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1、第三章 真核微生物,主要内容,真菌概述,酵母菌,霉菌,蕈（xun）菌,真核微生物概述,【目的要求】 重点掌握真核微生物（酵母菌、霉菌）的形态、细胞结构、功能特点、繁殖方式、群体形态特征等。,【重点】 （1）酵母菌的形态、细胞结构及繁殖方式； （2）霉菌的菌丝和菌丝体形态、繁殖方式； （3）真菌菌落特征。,【难点】 霉菌和酵母菌的繁殖方式和生活史。,真核微生物概述,一,第一节 真核微生物概述,细胞核具有核膜和核仁； 菌体有单细胞和多细胞两类； 能进行有丝分裂； 细胞质中存在多种细胞器，如线粒体、内质网等；,具有上述特征的微小生物,一、原核微生物与真核微生物的比较,二、真核微生物的主要类群,真核微
2、生物,植物界：显微藻类,动物界：原生动物,菌物界：,假菌,真菌,单细胞真菌酵母菌,丝状真菌霉菌,大型真菌子实体真菌蕈菌,黏菌,酵母：单细胞； 霉菌：外形疏松、绒毛状菌丝体的真菌，如毛霉、根霉、青霉等； 蕈菌：具有组织分化个体很大的多细胞生物，如蘑菇、木耳等。,二,真菌概述,真菌是最重要的真核微生物，其特点是：,无叶绿素，不能进行光合作用 一般具有发达的菌丝体 细胞壁多含有几丁质 营养方式为异养吸收型 以产大量无性和（或）有性孢子的形式进行繁殖 陆生性较强,一、 真菌的益处,（一） 食用、药用真菌 如香菇、平菇、木耳以及茯苓、灵芝等具有食用和药用价值，属大型真菌。 食用菌含有丰富的蛋白质，人体所
3、必须的八种氨基酸在食用菌中都有。 还具有抗癌、抗衰老、降低胆固醇等功效。,（二） 酿造及食品发酵,如我们吃的面包、馒头，喝的啤酒等都离不开酵母菌的作用。 除酵母菌外，根霉、毛霉、曲霉等真菌在酿造业和发酵工业上，具有分解淀粉和蛋白质的作用。,（三） 产抗生素,由英国科学家Fleming发现的第一例抗生素-青霉素就是由真菌产生的。青霉素的发现，使得一些细菌感染的疾病得到了有效的控制。 另一类与青霉素相似的重要抗生素是头孢菌素，这两类抗生素是临床上经常使用的药物。,（四）生物防治,由于许多化学药剂（如除草剂、除虫剂）严重污染环境，且农产品的农药残留问题严重危害人类身体健康，而生物防治利用有些真菌对宿
4、主严格的选择性，寄生的专一性，可以在害虫得到控制的同时，使大量的有益昆虫得到保护。如0.9%、1.8%阿维菌素乳油3000倍液、6000倍液可有效防治棉铃虫。,二、真菌的害处,真菌对人类的生活和健康有益也有害： 真菌是许多植物病害的主要病原菌，大多数植物会被不同类型的真菌感染并遭受不同程度的损害，给农业生产造成经济损失，严重的会带给人类巨大的灾难 。 许多真菌能直接引起人类和动物的疾病，除最常见的癣病外，还有曲霉病、隐球菌病、念珠菌病等，有的真菌还产生真菌毒素，对健康造成危害。 此外，真菌还引起木材、皮革、药材等物品的霉变腐败。,二、 真菌的分类,真菌的分类系统很多。目前，Ainsworth的
5、真菌分类系统被广泛接受并采用，该分类系统认为真菌不属于低等植物，而是属于单独成立的真菌界。分类如下： 界以下分为黏菌门和真菌门。真菌门再分为5个亚门： （一）、鞭毛菌亚门 （二）、接合菌亚门 （三）、子囊菌亚门 （四）、担子菌亚门 （五）、半知菌亚门,三,酵 母 菌,第三节 酵母菌（yeast）,酵母菌一般泛指以能发酵糖类的各种单细胞真菌。,特点：,个体一般以单细胞状态存在 多数为出芽繁殖 能分解糖类并产能 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,一、酵母菌的形态和大小,形态多样：有球状、椭圆状、卵圆状、藕节状、香肠状等。 其细胞直径一般比细菌粗10倍左右。例如典型的酵母
6、菌啤酒酵母的细胞宽度为2.5m10m，长度为4.5m21m，在光学显微镜下可模糊地看到它们细胞内的种种结构分化。 酵母菌无鞭毛，因而不能运动。,二、酵母菌分布及与人类的关系,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：已知的酵母有56属，500多种。 酵母菌与人类的关系极其密切。,酒类、食品发酵 工业原料发酵生产 饲用、药用和食用单细胞蛋白 外源蛋白的表达 少数致病,三、酵母菌的形态和构造,1细胞核 2细胞壁 3核糖体 4细胞膜 5内质网 6线粒体,（一）、细胞壁,厚约25nm，约占细胞干重的25%。主要成分为多糖（酵母纤维素），其次是蛋白质。 它呈三明治状外层为甘露
