微生物学第三讲 真菌PPT课件.ppt

第三章真核微生物 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 真核微生物的特征 具有上述特征的微小生物 1 真核微生物 真菌 单细胞藻类 原生动物 霉菌 酵母菌 覃菌 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 2 现代真核生物的起源 3 真核微生物之一 真菌 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 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 4 真菌的分类产大型子实体的真菌 蕈菌真菌与人类的关系 5 无性繁殖有性繁殖霉菌的生活史 6 无性世代 有性世代 7 无性繁殖方式A 菌丝断裂B 无性孢子 8 9 10 11 12 13 14 15 两个 性细胞 结合产生新个体的过程 常见于自然界 人工培养基中不常出现 有性繁殖一般包括3个阶段 a 质配 plasmogamy 两个性细胞结合 细胞质融合 成为双核细胞 每个核均含单倍染色体 n n b 核配 karyogamy 两个核融合 成为二倍体接合子核 此时核的染色体数是二倍体 2n c 减数分裂 meiosis 具有双倍体的细胞核经过减数分裂 核中的染色体数目又恢复到单倍体状态 n 16 17 卵孢子是由两个异形配子囊结合后形成的 体细胞特化成配子囊 两个配子囊形状不同 分别成为藏卵器和雄器 二者进行结合产生 卵孢子的形成是卵菌纲的有性孢子的代表 卵孢子 oospore 18 相似的两个配子囊结合 原生质混和在一起 细胞核融合成双倍体核 形成厚壁的接合孢子 配子囊分别用 区别 接合孢子是接合菌纲的典型的有性孢子 接合孢子 zygospore 19 真菌的菌丝可分化为产囊器和雄器 然后二者结合形成子囊 再于子囊内产生有性孢子 子囊孢子 ascospore 20 霉菌不同性别的菌丝 分化出雄器 小 和产囊器 大 两个性器官接触后 雄器的内含物通过受精丝进入产囊器 进行质配 质配后 产囊器生出许多短菌丝 称产囊丝 产囊丝顶端的细胞是双核的 在顶端细胞内发生核配 成子囊母细胞 再经有丝分裂和减数分裂产生1 8个子囊孢子 21 担孢子 ascospore 22 23 24 子囊多半集体产生 在多个子囊的外部 若有菌丝体组成的保护组织 形成子实体 子囊包括在其中 这种子实体称为子囊果 ascocarp 25 真菌的有性孢子及其特征 26 按其形态分类 1 霉菌 丝状真菌 2 酵母 球状真菌 Ainsworth分类系统 27 霉菌的形态霉菌细胞的基本结构霉菌的繁殖方式与培养特征常见霉菌 28 按菌丝功能 营养菌丝 气生菌丝 繁殖菌丝 按菌丝结构 有隔菌丝 无隔菌丝 霉菌菌丝直径约为2 10mm 比一般细菌和放线菌菌丝大几到几十倍 29 30 真菌的菌丝聚集可形成类似高等植物 组织 的结构 菌丝体包括特化的营养菌 特化的气生菌丝和真菌液体培养时的菌丝球 特化的营养菌丝特化的气生菌丝简单 无性 分生孢子头孢子囊有性 担子复杂 无性 分生孢子器分生孢子座有性 子囊果真菌液体培养时的菌丝球 31 32 33 34 35 36 37 38 39 几丁质 N 乙酰葡萄糖胺以 1 4糖苷键连接 40 固体培养基由于霉菌的菌丝较粗而长 因而霉菌的菌落较大 有的霉菌的菌丝蔓延 没有局限性 其菌落可扩展到整个培养皿 有的种则有一定的局限性 直径1 2厘米或更小 菌落质地一般比放线菌疏松 外观干燥 不透明 呈现或紧或松的蛛网状 绒毛状或棉絮状 菌落与培养基的连接紧密 不易挑取 菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致 41 酵母的特点酵母菌的形态 大小与结构酵母菌的细胞结构酵母菌的繁殖方式与培养特征常见酵母菌 42 个体一般以单细胞状态存在多数营出芽繁殖 也有的是裂殖能发酵糖类产能细胞壁常含甘露聚糖在含糖 酸性环境下生长 43 圆形 卵圆形 长形 椭圆形 柱状等假丝当酵母菌进行一系列的芽殖后 如果长大的子细胞与母细胞不立即分离 其间以狭小的面积相连 这种藕节状细胞串称为假丝eg 