第二章 真核微生物.pdf

by YJ Kang 1 第二章 真核微生物第二章 真核微生物 YanchengYancheng Teachers UniversityTeachers UniversityMicrobiologyMicrobiology by YJ Kang 2 定义及特点定义及特点 细胞核具有核膜 细胞核具有核膜 能进行有丝分裂 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 细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细 胞器 具有上述特征的微小生物具有上述特征的微小生物 蓝细菌只存在叶绿素 和藻蓝素 蓝细菌只存在叶绿素 和藻蓝素 by YJ Kang 3 真核微生物真核微生物 植物界 显微藻类 动物界 原生动物 植物界 显微藻类 动物界 原生动物 菌物界 菌物界 假菌假菌 霜霉病 马铃薯晚疫病霜霉病 马铃薯晚疫病 真菌真菌 单细胞真菌单细胞真菌 酵母菌 丝状真菌 酵母菌 丝状真菌 霉菌 大型真菌子实体真菌 霉菌 大型真菌子实体真菌 蕈菌蕈菌 真核微生物的主要类群真核微生物的主要类群 因此 真核微生物实际 上 因此 真核微生物实际 上不是一个单系类群不是一个单系类群 而是 而是包含了属于不同生 物界的几个类群 包含了属于不同生 物界的几个类群 by YJ Kang 4 真菌是最重要的真核微生物真菌是最重要的真核微生物 他们的特点是 他们的特点是 具有真正细胞核 具有真正细胞核 无叶绿素 不能进行光合作用 无叶绿素 不能进行光合作用 一般具有发达的菌丝体 一般具有发达的菌丝体 细胞壁多含有几丁质 细胞壁多含有几丁质 营养方式为异养吸收型 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 以产大量无性和 或 有性孢子的形式进行繁殖 陆生性较强 陆生性较强 by YJ Kang 5 比较项目比较项目真核微生物真核微生物原核微生物原核微生物 细胞大小细胞大小较大较大 通常通常 5 m 较小较小 一般一般 5 m 细胞壁的主要成分细胞壁的主要成分纤维素 几丁质纤维素 几丁质肽聚糖肽聚糖 细胞质细胞质 线粒体线粒体 间体间体 溶酶体溶酶体 高尔基体高尔基体 微管微管 储藏物储藏物淀粉淀粉 等等聚聚 羟丁酸羟丁酸 等等 核糖体核糖体80S70S 细胞核细胞核 核膜核膜 核仁核仁 染色体染色体1 数条 与数条 与RNA和 组蛋白结合 和 组蛋白结合 1条 不与条 不与RNA和 组蛋白结合 和 组蛋白结合 一 原核微生物与真核微生物的比较一 原核微生物与真核微生物的比较 by YJ Kang 6 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 1 细胞壁 细胞壁 酵母菌 主要是酵母菌 主要是甘露聚糖甘露聚糖和和葡聚糖葡聚糖 低等真菌 主要是低等真菌 主要是纤维素纤维素 高等真菌 主要是高等真菌 主要是几丁质 甲壳质 几丁质 甲壳质 2 鞭毛 鞭毛 3 细胞膜 细胞膜 9 2 型 中间型 中间1对微管 外围对微管 外围9个微管二联体个微管二联体 甾醇甾醇 表面毛发状细胞器 长 表面毛发状细胞器 长 150 200 m 为 鞭毛 短 为 鞭毛 短 5 10 m 为纤毛 为纤毛 by YJ Kang 7 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 by YJ Kang 8 项目项目原核生物原核生物真核生物真核生物 甾醇甾醇无 支原体例外 无 支原体例外 有 胆淄醇 麦角淄醇 等 有 胆淄醇 麦角淄醇 等 磷脂种类磷脂种类磷脂酰甘油和磷脂酰乙 醇胺等 磷脂酰甘油和磷脂酰乙 醇胺等 磷脂酰胆碱和磷脂酰乙 醇胺等 磷脂酰胆碱和磷脂酰乙 醇胺等 脂肪酸种类脂肪酸种类直链或分支 饱和或不 饱和脂酸 每一磷脂分 子常含饱和与不饱和脂 肪酸各一 直链或分支 饱和或不 饱和脂酸 每一磷脂分 子常含饱和与不饱和脂 肪酸各一 高等真菌高等真菌 含偶数碳原 子的饱和或不饱和脂肪 酸 含偶数碳原 子的饱和或不饱和脂肪 酸 低等真菌低等真菌 含奇数碳原 子的不饱和脂肪酸 含奇数碳原 子的不饱和脂肪酸 糖脂糖脂无无有 具有细胞间识别受 体功能 有 具有细胞间识别受 体功能 电子传递体电子传递体有有无无 基团转移运输基团转移运输有有无无 胞吞作用胞吞作用无无有有 细胞质膜 细胞质膜 Plasma Membrane by YJ Kang 9 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 4 细胞核 细胞核 是细胞遗传信息 是细胞遗传信息 DNA 的贮存 复制和转录的 主要部位 的贮存 复制和转录的 主要部位 外形固定 有核膜外形固定 有核膜 由核被膜 染色质 核仁和核基质组成由核被膜 染色质 