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1、第五章：真菌的细胞结构与功能一、细胞壁二、细胞质膜三、细胞核四、细胞质与细胞器真核微生物的类型 真菌（fungi）：酵母和霉菌 假菌：在孢子的运动型、有性生殖的类 型、细胞壁的组成以及线粒体的形状区 别于真菌。 粘菌（粘质霉菌，slime mold）介于真菌（可形成子实体）与原生动 物（无细胞壁、可运动）之间的一类真核 微生物；区别于粘细菌（myxobacteria） 单细胞藻类（algae） 原生动物（protozoa）真菌的主要特点 不含叶绿体、化能有机营养、具 有真正的细胞核、含有线粒体等细 胞器，通常以孢子进行繁殖、不运 动的真核微生物。其个体一般较原 核微生物大。菌物界 在真核生物中
2、与动物界和植物界相平行 的界，包括一大群无叶绿素，依靠细胞表 面吸收养料的真核微生物，它们在形态、 营养方式与生态上有许多相似之处，从而 构成了一个关系十分密切的生物类群。 真菌：酵母、霉菌； 假菌：卵菌、丝壶菌； 粘菌酵母细胞 圆形或卵圆 形细胞霉菌菌丝 顶端1-2m的顶 部区域含有大量 细胞质的泡囊， 而缺乏所有的细 胞器。在显微照 片中有些泡囊与 细胞膜融合的现 象。 菌丝内的原生 质从老的部位向 幼小的菌丝顶端 的生长点流动， 最后老的部位形 成一个死的空胞 。一、细胞壁功能与原核生物相似，但组成与结 构不同。真菌细胞壁 葡聚糖是酵母细胞 壁的主要成分； 几丁质是其他高等 陆生真菌的主
3、要成分 。 混凝土无定形的基质，如甘露聚糖和蛋白质等 ，混填在纤维状物质构成的网内或网外，充实细 胞壁的结构。 钢筋纤维状物质：主要是糖苷键连接成的微纤丝， 赋予细胞壁坚韧的机械性能。 钢筋混凝土结构：（1）酵母的细胞壁 结构呈“三明治”的特点，外层甘露聚糖和内 层葡聚糖都是复杂的分枝状聚合物，总量超过 细胞壁干重85%，其间夹有一层蛋白质分子， 其量约占细胞壁干重的10%。酵母细胞壁的特点稀酸可除去甘露聚糖及蛋白质，但细胞仍维持正常形态。 酵母细胞壁的厚度为25-70nm，重量为细胞干 重的25% 含有少量几丁质，集中在芽痕。 葡聚糖是赋予酵母细胞机械强度的重要物质基 础。分为两类。-（1-
4、3）葡聚糖，有-（1- 6）键连接的分枝，MW240000，含量为85% ； 高度分枝的-（1-6）葡聚糖，分枝处以 -（1-3）连接。几丁质的结构酵母细胞壁 不同酵母的细胞壁成分差别较大。 蛋白质少数为结构蛋白，多数为酶，与细胞壁 的合成和细胞营养相关。 蛋白质夹在甘露聚糖与葡聚糖之间；并经常与 甘露聚糖共价结合，形成复合物，具抗原性。 蜗牛酶内含纤维素酶、甘露聚糖酶、几丁质 酶和脂酶等30余种酶、可用于水解酵母细胞壁 。（2）霉菌的细胞壁以粗糙脉孢霉为例： 最外层无定形的葡聚糖（87nm ） 中层为糖蛋白嵌埋在蛋白质基 质中，网状结构（49nm）。 内层为蛋白质层（9nm）。 最内层由几丁
5、质微纤维组成。 （18nm） 霉菌菌丝 菌丝的结构与生长 具有极性； 菌丝可分为顶端 、亚顶端以及成熟 区；在顶端之后， 细胞壁逐渐加厚而 不再生长； 隔膜与菌丝细胞 壁成分相似。 菌丝在光学显微 镜下是均匀的，但 厚壁的休眠孢子， 如接合孢子、厚壁 孢子则有明显的纹 饰。假菌的鞭毛与纤毛 游动孢子及配子； 功能与原核生物的鞭毛相同，但在构造、 运动机理、消耗能量形式及对细胞壁的依 赖性上有明显差别； 在真核微生物细胞表面上的毛发状细胞器 ；鞭毛长150-200m ，纤毛长5-10m；鞭杆的横切面 呈“9+2”型二、真核微生物细胞质膜与原核微生物的比较 甾醇：真核生物细胞膜含有甾醇（酵母中有麦