白色念珠菌 白假丝酵母长2 2umx1 10um 在光学显微镜下可模糊的看到细胞内的结构分化 如子囊 44 45 46 外层 甘露聚糖 约占30 以 糖苷键联结 并非所有酵母菌都有 内层 葡聚糖 约占30 40 由D 葡萄糖以 糖苷键联结 中间层 蛋白质 含6 8 多为酶类 47 S cerevisiae有17条染色体 48 酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同 但有的酵母菌如酿酒酵母中含有固醇类 甾醇 VitD的前体 麦角固醇 这在原核生物是罕见的 功能 调节细胞外溶质运送到细胞内的渗透屏障 细胞壁等大分子成分的合成和装配基地 部分酶的合成和作用场所 49 单层膜包裹的细胞器 含有机酸 盐类水溶液和水解酶类 调节渗透压 细胞质进行物质交换储藏物质为细胞成熟的标志 50 无性繁殖 芽殖 裂殖 掷孢子有性繁殖酵母菌的生活史 51 酵母菌多分布在含糖的偏酸性环境 如水果 蔬菜 叶子 树皮等处及葡萄园和果园土壤中等 也称为 糖菌 酵母菌是人类的第一种 家养微生物 应用于酿酒 面制品加工等 酵母菌也是分子生物学研究的重要模式生物和工具 啤酒酵母 Saccharomycescerevisae 第一个完成全基因组序列测定的真核生物 1997 酵母菌还是基因工程药物的主要生产者 有些酵母菌能引起皮肤 呼吸道 消化道 泌尿生殖道疾病 52 啤酒酵母 Saccharomycescerevisae 工业上最常用的菌种之一 除用于啤酒 白酒 果酒和酒精发酵及制作面包外 还能从中提取核酸 麦角质醇 维生素C 凝血质 辅酶A ATP等 啤酒酵母含有丰富的转化酶可以转化蔗糖制作酒心巧克力等 啤酒酵母还可以制备食用 药用和饲料用单细胞蛋白 scp 第一个完成全基因组序列测定的真核生物 模式生物 53 酿酒酵母按长宽比分为3种 长宽比为2 葡萄酒酵母 长宽比为大于2 魏氏酵母 长宽比为1 2 面包酵母 酿酒酵母是酵母菌中的代表类型 属于酵母属 细胞多为圆形 卵圆形 少数变形延长成为腊肠形 细胞大小不一 特别是在长度上的差异较大 一般为3 5 8 m 5 0 16 m 细胞很少形成假菌丝 54 毕赤酵母属 Pichia 细胞形状多样 多边出芽 能形成假菌丝 常有油滴 表面光滑 发酵或不发酵 不同化硝酸盐 能利用正癸烷及十六烷 可发酵石油以生产单细胞蛋白 代表种为毕赤巴斯德酵母 毕赤酵母 Pichiapastoris phase contrastpictureofPichiapastoris 55 异常汉逊氏酵母 Hansenulaanomala 细胞为圆形 椭圆或腊肠形 多边芽殖 麦芽汁固体斜面上呈乳白色 无光泽 边缘呈丝状 异常汉逊酵母能产生乙酸乙脂 在食品风味调节中起作用 如用于酱油生产 白酒酿造中可使味道纯厚 由于汉逊酵母利用的碳源类型广泛 生长能力强 而且带有荚膜 因此它也是食品发酵工业中的一种常见污染菌 56 热带假丝酵母 Candidatropicalis 细胞呈球形或卵形 大小为4 8 m 5 11 m 麦芽汁固体斜面上呈乳白色或奶油色 无光泽或稍有光泽 软或平滑或部分有皱纹 氧化烃类的能力很强 可以利用煤油 常用于单细胞蛋白的生产 57 产朊假丝酵母 Candidautilis 细胞呈圆形或椭圆形 大小为3 5 4 5 m 7 13 m 麦芽汁固体斜面上呈乳白色 平滑 有光泽或无光泽 边缘整齐或呈菌丝状 产朊假丝酵母蛋白质含量和维生素B的含量均比酿酒酵母高 用于单细胞蛋白的生产 生长无需生长因子 可利用五碳糖 六碳糖和糖蜜 也可利用造纸工业的亚硫酸纸浆废液 木材水解液等 卡尔伯氏酵母 Saccharomycescarlsbergensis Carsberg是丹麦啤酒厂的名字 卡尔伯氏酵母分离自该厂 是典型的啤酒酿造中的底面酵母 特点 低温时长得更快 繁殖速度最快的温度为31 6 34 而酿酒酵母则为35 7 39 8 58 解脂假丝酵母 Candidalipolytica 白地霉 Geotrichumcandidum 细胞呈卵形或长形 麦芽汁固体斜面上呈乳白色 湿粘 无光泽 边缘不整齐 分解脂肪和蛋白质的能力很强 是石油发酵生产单细胞蛋白的优良菌种 也用于石油脱蜡 柠檬酸生产 