7、聚糖，内层为葡聚糖，都是分枝状聚合物，中间夹着一层蛋白质。（芽痕周围，有少量几丁质）,磷酸甘露聚糖,甘露聚糖,蛋白质,葡聚糖,细胞质膜,（二）、细胞膜,与原核微生物相似，位于细胞壁的内侧，由蛋白质和磷脂组成 。此外还含有甾醇。,（三）、细胞核,（五）、其它构造,液泡、 线粒体 （缺氧时，无 嵴）、微体,酿酒酵母（S. cerevisiae）基因组有17条染色体。,是细胞遗传信息的主要储存库，呈球形。,是一种黏稠液体，它是细胞新陈代谢的场所。,（四）、细胞质,四、酵母菌的繁殖方式,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（Schizaccharomyce
8、s）中存在,产无性孢子,节孢子,掷孢子,厚垣孢子,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,（一）无性繁殖,1、芽殖（budding）,子细胞,出芽痕,假菌丝,芽殖是酵母菌最常见的一种繁殖方式,酿酒酵母细胞的扫描电镜图像 B表示发育中的芽孢，箭头所指为芽痕,酵母菌（Saccharomycres cervisiae）的芽殖过程,过程：母细胞形成小突起；DNA复制；核裂；原生质分配；新膜形成；形成新细胞壁,2、裂殖（fission）,少数酵母具有与细菌相似的二分裂繁殖方式,如Schizosaccharomyces octosporus（八孢裂殖酵母）。,（二）有性繁殖,酵母菌是
9、以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖的,临近的酵母细胞各自伸出一根管状的原生质突起相互接触形成一个通道，再经过质配、核配和减数分裂，形成4个或8个细胞核。每一子核与其周围的原生质形成孢子，即为子囊孢子，形成子囊孢子的细胞称为子囊。,有丝分裂与减数分裂的区别？,有丝分裂：染色体复制一次，分裂一次,减数分裂：染色体复制一次，分裂两次,（二）有性繁殖,1,2,3,4两个细胞结合 5接合子 6,7,8,9核分裂 10,11核形成孢子,酵母的二倍体营养体细胞,减数分裂后产生四个单倍体的核,原细胞发育成子囊(ascus)，内有四个子囊孢子，将来发育成单倍体营养体细胞,五、酵母菌的菌落,由于细胞比细菌的大
10、，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。并且酵母菌的菌落还会发出酒香味，但培养时间过长则菌落表面形成皱缩。,颜色较单一，大多乳白色，少数红色。与细菌相似，湿润粘稠、菌落周围较整齐、表面光滑、易挑起，质地均匀、正反面和边缘、中央部位颜色均一。,（一）菌落特征,五、酵母菌的菌落,啤酒酵母,五、酵母菌的菌落,（二）酵母菌培养条件,对营养要求不高。人工培养的营养物质包括水、碳源、氮源、生长因子和无机盐等，但普遍喜欢在含有葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉等的培养基上生长。 对酸不太敏感，多数在pH29的范围内均可生长，最适在pH46。最适
11、生长温度为2228，培养过程中需氧。 对湿度有较高的要求，如我国江南的梅雨季节是它们生长繁殖最合适的时期。 生长速度比较缓慢，一般培养37天才能形成典型的菌落。,六、酵母菌的作用,食品加工。面食、酿酒等。 制药。核酸、维生素等。 化工生产。有机酸等。 污水处理。可以处理淀粉废水、味精废水等。既可去除水中的污染物，又可回收蛋白。 如：周口莲花味精厂，回收蛋白3500万元。,四,霉 菌,第四节 丝状真菌霉菌,霉菌（mold）是丝状真菌的一个俗称，意即“发霉的真菌”。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。,一、分布及与人类的关系,工业上的有机酸、酶制剂、抗生素、维生素、生物碱等