核仁和核基质组成 by YJ Kang 10 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 4 细胞核 细胞核 核被膜 核被膜 nuclear envelope 构造与功能上与原核 基本相同 构造与功能上与原核 基本相同 包在细胞核外 由包在细胞核外 由核膜核膜和和核纤层核纤层组成 其上有核孔 组成 其上有核孔 nuclear pores 核膜核膜两层两层7 8 nm膜组成 两膜间为核周间隙 膜组成 两膜间为核周间隙 核纤层核纤层 核膜内层 核纤层蛋白 核膜内层 核纤层蛋白 lamin 组成 组成 核孔核孔 细胞核和细胞质物质交流通道 细胞核和细胞质物质交流通道 by YJ Kang 11 核被膜电镜和结构模式图核被膜电镜和结构模式图 核纤层核纤层核孔核孔 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 by YJ Kang 12 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 4 细胞核 细胞核染色质染色质 分裂间期分裂间期时 时 DNA 组蛋白 非组蛋白和少量 组蛋白 非组蛋白和少量RNA 组成的线形物质 基本单位组成的线形物质 基本单位核小体核小体 nucleosomes 可被碱性染料染色 按形态可分为 可被碱性染料染色 按形态可分为 常染色质常染色质 间期核内染色质丝折叠压缩程度低 处于伸展状 态 着色浅的那部分染色质 富含单拷贝 间期核内染色质丝折叠压缩程度低 处于伸展状 态 着色浅的那部分染色质 富含单拷贝DNA序列 有转录 活性 序列 有转录 活性 丝状 异染色质 丝状 异染色质 折叠压缩程度高 处于凝聚状态 染料着色深的 那部分染色质 富含重复 折叠压缩程度高 处于凝聚状态 染料着色深的 那部分染色质 富含重复DNA序列 复制延迟 一般无转录 活性 序列 复制延迟 一般无转录 活性 凝缩凝缩 by YJ Kang 13 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 染色质 染色体 染色质 染色体 染色质和染色体在化学 成分上并无不同 染色质和染色体在化学 成分上并无不同 DNA 组蛋白 非组 蛋白和少量 组蛋白 非组 蛋白和少量RNA 只 是处于不同功能阶段的 不同的构型 只 是处于不同功能阶段的 不同的构型 组蛋白组蛋白 存在于真核生物染色 质中的一组进化上非常保守的 碱性蛋白质 是构成核小体的 核心 存在于真核生物染色 质中的一组进化上非常保守的 碱性蛋白质 是构成核小体的 核心 非组蛋白非组蛋白 参与 参与DNA复制和转 录的酶 复制和转 录的酶 by YJ Kang 14 染色质 细胞间期 染色质 细胞间期 染色体 分裂期 染色体 分裂期 染色质和染色体在化学成分 上并无不同 染色质和染色体在化学成分 上并无不同 DNA 组蛋 白 非组蛋白和少量 组蛋 白 非组蛋白和少量 RNA 只是处于不同功能 阶段的不同的构型 只是处于不同功能 阶段的不同的构型 形成核小体 染色体一部分 形成核小体 染色体一部分 by YJ Kang 15 核小体和螺线管结构核小体和螺线管结构 染色体染色体 进行进行分裂分裂时 染色质盘绕 折叠形成棒状为 时 染色质盘绕 折叠形成棒状为染色体 染色体 chromosome 核仁核仁 细胞核中没有膜包的圆形或 椭圆小体 富含 细胞核中没有膜包的圆形或 椭圆小体 富含RNA和和Pr 是合成 是合成rRNA和装配核糖体 部位 和装配核糖体 部位 核基质核基质 蛋白纤维构成 支持细胞核 和提供染色质附着点 蛋白纤维构成 支持细胞核 和提供染色质附着点 核仁组织区核仁组织区 核小体 组蛋白八聚体 核仁 核小体 组蛋白八聚体 核仁 by YJ Kang 16 5 细胞质和细胞器 细胞质和细胞器 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 细胞基质细胞基质 cytometrix 除可分辨细胞器之外的胶状溶 液 细胞代谢重要场所 微管 除可分辨细胞器之外的胶状溶 液 细胞代谢重要场所 微管 微管蛋白组成中空管微管蛋白组成中空管 细胞骨架细胞骨架 cytoskeleton 肌动蛋白丝肌动蛋白丝 微丝微丝 肌动蛋白肌动蛋白 中间丝 中间丝 中间纤维中间纤维 微管功能微管功能 支持和运输 细胞分裂时的纺锤体 鞭毛和纤毛 支持和运输 细胞分裂时的纺锤体 鞭毛和纤毛 微丝功能微丝功能 提供 提供ATP 发生收缩 发生收缩 中间丝中间丝 支持和运动 支持和运动 细胞基质和细胞骨架细胞基质和细胞骨架 by YJ Kang 17 细胞骨架作用细胞骨架作用 以细胞核为中心向外放射状微管以细胞核为中心向外放射状微管 by YJ Kang 18 5 细胞质和细胞器 细胞质和细胞器 