约占微生物总 数的95%以上。从个体形态、群 体形态、营养吸收、代谢类型、 代谢产物、遗传特性、和生态分 布诸方面，真核微生物都展现出 一幅多样化的画面。三、真核微生物的主要类群四、真核微生物的细胞结构真菌细胞壁的主要成分为多糖，另有少量 的蛋白质和脂类。在低等真菌中，以纤维 素为主，酵母菌以葡聚糖为主，而高等陆 生真菌时，则以几丁质为主。细细胞壁多糖 真菌的分类类地位 代 表 菌 纤维纤维 素，糖原 集孢孢粘菌目 盘盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum) 纤维纤维

5、素，葡聚糖 卵菌亚纲亚纲 德巴利腐霉(Pythium debaryanum) 纤维纤维 素，几丁质质 丝壶丝壶 菌纲纲 一种根前毛菌 (Rhizidiomyces sp) 几丁质质，壳多糖 接合菌亚纲亚纲 鲁鲁氏毛霉(Mucor rouxianus) 葡聚糖，甘露聚糖 子囊菌纲纲 酿酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 表3-6 不同分类地位真菌的细胞壁多糖 (一) 细胞壁p471、真菌细胞壁同上 半知菌纲纲 产朊产朊 假丝丝酵母(Candida utilis) 几丁质质，甘露聚糖 担子菌纲纲 掷孢掷孢 酵母(Sporobolomyces roseus) 半乳聚糖，聚半

6、乳糖胺 毛菌纲纲 寄生变变形毛菌 (Amoebidium parasiticum) 几丁质质，葡聚糖 子囊菌纲纲 粗糙脉孢孢菌(Neurospora crassa) 同上 担子菌纲纲 群集裂褶菌 (Schizophyllum commune) 同上 半知菌纲纲 黑曲霉(Aspergillus niger) 同上 壶壶菌纲纲 一种异水霉(Allomyces sp) 表3-2 不同分类地位真菌的细胞壁多糖 （续表） 丝状真菌的细胞壁 以粗糙脉孢菌为例 最外层由(13)和(16)无 定形葡聚糖组成（厚度为87nm）； 接着是由糖蛋白组成的、嵌 埋在蛋白质基质层中的粗糙 网（厚49nm）； 再下为蛋白

7、质层（厚9nm）； 最内层的壁由放射状排列的 几丁质微纤维丝组成（厚18nm）。 在有些真核微生物细胞的表面长有或长或短的毛发状细胞器， 具有运动功能，较长者（150200m）称鞭毛，较短者(5 10m)，则称纤毛(cilia，单cilium)。 真核生物的鞭毛与原核生物鞭毛在运动功能上虽相同，但在构 造、运动机理和所耗能源形式等方面都有显著的差别。 鞭毛的运动纤毛的摆动(二) 鞭毛和纤毛表3-7 真核生物与原核生物细胞质膜的差别项项 目 原 核 生 物 真 核 生 物 甾醇 无（枝原体例外） 有（胆甾醇、麦角甾醇等） 磷脂种类类 磷酯酰酯酰 甘油和磷酯酰酯酰 乙醇胺等 磷酯酰酯酰 胆碱和磷酯

8、酰酯酰 乙醇胺等 脂肪酸种类类 直链链或分枝、饱饱和或不饱饱和脂 肪酸；每一磷脂分子常含饱饱和 和饱饱和脂肪酸各一 高等真菌：含偶数碳原子的饱饱 和或不饱饱和脂肪酸 低等真菌：含奇数碳原子的多不 饱饱和脂肪酸 糖脂 无 有（具有细细胞间识别间识别 受体功能 ） 电电子传递链传递链 有 无 基团转团转 移运输输 有 无 胞吞作用* 无 有 *endocytosis，包括吞噬作用(phagocytosis)和胞饮作用(pinocytosis)(三) 细胞质膜(四) 细胞核 真核生物的细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质等构成。 (五) 细胞质和细胞器 细胞基质和细胞骨架 内质网和核糖体 项项 目

9、真 核 生 物 原 核 生 物 沉降 系数 分 子 量 种数 沉降 系数 分 子 量 种 数 完整核糖体 80S 4.8106 70S 2.5106 完整大亚亚基 60S 3.2106 50S 1.6106 大亚亚基RNA 28S 1.6106(4700核苷酸) 23S 1.2106(2900核苷酸) 5.8S 0.05106(160核苷酸) 5S 0.03106(120核苷酸) 5S 0.03106(120核苷酸) 大亚亚基蛋白 质质 49 L1L34 完整小亚亚基 40S 1.6106 30S 0.9106 小亚亚基RNA 18S 0.9106(1900核苷酸) 16S 0.6106(15

