真核微生物细胞的形态.ppt

第三章真核微生物细胞的形态 结构与功能 3 2丝状真菌一 菌丝的形态结构二 霉菌的孢子三 异核现象和准性生殖四 霉菌的菌落 3 1酵母一 形态与结构二 生长繁殖 3 1酵母 yeast 酵母菌是一群单细胞的真核微生物 这个术语也是无分类学意义的普通名称 通常指以芽殖或裂殖来进行无性繁殖的单细胞真菌 以与霉菌区分开 有些可产生子囊孢子进行有性繁殖 参见P47 多分布在含糖的偏酸性环境 也称为 糖菌 如水果 蔬菜 叶子 树皮等处 及葡萄园和果园土壤中等 重要的微生物资源人类的第一种 家养微生物 有些酵母菌具有危害性引起皮肤 呼吸道 消化道 泌尿生殖道疾病 1 个体形态 卵圆 圆 圆柱 梨形等单细胞 其细胞直径一般比细菌粗10倍左右 有的酵母菌子代细胞连在一起成为链状 称为假丝酵母 参见P48 3真核微生物细胞的形态 结构与功能3 1酵母 yeast 一 形态与结构 2 细胞壁结构 3真核微生物细胞的形态 结构与功能3 1酵母 yeast 一 形态与结构 酵母菌细胞壁的厚度为25 70nm 重量约占细胞干重的25 主要成分为葡聚糖 甘露聚糖 蛋白质和少量几丁质 少量脂质 它们在细胞壁上自外至内的分布次序是甘露聚糖 蛋白质 葡聚糖 蜗牛酶 纤维素酶甘露聚糖酶葡糖酸酶几丁质酶脂酶等30多种酶 用于酵母菌细胞壁的水解 3 细胞膜 3真核微生物细胞的形态 结构与功能3 1酵母 yeast 一 形态与结构 真核生物与原核生物细胞质膜的差别 具有细胞壁的真核微生物主要是真菌 包括酵母菌和丝状真菌 和藻类 对没有细胞壁的真核细胞来说 细胞质膜就是它的外部屏障 4 细胞核 略 5 其他细胞构造 3真核微生物细胞的形态 结构与功能3 1酵母 yeast 一 形态与结构 液泡 较大 含有一些水解酶代谢中间产物 金属离子 聚磷酸 类脂等 功能 调节渗透压 贮存库 3真核微生物细胞的形态 结构与功能3 1酵母 yeast 一 形态与结构 6 菌落形态 与细菌菌落类似 但一般较细菌菌落大且厚 表面湿润 膏状 易被挑起 菌落质地均匀 颜色一致 多为乳白色 少数呈红色 黑色 褐色 一般有悦人的香味 1 无性繁殖 1 芽殖 主要的无性繁殖方式 成熟细胞长出一个小芽 到一定程度后脱离母体继续长成新个体 2 裂殖 少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖 例如裂殖酵母 3真核微生物细胞的形态 结构与功能3 1酵母 yeast 形态与结构二 生长繁殖 3 无性孢子 某些酵母菌可以产生芽孢子 假丝酵母 掷孢子 掷孢酵母 厚壁孢子 假丝酵母 2 有性繁殖 酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖 1 两个性别不同的单倍体细胞靠近 相互接触 2 接触处细胞壁消失 质配 3 核配 形成二倍体核的接合子 3真核微生物细胞的形态 结构与功能3 1酵母 yeast 形态与结构二 生长繁殖 A 以二倍体方式进行营养细胞生长繁殖 独立生活 下次有性繁殖前进行减数分裂 B 进行减数分裂 形成4个或8个子囊孢子 而原有的营养细胞就成为子囊 子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞 p50 3真核微生物细胞的形态 结构与功能3 1酵母一 