维生素B6生产等 具有真菌丝 有的分枝 横隔或多或少 菌丝宽 约3 7微米 麦芽汁固体斜面上呈白色 毛状或粉状 白地霉能水解蛋白 多数可液化明胶 胨化牛奶 最高生长温度为33 37 可供食用和做饲料 生产核酸等 59 白假丝酵母 Candidaalbicans 白假丝酵母又名白色念珠菌 细胞呈圆形或卵圆形 以芽生孢子出芽繁殖 不进行有性繁殖 不能形成子囊及子囊孢子 该菌在玉米粉琼脂培养基上可形成典型的假菌丝 白色念珠菌是一种条件致病菌 当机体菌群失调 抵抗力下降或其他原因引起机体免疫力减弱时 极易导致这类真菌感染 该菌引起的感染一般为浅部感染 主要侵染皮肤 粘膜 如感染口腔粘膜引起鹅口疮 如扩散至体内后 也可引起内脏感染或中枢神经感染 导致肺炎 肾炎 脑膜炎等疾病的发生 白色念珠菌对一些唑类药物敏感 如氟康唑 酮康唑等 60 新型隐球菌 Cryptococcusneoformans 新型隐球菌 Cryptococcusneoformans 首度于1984年被发现 是一种产荚膜的酵母菌 能引起隐球菌病 cryptococcosis 及隐球菌脑膜炎 cryptococcalmeningitis 世界各地均有此病散发性发生 近年来 新型隐球菌已跃居爱滋病患死因首位 且占脑膜炎病因的5 因此逐渐引起医疗界之重视 新型隐球菌的细胞为圆形 直径一般为4 6 m 由于细胞壁外有一层很厚的荚膜 折光性较强 常规的染色难以观察到该菌的存在 故称隐球菌 鸽子等飞禽可以作为该菌的主要传染源 61 62 63 64 多数酵母菌的菌落特征与细菌相似 但比细菌菌落大而厚 菌落表面光滑 湿润 粘稠 容易挑起 菌落质地均匀 正反面和边缘 中央部位的颜色都很均一 菌落多为乳白色 少数为红色 个别为黑色 固体培养基 65 66 好气性生长的酵母可在培养基表面上形成菌膜或菌醭 其厚度因种而异 有的酵母菌在生长过程中始终沉淀在培养基底部 有的酵母菌在培养基中均匀生长 使培养基呈浑浊状态 液体培养基 67 上代个体经一系列生长 发育阶段而产生下一代个体的全部过程 称为该生物的生活史或生命周期 各种酵母的生活史可分为三种类型 1 单倍体型2 双倍体型3 单双倍体型 68 以啤酒酵母为代表特点 单倍体营养细胞和双倍体营养细胞均可进行芽殖 营养体既可以单倍体形式也可以双倍体形式存在 在特定条件下进行有性生殖 单倍体和双倍体两个阶段同等重要 形成世代交替 69 以八孢裂殖酵母为代表特点 营养细胞是单倍体 无性繁殖以裂殖方式进行 双倍体细胞不能独立生活 因为双倍体阶段短 一经生成立即减数分裂 70 以路德类酵母为代表特点 营养体为双倍体 不断进行芽殖 双倍体营养阶段长 单倍体的子囊孢子在子囊内发生接合 单倍体阶段仅以子囊孢子形式存在 故不能独立生活 71 属于接合菌亚门菌落呈棉絮状 灰白色 无隔膜菌丝无性繁殖产生孢囊孢子 有性繁殖产生接合孢子匍匐菌丝与基质接触处生出假根 与假根相对方向生出孢囊梗 根霉属 Rhizopus 72 囊托 囊轴 73 根霉的用途 高产淀粉水解酶应用 为糖化菌 淀粉水解 用根霉和酵母菌混合作为酒曲 还用于生产乳酸 延胡羧酸 丁烯二酸等物质 74 毛霉属 Mucor 属于接合菌亚门菌菌落呈棉絮状 灰白色 无隔膜菌丝无性繁殖产生孢囊孢子 有性繁殖产生接合孢子无匍匐菌丝 假根 囊托 有特殊的囊领 75 76 毛霉的用途 生产有机酸生产酶制剂生产腐乳 豆豉对甾族化合物具转化作用 77 曲霉属 Aspergillus 属于半知菌亚门菌丝有隔膜有足细胞和顶囊无性繁殖产生分生孢子 有些种可进行有性繁殖产生子囊孢子 78 79 曲霉的用途 食用色素生产糖化饲料有机酸酶制剂是做酱 酿酒 制醋的主要菌种 80 属于半知菌亚门菌丝有隔膜无足细胞和顶囊形成独特的帚状枝 青霉属 Penicillium 81 82 大型真菌 83 84 85 86 87 细胞内一个核进入钩中 双核分裂成4个核 新分裂的2个核进入细胞一段 一个核仍留在钩中 钩向下弯曲 与原细胞壁接触 壁融合 钩的基部产生隔膜 钩中核下移 钩的垂直方向产生隔膜 新细胞形成 双核间出现钩状分枝 88 89 常见大型真菌 1 香菇 Lentinulaedodes 属于口蘑科 微香菇属 又名香蕈 香菌 厚菇 花菇等 著名的食用菌和药用菌 香菇含有担孢