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 内质网和核糖体内质网和核糖体 内质网内质网 endoplasmic reticulum 脂质双分子层 内 侧与核被膜外膜相通 核周间隙也是 脂质双分子层 内 侧与核被膜外膜相通 核周间隙也是ER部分 部分 RER 粗糙型内质网粗糙型内质网 合成运输分泌蛋白功能合成运输分泌蛋白功能 SER 光滑型内质网光滑型内质网 脂类代谢和钙代谢相关 存在动物 细胞 脂类代谢和钙代谢相关 存在动物 细胞 核糖体核糖体 ribosomes 40 蛋白质 蛋白质 60 RNA 大亚基大亚基 60S 28S 5 8S 5S 40多种蛋白质多种蛋白质 小亚基小亚基 40S 18S 30多种蛋白质多种蛋白质 by YJ Kang 19 内质网内质网 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 by YJ Kang 20 蛋白合成示意图蛋白合成示意图 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 向核糖体运输向核糖体运输 by YJ Kang 21 高尔基体高尔基体 Golgi body 5 细胞质和细胞器 细胞质和细胞器 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 1898年意大利学者年意大利学者C Golgi在神经细胞发现 在神经细胞发现 4 8个 平行的扁平膜囊和囊泡组成 无核糖体附着 个 平行的扁平膜囊和囊泡组成 无核糖体附着 作用作用 RER合成蛋白运到合成蛋白运到Golgi与糖 脂形成与糖 脂形成糖蛋白糖蛋白 或或脂蛋白脂蛋白 外排到细胞外 合成糖蛋白 脂蛋白及 对某些蛋白质原酶切加工 合成新细胞壁和细胞膜 提供原材料的重要场所 外排到细胞外 合成糖蛋白 脂蛋白及 对某些蛋白质原酶切加工 合成新细胞壁和细胞膜 提供原材料的重要场所 by YJ Kang 22 高尔基体高尔基体 by YJ Kang 23 溶酶体溶酶体 lysosome 5 细胞质和细胞器 细胞质和细胞器 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 单层膜包着 含酸性水解酶 细胞内消化作用 单层膜包着 含酸性水解酶 细胞内消化作用 吞噬溶酶体吞噬溶酶体 与吞噬泡结合 根据结合对象 与吞噬泡结合 根据结合对象 多泡体多泡体 与胞饮泡结合 与胞饮泡结合 自噬溶酶体自噬溶酶体 与内源结构 与内源结构 by YJ Kang 24 微体 微体 microbody 5 细胞质和细胞器 细胞质和细胞器 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 单层膜包裹 类似溶酶体 但含的酶不同 两种 单层膜包裹 类似溶酶体 但含的酶不同 两种 过氧化物酶体 过氧化物酶体 依赖依赖FAD的氧化酶和的氧化酶和H2 O2 避免细胞受 避免细胞受H2 O2毒害 毒害 乙醛酸循环体 乙醛酸循环体 植物细胞 使脂类转变为糖 植物细胞 使脂类转变为糖 by YJ Kang 25 5 细胞质和细胞器 细胞质和细胞器 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 线粒体 线粒体 mitochondria 将化学能转变为将化学能转变为ATP 两层膜包裹 两层膜包裹 内膜突出形成 嵴 内膜突出形成 嵴 真菌嵴形状真菌嵴形状有两种 有两种 管状嵴管状嵴 与高等植物 藻类类似与高等植物 藻类类似 如 含纤维质细胞壁和无壁的卵菌 前毛壶菌 粘菌等如 含纤维质细胞壁和无壁的卵菌 前毛壶菌 粘菌等 板状嵴板状嵴 如 含几丁质的壶菌 接合菌 子囊菌 担子菌如 含几丁质的壶菌 接合菌 子囊菌 担子菌 by YJ Kang 26 线粒体线粒体 ATP合酶 合酶 by YJ Kang 27 叶绿体 叶绿体 chloroplast 5 细胞质和细胞器 细胞质和细胞器 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 双层膜包裹 将光能转变为化学能 双层膜包裹 将光能转变为化学能 外膜 外膜 透性大透性大 叶绿体膜 内膜 叶绿体膜 内膜 选择通透选择通透 类囊体膜 类囊体 类囊体膜 类囊体 单位膜封闭成的扁平小囊 膜上有光合色素和电子 载体 单位膜封闭成的扁平小囊 膜上有光合色素和电子 载体 基质基质 含核糖体 含核糖体 DNA 淀粉粒 核酮糖二磷酸羧化酶等 光反应 淀粉粒 核酮糖二磷酸羧化酶等 光反应 类囊体膜类囊体膜 光能 化学能 光能 化学能 主要功能 主要功能 光合作用光合作用 暗反应 暗反应 基质进行基质进行 利用光反应产 生的 利用光反应产 生的ATP NADPH等固定等固定CO2 by YJ Kang 28 叶绿体叶绿体 