形态与结构二 生长繁殖3 2丝状真菌一 菌丝 菌丝体 的形态结构二 霉菌的孢子三 异核现象和准性生殖四 霉菌的菌落 霉菌 mold 是一些 丝状真菌 的统称 不是分类学上的名词 霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝 hypha 构成 许多菌丝交织在一起 称为菌丝体 mycelium 参见P53 3真核微生物细胞的形态 结构与功能3 1酵母 yeast 3 2丝状真菌 在自然界分布极广 种类和数量惊人 自然界分解植物残体的重要力量 霉菌同人类的生产 生活关系密切 是人类实践活动中最早认识和利用的一类微生物有用物品的生产风味食品 酒精 抗生素 青霉素 灰黄霉素 有机酸 柠檬酸 葡萄糖酸 延胡索酸等 酶制剂 淀粉酶 果胶酶 纤维素酶等 维生素 甾体激素等 在农业上用于饲料发酵 植物生长刺激素 赤霉素 杀虫农药 白僵菌剂 等 食物 工农业制品的霉变 全世界平均每年由于霉变而不能食 饲 用的谷物约占2 引起动植物疾病 一 菌丝 菌丝体 的形态结构 3真核微生物细胞的形态 结构与功能3 1酵母 yeast 3 2丝状真菌 1 细胞结构细胞壁 p42 2 其他结构 略 鞭毛 9 2 结构微管二联体p43 A 细胞膜 B 几丁质 甲壳质 微纤维镶嵌在无定形的蛋白质 甘露糖和糖原组分中 C 不连续蛋白质层 D 糖蛋白层 E 不定形糖原层 葡聚糖 一 菌丝 菌丝体 的形态结构 2 菌丝形态 无隔膜菌丝 有隔膜菌丝 整个菌丝为长管状单细胞 细胞质内含有多个核 其生长过程只表现为菌丝的延长和细胞核的裂殖增多以及细胞质的增加 菌丝由横隔膜分隔成成串多细胞 每个细胞内含有一个或多个细胞核 有些菌丝 从外观看虽然像多细胞 但横隔膜上有小孔 使细胞质和细胞核可以自由流通 而且每个细胞的功能也都相同 菌丝 营养菌丝 气生菌丝 繁殖菌丝 霉菌菌丝直径约为2 10um 比一般细菌和放线菌菌丝大几到几十倍 一 菌丝 菌丝体 的形态结构1 细胞结构2 菌丝形态 3 菌丝的特化 营养菌丝和气生菌丝对于不同的真菌来说 在它们的长期进化过程中 对于相应的环境条件已有了高度的适应性 并明显地表现在产生各种形态和功能不同的特化结构上 也称菌丝的变态 一 菌丝 菌丝体 的形态结构1 细胞结构2 菌丝形态 1 假根 匍匐菌丝 类似树根 吸收营养 匍匐延伸 一 菌丝 菌丝体 的形态结构1 细胞结构2 菌丝形态3 菌丝的特化1 特化的营养菌丝 2 吸器 一些专性寄生真菌从菌丝上分化出来的旁枝 侵入细胞内分化成指状 球状或丝状 用以吸收细胞内的营养 一 菌丝 菌丝体 的形态结构1 细胞结构2 菌丝形态3 菌丝的特化1 特化的营养菌丝 3 附着枝 若干寄生真菌由菌丝细胞生出1 2个细胞的短枝 以将菌丝附着于宿主上 这种特殊的结构即附着枝 一 菌丝 菌丝体 的形态结构1 细胞结构2 菌丝形态3 菌丝的特化1 特化的营养菌丝 4 附着胞 许多植物寄生真菌在其芽管或老菌丝顶端发生膨大 并分泌粘性物 借以牢固地粘附在宿主的表面 这一结构就是附着胞 附着胞上再形成纤细的针状感染菌丝 以侵入宿主的角质层而吸取营养 参见P56 一 菌丝 菌丝体 的形态结构1 细胞结构2 菌丝形态3 菌丝的特化1 特化的营养菌丝 5 菌环 菌丝交织成套状菌网 菌丝交织成网状 捕虫菌目 Zoopagales 在长期的自然进化中形成的特化结构 