真菌的细胞结构与功能

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 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。 - （ 1-3） 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 m3 40条染色体基因组大小： 13 100 Mb (million base pairs) DNA ，编码 6,000 -13,000 个基因质粒 (Plasmids)罕见S. cerevisiae的 2 m 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，大小或数目随着年龄或菌丝老化而增