类囊体摞在一起为基粒类囊体摞在一起为基粒 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 by YJ Kang 29 液泡 液泡 vacuole 5 细胞质和细胞器 细胞质和细胞器 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 单位膜分隔的细胞器 老龄细胞大而明显 单位膜分隔的细胞器 老龄细胞大而明显 含糖原 脂肪 多磷酸盐等贮藏物 各种酶类 含糖原 脂肪 多磷酸盐等贮藏物 各种酶类 功能功能 维持渗透压 贮藏营养物 溶酶体的作用 将各种蛋白酶与细胞质隔离 防止细胞损伤 维持渗透压 贮藏营养物 溶酶体的作用 将各种蛋白酶与细胞质隔离 防止细胞损伤 by YJ Kang 30 5 细胞质和细胞器 细胞质和细胞器 二 真核微生物的细胞构造二 真核微生物的细胞构造 膜边体膜边体 lomasome 真菌细胞特有 真菌细胞特有 几丁质酶体几丁质酶体 chitosome 氢化酶体氢化酶体 hydrogenosome 存在厌氧真菌和原生 动物 类似线粒体作用 存在厌氧真菌和原生 动物 类似线粒体作用 其他细胞器其他细胞器 by YJ Kang 31 绝大多数真菌的营养体是绝大多数真菌的营养体是菌丝体菌丝体 因此 因此 丝状真菌是 真菌的最主要成员 丝状真菌是 真菌的最主要成员 霉菌是丝状真菌的一个通俗名 称 这是因为这类真菌通常会在生长基质表面呈现为 发霉的特征 它们往往在潮湿的气候下大量生长繁 殖 长出肉眼可见的丝状 绒状或蛛网状的菌丝体 霉状物 有较强的陆生性 在自然条件下 霉菌是丝状真菌的一个通俗名 称 这是因为这类真菌通常会在生长基质表面呈现为 发霉的特征 它们往往在潮湿的气候下大量生长繁 殖 长出肉眼可见的丝状 绒状或蛛网状的菌丝体 霉状物 有较强的陆生性 在自然条件下 常引 起食物 工农业产品的霉变和植物的真菌病害 常引 起食物 工农业产品的霉变和植物的真菌病害 在地球上 几乎到处都有丝状真菌的踪迹 种类多 数量大 在地球上 几乎到处都有丝状真菌的踪迹 种类多 数量大 第一节 丝状真菌第一节 丝状真菌 霉菌 霉菌 mold by YJ Kang 32 与人类的关系与人类的关系 有益 有益 1 重要有机物分解者 重要有机物分解者 2 工业柠檬酸等有机酸 酶制剂 抗生素 生物碱 工业柠檬酸等有机酸 酶制剂 抗生素 生物碱 3 食品制造 如 酱油 食品制造 如 酱油 4 基础理论研究 如 粗糙脉孢菌 遗传学研究 基础理论研究 如 粗糙脉孢菌 遗传学研究 不利 不利 1 工农业产品霉变 工农业产品霉变 2 植物最主要的病原菌 马铃薯晚疫病 小麦锈病 植物最主要的病原菌 马铃薯晚疫病 小麦锈病 3 动物和人体传染病 如 皮肤癣症 动物和人体传染病 如 皮肤癣症 4 致畸毒素 如 黄曲霉毒素 致畸毒素 如 黄曲霉毒素 by YJ Kang 33 一 菌丝 一 菌丝 hyphae 是 是真菌营养体的基本单位真菌营养体的基本单位 为分枝 管状 有或无隔膜 它的直径一般为 为分枝 管状 有或无隔膜 它的直径一般为3 10 m 与酵母细胞 类似 比细菌或放线菌的细胞约粗 与酵母细胞 类似 比细菌或放线菌的细胞约粗10倍 倍 1 真菌菌丝细胞的构造 其外由厚实 坚韧的 真菌菌丝细胞的构造 其外由厚实 坚韧的细胞壁细胞壁所包 裹 其内有 所包 裹 其内有细胞膜细胞膜 再内就是充满着 再内就是充满着细胞质细胞质的细胞腔 的细胞腔 细胞 核 细胞 核也由双层的核膜包裹 其上有许多膜孔 核内有一核仁 在细胞质中存在着液泡 线粒体 内质网 核糖体 泡囊和 膜边体 也由双层的核膜包裹 其上有许多膜孔 核内有一核仁 在细胞质中存在着液泡 线粒体 内质网 核糖体 泡囊和 膜边体 lomasome 等 等 膜边体膜边体是一种特殊的膜结构 位于是一种特殊的膜结构 位于细胞壁和细胞膜之间细胞壁和细胞膜之间 由 单层膜包围而成 形状变化很大 有管状 囊状 球状 卵 圆状或为多层折叠状等存在于细胞周围 有点类似于细菌中 的间体 其功能还不够清楚 可能与壁形成有关 由 单层膜包围而成 形状变化很大 有管状 囊状 球状 卵 圆状或为多层折叠状等存在于细胞周围 有点类似于细菌中 的间体 其功能还不够清楚 可能与壁形成有关 一 营养体 一 营养体 vegetative body by YJ Kang 34 引自周茂繁著 真菌属分类图索 引自周茂繁著 真菌属分类图索 1983 一 营养体 一 营养体 vegetative body by YJ Kang 35 一 营养体 一 营养体 vegetative body 高等真菌高等真菌 低等真菌低等真菌 隔膜孔隔膜孔 多孔隔 单孔隔 多孔隔 单孔隔 by YJ Kang 36 一 营养体 一 营养体 vegetative body 膜边体 膜边体 lomasome 引自邢来君 李明春著 普通真菌学 引自邢来君 