12、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,引起物品发霉变质，动植物病原菌,二、霉菌的菌丝,构成霉菌营养体的基本单位是菌丝（hypha），它的直径一般为3m10m，比细菌和放线菌的细胞约粗10倍。 菌丝可伸长并产生分枝，许多分枝的菌丝相互交织在一起成团，即菌丝体(mycelium)。,霉菌菌丝类型,按分化程度分：,1)营养菌丝体(Vegetatile hypha): 深入培养基中吸收营养的菌丝体，又称基内菌丝体。,2)气生菌丝体(Aerial hypha): 吸收营养后伸展到空气中的菌丝体。发育到一定阶段可分化
13、成 孕育（繁殖）菌丝 （Reproductive hypha）。,霉菌（青霉）的菌丝,按是否有隔膜分：,（1）无隔膜菌丝（nonseptate hypha ） 菌丝中无隔膜，整个菌丝体就是一个单细胞（长管状），细胞质内含多个核，称作多核菌丝。其生长表现为菌丝的延长和细胞核的增多及细胞质的增加。 这是低等真菌（即鞭毛菌亚门和接合菌亚门中的霉菌）所具有的菌丝类型。,nonseptate,Figure A. Tip growth of fungal hyphae. These three images from a videotape sequence were taken over a perio
14、d of 20 minutes after a glass coverslip was placed on the margin of a colony of Neurospora crassa. The left-hand image is typical of a hypha, with extension growth at the hyphal apex, and branches arising from points behind the main apex. The addition of a coverslip disturbs the normal tip growth, c
15、ausing several branches to emerge from the existing tips (centre and right-hand images).,其生长表现为菌丝的延长和细胞核的增多及细胞质的增加,（2）有隔膜菌丝（septate hypha ） 菌丝中有隔膜，被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞，菌丝体由多个细胞组成，每个细胞内有一至多个核。隔膜上有单孔或多孔，使细胞间的细胞质和营养物质可自由流通。这是高等真菌（即子囊菌亚门和半知菌亚门中的霉菌）所具有的类型。,septate,三、霉菌的繁殖,霉菌的繁殖能力极强，繁殖方式也多种多样，主要是通过产生无性孢子或有性孢子
16、来完成的。 孢子是霉菌的繁殖器官，繁殖方式主要有无性繁殖和有性繁殖两种。,霉菌的繁殖方式,芽生孢子,1.关节孢子(arthrospore，又称粉孢子),形成特征：由菌丝断裂而成。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成短柱状，产生很多单个孢子。,（一）无性孢子繁殖,孢子形态：常呈成串短柱状。 举例：白地霉。,厚垣孢子,2.厚垣孢子（Chlamydospore),形成特征：一些霉菌在菌丝中间或顶端发生细胞质浓缩变圆、细胞壁加厚而形成的孢子。 孢子形态：圆形、柱形等。 举例：总状毛霉。,Chlamydospores are thick-walled cells within the hyphae,Chlamydospores,3.孢子囊孢子（sporangiospore）,形成特征：形成于菌丝的特化结构孢子囊内。 孢子形态：近圆形。 举例：根霉、毛霉。,类型：有鞭毛能游动的游动孢子；没有鞭毛不能游动的静孢子。,孢子囊由菌丝顶端细胞膨