6、 角甾醇），而原核生物没有（支原体除外），但 有的细菌细胞膜上有类何帕醇化合物； 磷脂种类：真核生物一般是磷脂酰乙醇胺和磷 脂酰胆碱；而原核生物一般是磷脂酰乙醇胺和磷 脂酰甘油； 古生菌细胞膜上有分支； 细菌细胞膜上的蛋白质含量比真核生物高，功能 也多；对于好氧细菌而言，其细胞膜上具有电子 传递链； 细菌细胞膜上存在特殊的物质运输系统基团 转移运输。三、细胞核 真菌细胞核一般比较小，存在多核现象，而 在菌丝尖端细胞中常看不到细胞核。核小体染色体数构巢曲霉：8粗糙脉孢霉：7酿酒酵母：17真菌的细胞核直径13 m340条染色体基因组大小： 13100 Mb (million base pairs)
7、 DNA ，编码 6,000 -13,000 个基因质粒(Plasmids) 罕见 S. cerevisiae的2m 质粒 6300bp的环状DNA，周长2m，独立于染 色体 。四、细胞质与细胞器1、细胞骨架和细胞基质2、内质网与核糖体3、高尔基体4、微体5、线粒体6、其它的细胞器1、细胞骨架 微丝: 肌动蛋白 微管: 微管蛋白(鞭毛及纤毛) 中间丝: vimentin 功能: 细胞形状 细胞运动 细胞内物质运输2、粗面内质网与滑面内质网 粗面内质网 ：合成、运 送胞外分泌 蛋白； 滑面内质网 ：脂类代谢 与钙代谢3、高尔基体 蛋白加工及修饰 分泌包装4、微体（Microbodies） 乙醛酸
8、循环体与孢子萌发有关，将储存的 脂肪转化为糖类。 依赖黄素的氧化酶、过氧化氢酶 过氧化氢酶体含有一种或几种氧化酶；保护 细胞免受过氧化氢的毒害；数目受环境影响 过氧化氢酶体和乙醛酸循环体 单层膜，与溶酶体相似的球状细胞器5、线粒体 氧化磷酸化； 大小、形状及数目受环境影响。6、其它的细胞器（1）液泡（2）膜边体（3）几丁质酶体（4）氢化酶体（1）Vacuoles液泡液泡的特点 与溶酶体功能相似，内含各种酶（蛋白酶、 纤维素酶等）； 储藏物（糖原、脂肪、阳离子等） ，调节pH ； 液泡破碎，细胞自溶。 液泡可调节细胞渗透压，并与细胞质进行物质交换 。 在光学显微镜下可见，液泡的形态变化很大，大小
9、 或数目随着年龄或菌丝老化而增加细胞成熟的标 志； （2）膜边体（lomasome） 真菌细胞膜的一个特殊现象在膜表面存在膜 折叠现象，位于膜的外表面，当被排挤到壁内时 ，则称为膜边体。膜边体可能由高尔基体或内质 网的特定部位形成，各膜边体能相互融合，也可 与其他细胞器或膜相结合。（2）膜边体的特点 分泌水解酶或与细胞壁合成、分泌、膜的增 生、胞饮有关。 内含泡状物或颗粒物。 管状、囊状、球状、卵园状或多层折叠膜状。 位于菌丝细胞的膜壁之间，单层膜。 边缘体、须边体或质膜外泡，真菌细胞特有。（3）几丁质酶体（chitosome） 含几丁质合成酶，壳体。 各种真菌菌丝顶端细胞中，40-70nm。
10、 可将UDP-N-乙酰葡糖胺合成几丁质微纤 维。 运送几丁质合成酶，参与新细胞壁的合 成而使顶端延伸。氢化酶体（Hydrogenosomes） 单层膜的球状细胞器 含氢化酶、氧化还原酶、铁氧还蛋白 和丙酮酸 存在于厌氧性的真菌和原生动物中， 其功能类似线粒体。淀粉颗粒总结（1）（1）真菌细胞壁是由微纤丝成分的混合物镶 嵌在无定形的基质化合物组成的。微纤丝是由 不同的多糖链相互缠绕，嵌入蛋白质及类脂和 一些小分子的多糖基质中。因此，真菌细胞壁 看起来象钢筋混凝土，其中微纤丝作为钢筋支 架，基质作为周围的水泥。（2）真菌菌丝的生长只限于顶端，顶端生长 的原材料多是通过膜包围的囊状物输送的。总结（2）（3）真菌的鞭毛在结构、能量来源、运动方式 及对细胞壁的依赖性上区别于细菌的鞭毛。（4）膜边体存在于许多真菌菌丝的细胞膜和细 胞壁之间，由单层膜组成，分泌水解酶或与细 胞壁合成、分泌、膜的增生、胞饮有关。（5）微体有两种：过氧化物酶体和乙醛酸循环 体。过氧化物酶体的作用是保护细胞受到过氧 化氢的氧化，而乙醛酸循环体的功能可能是在 孢子萌发时利用脂类。总结（3）（6）几丁质酶体的功能是参与新细胞壁的合 成，使顶端增长。（7）氢化酶体存在于厌氧真菌和原生动物中 ，功能类似线粒体。