李明春著 普通真菌学 1999 by YJ Kang 37 2 菌丝顶端的构造 包括延伸区 硬化区 次生壁形成区 成熟区 隔膜区 菌丝顶端的构造 包括延伸区 硬化区 次生壁形成区 成熟区 隔膜区 菌丝顶端延伸区和硬化区的内层是几丁质层 外层为蛋白质 层 次生壁形成区就是亚顶端部位 其由内至外是几丁质 层 蛋白质层和葡聚糖蛋白网层 再下面就是成熟区 其由 内至外相应地为几丁质层 蛋白质层 葡聚糖蛋白质层和葡 聚糖层 最后就是隔膜区 菌丝顶端延伸区和硬化区的内层是几丁质层 外层为蛋白质 层 次生壁形成区就是亚顶端部位 其由内至外是几丁质 层 蛋白质层和葡聚糖蛋白网层 再下面就是成熟区 其由 内至外相应地为几丁质层 蛋白质层 葡聚糖蛋白质层和葡 聚糖层 最后就是隔膜区 真菌细胞壁特征性地含有真菌细胞壁特征性地含有几丁质几丁质 使细胞壁坚韧 也含有蛋 白质 甘露聚糖和葡聚糖等无定型物质 它们混在上述纤维 状物质构成的网内或网外 充实了细胞壁的结构 使细胞壁坚韧 也含有蛋 白质 甘露聚糖和葡聚糖等无定型物质 它们混在上述纤维 状物质构成的网内或网外 充实了细胞壁的结构 一 营养体 一 营养体 vegetative body by YJ Kang 38 引自周德庆著 微生物学教程 引自周德庆著 微生物学教程 1993 by YJ Kang 39 菌丝结构菌丝结构 顶端 延伸区和硬化区 次生壁形成区 成熟区 隔膜区等 顶端 延伸区和硬化区 次生壁形成区 成熟区 隔膜区等 一 营养体 一 营养体 vegetative body by YJ Kang 40 二 菌丝组织和菌丝组织体 二 菌丝组织和菌丝组织体 1 菌丝组织 在真菌生活史某些阶段 菌丝体进一 步结合 组织化 形成疏松或紧密地交织的组织 菌丝组织 在真菌生活史某些阶段 菌丝体进一 步结合 组织化 形成疏松或紧密地交织的组织 1 疏丝组织 疏丝组织 比较疏松 菌丝体是长形的 多少 互相平行排列的细胞 比较疏松 菌丝体是长形的 多少 互相平行排列的细胞 2 拟薄壁组织 拟薄壁组织 有紧密排列的多角形或卵圆形的 菌丝细胞组成 类似于维管束植物的薄壁细胞 有紧密排列的多角形或卵圆形的 菌丝细胞组成 类似于维管束植物的薄壁细胞 一 营养体 一 营养体 vegetative body by YJ Kang 41 引自周茂繁著 真菌属分类图索 引自周茂繁著 真菌属分类图索 1983 一 营养体 一 营养体 vegetative body 疏丝组织 拟薄壁组织 疏丝组织 拟薄壁组织 by YJ Kang 42 2 菌丝组织体 菌丝组织体 1 菌核 菌核 sclerotium 是一种 是一种休眠结构休眠结构 表面颜色黑或 暗 颗粒状 由皮层 拟薄壁组织和疏丝组织组成 贮藏养 料 并可抵抗逆境 渡过不良环境 条件合适时 可恢复生 长 长出菌丝 或者产生子实体 表面颜色黑或 暗 颗粒状 由皮层 拟薄壁组织和疏丝组织组成 贮藏养 料 并可抵抗逆境 渡过不良环境 条件合适时 可恢复生 长 长出菌丝 或者产生子实体 2 子座 子座 stroma 结构 功能基本上与菌核相同 但 形态上为垫状 结构 功能基本上与菌核相同 但 形态上为垫状 3 菌索 菌索 rhizomorph 形态上为索状 由皮层和髓部 组成 具有延伸和生长能力 能够吸收营养 穿透性强 并 可形成子实体 形态上为索状 由皮层和髓部 组成 具有延伸和生长能力 能够吸收营养 穿透性强 并 可形成子实体 一 营养体 一 营养体 vegetative body by YJ Kang 43 三 菌丝的特化形式 三 菌丝的特化形式 一 营养体 一 营养体 vegetative body 菌 丝 体 特化 菌 丝 体 特化营养菌丝营养菌丝 特化特化气生菌丝气生菌丝 子实体 子实体 吸取养料吸取养料 假根 吸器 假根 吸器 附着附着 附着枝 附着枝 休眠休眠 菌核 菌索 菌核 菌索 延伸延伸 匍匐枝 匍匐枝 捕食线虫捕食线虫 菌环 菌网 菌环 菌网 简单简单 孢子囊 担子 孢子囊 担子 有性有性 复杂复杂 分生孢子器 子囊果 分生孢子器 子囊果 有性有性 by YJ Kang 44 三 菌丝的特化形式 三 菌丝的特化形式 一 营养体 一 营养体 vegetative body 捕虫菌目 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 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 by YJ Kang 45 功能是固着和吸收营养 功能是固着和吸收营养 三 菌丝的特化形式 三 菌丝的特化形式 一 营养体 一 营养体 vegetative body by YJ Kang 46 一 营养体 一 营养体 vegetative body 三 菌丝的特化形式 三 菌丝的特化形式 附着枝是若干寄生真菌由菌丝细胞生 出 