特化菌丝构成巧妙的网 可以捕捉小型原生动物或无脊椎动物 捕获物死后 菌丝伸入体内吸收营养 一 菌丝 菌丝体 的形态结构1 细胞结构2 菌丝形态3 菌丝的特化1 特化的营养菌丝 7 菌索 根状菌丝组织 一 菌丝 菌丝体 的形态结构1 细胞结构2 菌丝形态3 菌丝的特化1 特化的营养菌丝 6 菌核 是一种休眠的菌丝组织 由菌丝密集地交织在一起 其外层教坚硬 色深 内层疏松 大多呈白色 一 菌丝 菌丝体 的形态结构1 细胞结构2 菌丝形态3 菌丝的特化1 特化的营养菌丝 子实体 菌丝交织成垫状 壳状的子座 在子座外或内可形成孢子 一 菌丝 菌丝体 的形态结构1 细胞结构2 菌丝形态3 菌丝的特化2 特化的气生菌丝 子实体 分生孢子盘 3 菌丝的特化2 特化的气生菌丝 1 结构简单的子实体 Aspergillus Penicillium Mucor Rhizopus 分生孢子盘 锁状联合 担子菌在一般的培养基上不产生子实体 但是有种特殊的构造 锁状联合 3 菌丝的特化2 特化的气生菌丝 2 结构复杂的子实体 球形或瓶形结构 内部或底部长有短的分生孢子梗 上生分生孢子 分生孢子梗簇生在一起形成盘状结构 有时其中夹杂着刚毛 分生孢子梗簇生在一起形成垫状结构 分生孢子盘 3 菌丝的特化2 特化的气生菌丝 2 结构复杂的子实体 子囊果 在子囊和子囊孢子发育过程中 从原来的雌器和雄器下面的细胞上生出许多菌丝 有规律地将产囊菌丝包围形成了一定结构的子囊果 子囊果的三种方式 闭囊壳 子囊壳 子囊盘 分生孢子盘 3 2丝状真菌一 菌丝 菌丝体 的形态结构二 霉菌的孢子 真菌的繁殖力极强 细胞碎片可以繁殖 但是正常自然条件下 真菌的繁殖主要是通过各种形形色色的无性或有性孢子来进行繁殖的 1 无性孢子 节孢子厚垣孢子孢囊孢子分生孢子芽孢子 3 2丝状真菌一 菌丝 菌丝体 的形态结构二 霉菌的孢子 2 有性孢子 p58 卵孢子接合孢子子囊孢子担孢子 霉菌有性孢子繁殖的特点 1 霉菌的有性繁殖不如无性繁殖那么经常与普遍 多发生在特定条件下 往往在自然条件下较多 在一般培养基上不常见 2 有性繁殖方式因菌种不同而异 有的两条营养菌丝就可以直接结合 有的则由特殊的性细胞 性器官 配子囊或由配子囊产生的配子来相互交配 形成有性孢子 3 核配后进行减数分裂 因此菌体染色体数目为单倍 双倍体只限于接合子 4 霉菌的有性繁殖存在同宗配合和异宗配合两种情况 接合孢子 由菌丝发育形成两个配子囊 进行质配 核配 然后生出多层厚壁 形成接合孢子 质配 核配多核合子 休眠阶段1 3月发芽时减数分裂芽生子囊 壁变厚 粗糙 转成黑色 子囊孢子 子囊孢子生在子囊中 一般为2n 2 8个 是子囊菌的主要特征 两种形成方式 简单 2个营养细胞结合直接形成 如酵母复杂 子囊果 子囊形状 子囊孢子形状 3 2丝状真菌一 菌丝 菌丝体 的形态结构二 霉菌的孢子三 异核现象和准性生殖 有一些霉菌 至今尚未发现其生活史中有有性繁殖阶段 这类真菌称为半知菌 异核现象 不同类型的核存在于同一个体的现象 由两个不同基因型核的菌丝融合而成菌丝中少数细胞核突变少数单倍体核融合成二倍体核 是许多霉菌 尤其是半知菌存在的一种普遍现象 由于没有发现半知菌的有性生殖 所以异核现象成为这类型真菌遗传重组的一个重要机制 准性生殖 无性重组 质配 核配 单倍体化 异核现象 双倍体化 一系列有丝分裂中一再