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1、第 二 章(Chapter 2 ) 真核微生物(Eucaryote) Ye Limin,细胞核(Nucleoid)具有核膜； 能进行有丝分裂(mitosis)； 细胞质(cytoplasm)中存在线粒体(Mitochondria)或同时存在叶绿体(chloroplast)等细胞器；,具有上述特征的微小生物,真核微生物概述(An Overview of Eucaryotic Microbes),真菌的特点,无叶绿素,不能进行光合作用 一般具有发达的菌丝体 细胞壁多数含几丁质 营养方式为异养吸收型 以产生大量无性和(或)有性孢子的方式进行繁殖 陆生性较强.,本 章 目 录,第一节 酵母菌 一、分布
2、及与人类的关系 二、细胞的形态结构 三、酵母菌的繁殖方式和生活史 四、酵母菌的菌落 第二节 丝状真菌霉菌 一、分布及与人类的关系 二、细胞的形态结构 三、菌丝体及其各种分化形式 四、真菌的孢子 五、霉菌菌落,酵母菌一般泛指能出芽繁殖的各种单细胞真菌,特点：,个体一般以单细胞single cell 状态state 存在 多数营出芽繁殖budding reproduction 能发酵fermentation糖类产能 细胞壁常含甘露聚糖 常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中,第一节 酵母菌yeast,是一种俗称,这个术语无分类学意义,指一群单细胞的真核微生物,通常以芽殖或裂殖来进行繁殖的单细胞真
3、菌,极少数可产生子囊孢子进行有性繁殖.,分布：偏酸性的含糖环境。水果、蔬菜、蜜饯的表面， 果园土壤中。 种类： 据1982年的资料，已知的酵母有56属，500多种。 酵母菌与人类的关系极其密切。,一、分布及与人类的关系,二、细胞的形态结构morphology,（一）、细胞壁 cell wall 厚约25nm，主要成分composition为酵母纤维素fibre，它呈三明治状sandwich外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖glucosan，都是分枝状聚合物polymer，中间夹着一层蛋白质protein。,淄醇,磷脂,球状蛋白,蛋白质：包括一些酶,类脂,甘油的单、双、三酯,甘油磷酯,磷脂酰胆碱（卵磷
4、脂）,磷脂酰乙醇胺,淄醇,麦角淄醇,酵母淄醇,糖类：甘露聚糖等,Sterol 淄醇,（二）细胞膜,真核,核孔,（四）、其它构造,液泡 Vacuole 线粒体 Mitochondria 叶绿体 Chloroplast 微体 Microbody,（三）细胞核 Nucleiod,酵母菌的 繁殖方式,无性,有性（产子囊孢子）,芽殖：各属都存在,裂殖：在裂殖酵母菌（Schizaccharomyces）中存在,产无性孢子,节孢子,掷孢子ballistospore,厚垣孢子chalmydospore,只进行无性繁殖的酵母菌称假酵母 具有有性繁殖的酵母菌称真酵母,三、酵母菌的繁殖方式和生活史,子细胞,出芽痕,
5、假菌丝,芽殖是酵母菌最常见的一种繁殖方式(动画）,（一）无性繁殖 Asexual reproduction 1、芽殖（budding）,酵母菌（Saccharomycres cervisiae 酿 酒酵母）的芽殖过程,少数酵母具有与细菌相似的二分裂binary fission 繁殖方式,2、裂殖（fission）,少数酵母菌可在卵圆形营养细胞上长出小梗，其上产生 肾形的掷孢子,3、产生无性孢子,酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖的,细胞原生质体接触,质配,核配,减数分裂,Caught in the act: cell attachment, cell fusion and nucl
6、ear fusion in an electron micrograph Haploid cells produce mating peptide pheromones, i.e. A factor and alpha-factor, to which the mating partner responds to prepare for mating,（二）有性繁殖sexual reproduction,Yeast sexual cycle,生活史又称生命周期，指上一代生物个体经一系列生长、 发育阶段而产生下一代的全部过程,营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在 营养体只能以单倍体monopl
7、oid 形式存在 营养体只能以二倍体diploid存在,（三）酵母菌的生活史 life history,c. 在特定的条件下才进行有性繁殖,b. 营养体既能以单倍体（n）也能以二倍体(2n)形式存在,芽殖,有性繁殖,子囊孢子,一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖,特点characteristic：,1、营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在,S.cerevisiae(酿酒酵母)的生活史,特点：,a. 营养细胞为单倍体 monoploid,b. 无性繁殖为裂殖 fission,c. 二倍体 diploid 细胞不能独立生活，此期极短,2、营养体只能以单倍体形式存在,Schizosaccharom
8、ces octosporus（八孢裂殖酵母）的生活史,特点：,a. 营养体为二倍体不断进行芽殖，此阶段较长,b. 单倍体的子囊孢子在子囊内发生接合,c. 单倍体阶段仅以子囊孢子的形式存在，不能进行独立生活,3、营养体只能以二倍体形式存在,Saccharomycodes ludwigii(路德氏酵母)的生活史,酿酒酵母的无性繁殖是: A 裂殖 B芽殖 C假菌丝繁殖 D 子囊孢子繁殖,菌落与细菌的相似，但由于细胞比细菌的大，细胞内有许多分化的细胞器，细胞间隙含水量相对较少，以及不能运动等特点，因此菌落较大、较厚、外观较稠和较不透明。 与细菌的菌落相似，菌落表面光滑、湿润、粘稠，容易用针挑起，质地均