附着枝是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 个细胞的短枝 以将菌丝附着 于宿主上 by YJ Kang 47 三 菌丝的特化形式 三 菌丝的特化形式 一 营养体 一 营养体 vegetative body 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 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 by YJ Kang 48 三 菌丝的特化形式 三 菌丝的特化形式 一 营养体 一 营养体 vegetative body 附着胞附着胞 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 牢固地粘附在宿主的表面 这一结构就是附着胞 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 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附着胞上再形成纤细的针状感染菌丝 侵入宿主角质层吸取营养感染菌丝 侵入宿主角质层吸取营养 by YJ Kang 49 菌核菌核 一种休眠的菌丝组织 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 一种休眠的菌丝组织 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 三 菌丝的特化形式 三 菌丝的特化形式 一 营养体 一 营养体 vegetative body by YJ Kang 50 假菌核 寄生性真菌与宿主共同形成 假菌核 寄生性真菌与宿主共同形成 例如例如冬虫夏草冬虫夏草 真菌寄生于鳞翅目昆虫 使虫体转变为假菌核 当孢子 萌发 虫体死亡 菌自虫体内生长出子实体 真菌寄生于鳞翅目昆虫 使虫体转变为假菌核 当孢子 萌发 虫体死亡 菌自虫体内生长出子实体 含有虫草酸 是名贵中药 含有虫草酸 是名贵中药 三 菌丝的特化形式 三 菌丝的特化形式 一 营养体 一 营养体 vegetative body by YJ Kang 51 形成子实体 在里面或上面产生无性或有性孢子 有一定形状和构造 形成子实体 在里面或上面产生无性或有性孢子 有一定形状和构造 1 简单结构子实体 简单结构子实体 如 青霉或曲霉的分生孢子头如 青霉或曲霉的分生孢子头 2 结构复杂子实体 结构复杂子实体 如 产生无性孢子的分生孢子器 分生孢子座 分生孢子盘 产生有性孢子的子囊果 如 产生无性孢子的分生孢子器 分生孢子座 分生孢子盘 产生有性孢子的子囊果 气生菌丝特化形态气生菌丝特化形态 一 营养体 一 营养体 vegetative body by YJ Kang 52 无性子实体无性子实体 高等真菌高等真菌 半知菌类 子囊菌类和担子菌类 其中 担子菌类为最高等真菌类 半知菌类 子囊菌类和担子菌类 其中 担子菌类为最高等真菌类 by YJ Kang 53 无性子实体无性子实体 低等真菌低等真菌 孢子囊孢子囊 卵菌类卵菌类 by YJ Kang 54 1 担子果 担子果 产生担子的子实体 担子由双核菌丝的顶端细 胞膨大后形成的 其内进行核的融合和减数分裂 最终在表 面外生担孢子 有裸果型 被果型和半被果型三类 产生担子的子实体 担子由双核菌丝的顶端细 胞膨大后形成的 其内进行核的融合和减数分裂 最终在表 面外生担孢子 有裸果型 被果型和半被果型三类 2 子囊果 产生和含有子囊的子实体 子囊果 产生和含有子囊的子实体 1 闭囊壳 是一个球形的 闭合无孔口的结构 闭囊壳 是一个球形的 闭合无孔口的结构 2 子囊壳 是一个具有孔口的球形或瓶状的结构 子囊壳 是一个具有孔口的球形或瓶状的结构 3 子囊盘 是一个盘状 杯状或碗状的结构 子囊盘 是一个盘状 杯状或碗状的结构 4 子囊座 含有子囊的子座 子囊生于子座内部的溶 腔中 子囊座 含有子囊的子座 子囊生于子座内部的溶 腔中 有性子实体有性子实体 by YJ Kang 55 有性子实体有性子实体 高等真菌高等真菌 子囊子囊 by YJ Kang 56 有性子实体有性子实体 高等真菌高等真菌 by YJ Kang 57 二 真菌的孢子二 真菌的孢子 1 无性孢子 无性孢子 低低等真菌 游动孢子 孢囊孢子等真菌 游动孢子 孢囊孢子 高高等真菌 分生 厚垣 掷孢子等等真菌 分生 厚垣 掷孢子等 孢囊成熟释放 孢囊成熟释放 孢囊孢子孢囊孢子 by YJ Kang 58 青霉分生孢子青霉分生孢子 二 真菌的孢子二 真菌的孢子 by YJ Kang 59 曲霉无性孢子曲霉无性孢子 分生孢子分生孢子厚垣孢子厚垣孢子 二 真菌的孢子二 真菌的孢子 by YJ Kang 60 无性孢子无性孢子 厚垣孢子厚垣孢子 分生孢子分生孢子 孢囊孢子孢囊孢子 芽生孢子芽生孢子 