10、40核苷酸) 小亚亚基蛋白 33 S1S21 表3-8 真核生物与原核生物核糖体的比较 高尔基体(Golgi apparatus, Golgi body) 溶酶体(lysosome) 微体(microbody) 线粒体(mitochondria) 叶绿体（chloroplast） 液泡（vacuole） 膜边体（lomasome） 几丁质酶体（chitosome） 氢化酶体（hydrogenosome） 细胞器 自学p51-53第二节 真 菌真菌是一类低等真核生物,其主要特点：1、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

11、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,靠吸收获取营养）、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，细胞结构多样一、 酵母菌（一）概念酵母菌（yeast）是一群单细胞的真核微生物。这个术语也是无分类学意义的普通名称，通常用于以芽殖或裂殖来进行无性繁殖单细胞真菌，以与霉菌区分开。有些可产生子囊孢子进行有性繁殖。p54一、 酵母菌 （二）分布及与人类的关系1、多分布在含糖的偏酸性环境，也称为“糖菌”。如水果、蔬菜、叶子、树皮等处，及葡萄园和果园土壤中等。2、重要的微生物资源；3、重要的科研模式微生物；啤酒酵母（Saccharo

12、myces cerevisae）第一个完成全基因组 序列测定的真核生物（1997） 4、有些酵母菌具有危害性；酵母菌是人类的第一种“家养微生物”有些酵母菌能引起皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病一、 酵母菌（三）形态结构1、个体形态大多数酵母菌为单细胞，呈卵园形、圆形、圆柱形、梨形等，其 细胞直径常是细菌的10倍左右，宽约1-5m，长约5-20m。但各 种酵母的形态、大小差别很大，同种酵母也因菌龄及环境的不同 而有差异。有些酵母与其子代细胞连在一起成为链状，称为假丝 酵母，如解脂假丝酵母(Candida lipolytica)。2、细胞结构p54酵母菌的细胞结构、功能与其它 真核生物基本相同

13、。 酵母菌的细胞壁主要成分为“酵 母纤维素”,呈三明治状,外层为甘 露聚糖,内层为葡聚糖,中间夹着 一层蛋白质。 细胞膜中含麦角甾醇。其细胞核 有核仁、核膜，核膜上有孔，细 胞内还有线粒体等细胞器。（四）菌落特征与细菌菌落类似，但一般较细菌菌落大且厚，表面湿润，粘稠，易被挑起，多为乳白色，少数呈红色、黑色等。p58酵母菌的繁殖方式多种多样，主要的方式归结为：单极芽殖芽殖(budding) 各属酵母菌 均存在 双极芽殖三极芽殖多极芽殖 无性繁殖 裂殖(fission) 少数酵母，如裂殖酵母属酵母 掷孢子(掷孢酵母属)无性孢子 节孢子(地霉属)；厚垣孢子(假丝酵母)芽生孢子（假丝酵母）有性繁殖 有

14、性孢子 子囊孢子（五）酵母菌的繁殖p551、无性繁殖2、有性繁殖酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖：1）两个性别不同的单倍体细胞靠近，相互接触；2）接触处细胞壁消失，质配；3）核配，形成二倍体核的接合子：A、以二倍体方式进行营养细胞生长繁殖，独立生活；下次有性繁殖前进行减数分裂。B、进行减数分裂，形成4个或8个子囊孢子，而原有的营养细胞就成为子囊。子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞。3、生活史酵母菌单倍体和双倍体细胞均可独立存在，有三种类型：1）营养体只能以单倍体形式存在（核配后立即进行减数分裂）2）营养体只能以双倍体形式存在（核配后不立即进行减数分裂）3）营养体既可以单倍体也可以双倍体

15、形式存在，都可进行出芽繁殖。酵母菌中尚未发现其有性阶段的被称为假酵母3、生活史P56-57 Lodder 根据酵母有性繁殖 有或无，有性孢子和无性 孢子类型、大小及形态等 特征将酵母菌分成3大类： 子囊菌酵母 能形成子囊和 子囊孢子的酵母菌 担子菌酵母 能产冬孢子和 担孢子的酵母菌 半知菌酵母 没有活没有发 现有性繁殖的酵母菌（六）酵母菌的分类参阅赵斌等，微生物学，高等教育 出版社，2011，p89-90A 酿酒酵母（Saccharomyces cerevisae）; B 路德酵母（Saccharomyces ludwigii）; C 白地霉（Geotrichum candidum）; D 膜醭毕赤酵母（Pichia membranaefaciens）（一）概念霉菌（mold）是一些“ 丝状真菌”的统称，不是分类学上的名词。通常指那些 菌丝体较发达又不产生大型 肉质子实体结构的真菌。霉菌菌体均由分枝或不分 枝的菌丝（hypha）构成。许多菌丝交织在一起，称为 菌丝体（mycelium）。二、丝状真菌(filamentous fungi)霉菌(mould,mold ) p58（二）分布特点及与人类的关系在自然界分布极广；霉菌同人类的生产、生活关系密切，是人类实践活动中最早 认识和利用的一类微生物。食物、工农业制品的霉变；全世界平均每年由于霉变而不能食（饲）用的