9、匀，颜色均一，但比细菌的菌落大而厚。大多数酵母菌菌落不透明，乳白色，少数为红色。,四、酵母菌的菌落 colony,啤酒酵母,霉菌（mold）是丝状真菌的一个俗称，通常指那些菌丝体较为发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。,第二节 丝状真菌霉菌mold,一、分布及与人类的关系,工业上的有机酸、酶制剂抗生素antibiotic、维生素vitamin、生物碱alkaloid等 的发酵生产,进行生物防治，污水处理和生物测定,食品制造方面，如酱油的酿造 brew 和干酪的制造,在基础理论研究方面，霉菌是良好的实验材料,无隔膜菌丝(nonseptate hyphae)：整个菌丝体（mycelium）就是一
10、个长管状单细胞，细胞质内有多个核。其生长过程表现为菌丝的延长，细胞核的分裂、增多及细胞质的增加。 有隔膜菌丝(septate hyphae)：菌丝中有隔膜（ septate ），被隔膜隔开的每一段是一个细胞。整个菌丝体由很多细胞组成，每个细胞中含有一至多个细胞核。隔膜上有一或多个小孔（pore)，使细胞间的细胞质可以自由流通，进行物质交换。,二、细胞的形态结构 morphology,(1)Nonseptate (无隔膜的); 根霉，毛霉,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。,(2)septate(有隔膜的，有中隔
11、的) 青霉，曲霉,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。,由许多菌丝hypha相互交织而成的一个菌丝集团称菌丝体mycelium,营养菌丝体密布在固体营养基质内部，主要 vegetative 执行吸收营养物功能的菌丝体,气生菌丝体 aerial 伸展到空间的菌丝体,这两类菌丝体在长期的进化中，因其自身的生理功能和对不同环境的高度适应，已明显地发展出各种特化的构造。,三、菌丝体及其各种分化形式,（2）匍匐菌丝：毛霉目真菌在固体基质上常形成与表面
12、平行、具有延伸功能的菌丝，又称匍匐枝。,（1）假根：是Rhizopus(根霉属)等低等真菌匍匐菌丝与固体基质接触处分化出来的根状结构，具有固着和吸取养料等功能。,1、营养菌丝体的特化形态,（3）吸器：只在宿主细胞间隙蔓延的营养菌丝上分化出来的短枝，可侵入细胞内以吸收宿主细胞的养料而不 使其致死。,（4）附着胞：许多寄生于植物的真菌在其芽管或老菌丝顶端会发生膨大，分泌粘状物，借以牢固地粘附在 宿主的表面,（5）附着枝：若干寄生真菌由菌丝细胞生出12个细胞的短枝，将菌丝附着于宿主体上,（6）菌核：由菌丝聚集和粘附而形成的一种休眠体，同时它 又是糖类和脂类等营养物质的储藏体。,（7）菌索：能在缺少营
13、养的环境中为菌体生长提供基本的营养来源，尤其是在高等担子菌中较为常见。,（8）菌环和菌网 ：捕虫类真菌常由菌丝分枝组成环状或网状 组织来捕捉线虫类原生动物，然后从环上 或网上生出菌丝侵入线虫体内吸收养料。,四、真菌的孢子 spores,Asexual spores(无性孢子) are formed by the aerial mycelium(气生菌丝) of one organism. When these spores germinate(萌芽，生长), they become organisms that are genetically identical to the parent.
14、Sexual spores (有性孢子) result from the fusion(接合，融合) of nuclei from two opposite mating strains of the same species of fungus. Organisms that grow from sexual spores will have genetic characteristics of both parental strains(种，族，系，原种，品种).,四、真菌的孢子 spores,（一）无性孢子 1、厚垣孢子 2、节孢子 3、分生孢子 4、孢囊孢子 （二）有性孢子 1、卵孢子
15、 2、接合孢子 3、子囊孢子 4、担孢子,（一）无性孢子 Asexual spores,1.厚垣孢子： Chlamydospores 这类孢子具很厚的壁，是真菌的休眠体，可抵抗热、干燥等不良环境。 如：总状毛霉,厚壁孢子的形成过程,又称厚垣孢子Chlamydospores ，这种孢子具有很厚的壁。 形成过程是：在菌丝中间或顶端的个别细胞膨大，原生质浓缩、变圆、类脂物质密集，然后在四周生出厚壁或原来的细胞壁加厚，形成圆形、纺锤形或长方形的厚壁孢子。,它是霉菌抵抗热与干燥等不良环境的一种休眠体，寿命较长，菌丝体死亡之后，上面的厚垣孢子还活着，当条件适宜时，能萌发成菌丝体mycelium。 但有的霉
16、菌在营养丰富、环境条件正常时照样形成厚壁孢子，这可能与遗传特性有关。如右图，总状毛霉常在菌丝中间形成厚壁孢子。,Arthrospores or Oidia 由菌丝断裂形成。菌丝生长到一定 阶段，出现许多横隔膜，然后从横隔膜处断裂，产生很多单个孢子。 如：白地霉,2、节孢子,Conidiospores 菌丝分枝顶端细胞或菌丝分化来的分生孢 子梗的顶端细胞分割而成的单个或成簇孢子。,3、分生孢子,Sporangiospores 形成于一个特殊的囊状结构的孢子 囊内。如：根霉、毛霉,4、孢囊孢子,Sporangiospore孢囊孢子的形成过程,这种孢子囊状结构的孢子囊中，故称孢囊孢子。 形成过程：霉菌发育到一定阶段，气生菌丝加长，顶端细胞膨大成圆形、椭圆形或梨形的囊状结构。囊下方有一层无孔隔膜与菌丝分开而形成孢子囊，并逐渐长大。在囊中的核经多次分裂，形成许多密集的核，每一核外包围原生质，囊内的原生质分化成许多小块，每一小块周围形成孢子囊，将原生质包起来，发育成一个孢囊孢子。,Spora