节孢子节孢子 by YJ Kang 61 低低等霉菌 卵孢子 鞭毛菌亚门 接合 接合菌亚门 等霉菌 卵孢子 鞭毛菌亚门 接合 接合菌亚门 高高等霉菌 子囊 子囊菌亚门 担孢子 担子菌亚门 等霉菌 子囊 子囊菌亚门 担孢子 担子菌亚门 接合孢子接合孢子 2 有性孢子 有性孢子 二 真菌的孢子二 真菌的孢子 by YJ Kang 62 担子及担孢子 子囊孢子担子及担孢子 子囊孢子 2 有性孢子 有性孢子 二 真菌的孢子二 真菌的孢子 by YJ Kang 63 1 不及无性繁殖普遍 自然条件下较多 在一般培 养基上不常见 不及无性繁殖普遍 自然条件下较多 在一般培 养基上不常见 2 方式因菌种不同而异 有的两条营养菌丝直接结 合 有的由特殊的性细胞 性器官 相互交配 形 成有性孢子 方式因菌种不同而异 有的两条营养菌丝直接结 合 有的由特殊的性细胞 性器官 相互交配 形 成有性孢子 3 核配后一般立即进行减数分裂 因此菌体染色体 数目为单倍 双倍体只限于接合子 核配后一般立即进行减数分裂 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 霉菌的有性繁殖存在同宗配合和异宗配合两种情 况 5 霉菌的有性孢子有接合孢子 卵孢子 子囊孢子 等 霉菌的有性孢子有接合孢子 卵孢子 子囊孢子 等 有性孢子繁殖特点有性孢子繁殖特点 by YJ Kang 64 无性繁殖阶段 无性繁殖阶段 菌丝体 营养体 在适宜的条件下产生无性孢子 萌发形成新的菌丝体 多次重复 菌丝体 营养体 在适宜的条件下产生无性孢子 萌发形成新的菌丝体 多次重复 有性繁殖阶段 有性繁殖阶段 发育后期 一定条件下 菌丝体上分化出特殊性 细胞 质配 核配 减数分裂后形成 发育后期 一定条件下 菌丝体上分化出特殊性 细胞 质配 核配 减数分裂后形成n孢子 再 萌发 孢子 再 萌发 半知菌 半知菌 至尽尚未发现其生活史中有有性繁殖的霉菌至尽尚未发现其生活史中有有性繁殖的霉菌 繁殖阶段繁殖阶段 by YJ Kang 65 子囊孢子子囊孢子 分生孢子分生孢子 by YJ Kang 66 接合孢子接合孢子 孢囊孢子孢囊孢子 by YJ Kang 67 二 真菌的孢子二 真菌的孢子 by YJ Kang 68 霉菌的细胞呈丝状 在固体培养基上有霉菌的细胞呈丝状 在固体培养基上有营养菌丝营养菌丝和和气 生菌丝 气 生菌丝的分化 气生菌丝间没有毛细管水 故它们的 菌落与细菌和酵母的不同 而与放线菌的接近 的分化 气生菌丝间没有毛细管水 故它们的 菌落与细菌和酵母的不同 而与放线菌的接近 霉菌的菌落形态较大 质地一般比放线菌疏松 外观 干燥 不透明 呈现 霉菌的菌落形态较大 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 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 菌落与培养基的连接紧密 不易挑取不易挑取 菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致等 菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致等 三 霉菌的菌落三 霉菌的菌落 by YJ Kang 69 霉菌菌落霉菌菌落 mould by YJ Kang 70 菌落菌落 colony by YJ Kang 71 构巢曲霉构巢曲霉A nidulans 的孢子颜色突变体菌落形态的孢子颜色突变体菌落形态 三 霉菌的菌落三 霉菌的菌落 by YJ Kang 72 第二节 酵母菌第二节 酵母菌 单细胞的真核微生物 单细胞的真核微生物 无分类学意义的无分类学意义的普通名称普通名称 通常用于以 通常用于以芽殖芽殖 或或裂殖裂殖来进行无性繁殖来进行无性繁殖单细胞真菌单细胞真菌 有些可 产生 有些可 产生子囊孢子子囊孢子进行有性繁殖 进行有性繁殖 by YJ Kang 73 特点与分布 特点与分布 个体单细胞个体单细胞 多数出芽繁殖多数出芽繁殖 发酵糖产能发酵糖产能 细胞壁常含甘露聚糖细胞壁常含甘露聚糖 生活在含糖高 偏酸环境生活在含糖高 偏酸环境 分布 分布广 与人类关系密切 分布 分布广 与人类关系密切 有益有益 食品 石油脱蜡 核酸及维生素等生化药品 基因表达的 食品 石油脱蜡 核酸及维生素等生化药品 基因表达的 工程菌工程菌 不利不利 鹅口疮 肺炎的病原体 如 白假丝酵母 鹅口疮 肺炎的病原体 如 白假丝酵母 by YJ Kang 74 第二节 酵母菌第二节 酵母菌 酵母纤维素酵母纤维素 外 内 外 内 甘露聚糖 甘露聚糖 40 45 蛋白质 蛋白质 葡 聚糖酶 甘露聚糖酶等 葡 聚糖酶 甘露聚糖酶等 10 葡聚糖葡聚糖 50 一 细胞形态与结构一 细胞形态与结构 1 细胞壁 细胞壁 0 1 0 3 m by YJ Kang 75 蛋白 类脂 少量糖蛋白 类脂 少量糖 含丰富的麦角甾醇含丰富的麦角甾醇 2 细胞膜 细胞膜 3 细胞核 细胞核 18 21 明胶培养基 相差显微镜观察含明胶培养基 相差显微镜观察含DNA RNA及及20 40磷酸残基的链状聚磷酸盐 磷酸残基的链状聚磷酸盐 2 m质 粒 质 粒 6 kb 60 100个个 细胞 复制受核基因组控 制 功能不清 细胞 复制受核基因组控 制 功能不清 一 细胞形态与结构一 细胞形态与结构 by YJ Kang 76 液泡 液泡 线粒体线粒体有氧形成球状 杆状 有功能 无氧形成 无嵴 没有氧化磷酸化功能 有氧形成球状 杆状 有功能 无氧形成 无嵴 没有氧化磷酸化功能 一 细胞形态与结构一 细胞形态与结构 4 其他构造 其他构造 by YJ Kang 77 二 酵母菌的繁殖方式和生活史二 酵母菌的繁殖方式和生活史 繁殖繁殖 无性 有性 无性 有性 产子囊孢子产子囊孢子 接合酵母属 接合酵母属 Saccharomyces 酵母属 等酵母属 等 芽殖 芽殖 各属酵母菌各属酵母菌 裂殖 裂殖 裂殖酵母裂殖酵母 产无性孢子 节孢子 产无性孢子 节孢子 地霉属地霉属 掷孢子 掷孢子 掷孢酵母属掷孢酵母属 厚垣孢子 厚垣孢子 有的把无性繁殖的叫有的把无性繁殖的叫 假酵母假酵母 或或拟酵母拟酵母 具有性繁 殖的叫 具有性繁 殖的叫 真酵母真酵母 by YJ Kang 78 芽体又叫芽孢子 芽体又叫芽孢子 budding spore 形成 母细胞在形成芽体的部位 水解酶使细胞壁 变薄 新生成的细胞物质堆积芽体位置 长大与母 细胞交界处形成葡聚糖 甘露聚糖和几丁质构成隔 壁 形成 母细胞在形成芽体的部位 水解酶使细胞壁 变薄 新生成的细胞物质堆积芽体位置 长大与母 细胞交界处形成葡聚糖 甘露聚糖和几丁质构成隔 壁 芽痕 母细胞 和蒂痕 子细胞 芽痕 母细胞 和蒂痕 子细胞 一 无性繁殖 一 无性繁殖 1 芽殖 芽殖 budding by YJ Kang 79 2 裂殖 裂殖 fission 芽痕在细胞表面稍微隆起芽痕在细胞表面稍微隆起 一个酿酒酵母一般一个酿酒酵母一般20个芽 多达个芽 多达40个个出芽位点出芽位点 双倍体酵母 双倍体酵母 芽的分布或多或少随机芽的分布或多或少随机 单倍体酵母 单倍体酵母 出芽痕多以排 环或螺旋状出现出芽痕多以排 环或螺旋状出现 与细菌二分裂相似与细菌二分裂相似 裂殖酵母裂殖酵母 Schizosaccharomyces 一 无性繁殖 一 无性繁殖 by YJ Kang 80 掷孢酵母属在营养细胞长出小梗 产生掷孢酵母属在营养细胞长出小梗 产生掷孢子掷孢子 特 有的喷射机制将其射出 特 有的喷射机制将其射出 有的产生厚壁的有的产生厚壁的厚垣孢子厚垣孢子 一 无性繁殖 一 无性繁殖 3 产生无性孢子 产生无性孢子 by YJ Kang 81 二 有性繁殖 二 有性繁殖 两个形态相同 性别不同的细胞经过质配 核配和 减数分裂 生成子囊孢子的过程 两个形态相同 性别不同的细胞经过质配 核配和 减数分裂 生成子囊孢子的过程 质配 核配 减数分裂 质配 核配 减数分裂 by YJ Kang 82 核配 核配 2N 子囊孢子 有性 子囊孢子 有性 N 营养体 营养体 N 子代 子代 N 质配 质配 N N 后代 后代 2N 减数分裂减数分裂 出芽出芽 出芽出芽 三 酵母菌的生活史 三 酵母菌的生活史 1 单倍体和二倍体共存 单倍体和二倍体共存 萌发萌发 1 无性 无性 出芽生殖 出芽生殖 N 2N体营养细胞 体营养细胞 2 有性 有性 4个子囊孢子个子囊孢子 代表 代表 酿酒酵母 酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae by YJ Kang 83 N 体细胞 子代 体细胞 子代 N 质配 质配 核配 核配 2N 子囊孢子 子囊孢子 N 裂殖裂殖 萌发萌发 2 单倍体 单倍体 N 时间长 时间长 2倍体不能生存倍体不能生存 八孢裂殖酵母八孢裂殖酵母 Schizosaccharomyces octosporus 3次分裂次分裂 二 酵母菌的繁殖方式和生活史二 酵母菌的繁殖方式和生活史 1 营养细胞 营养细胞N体 体 2N不能独立生活不能独立生活 2 无性繁殖 裂殖 无性繁殖 裂殖 3 有性 有性 8个子囊孢子个子囊孢子 by YJ Kang 84 3 营养体 营养体2N体形式存在体形式存在 2N营养体 子代 营养体 子代 2N 4个子囊孢子个子囊孢子质配质配核配核配 萌发萌发 2N N N N 出芽出芽 减数分裂减数分裂 1 营养体 营养体2N 2 无性 芽殖 无性 芽殖 3 有性 有性 4个 子囊孢子 个 子囊孢子 N 路得类酵母路得类酵母 Saccharomycodes ludwigii 特点特点 二 酵母菌的繁殖方式和生活史二 酵母菌的繁殖方式和生活史 by YJ Kang 85 Saccharomyces cerevisiae 引自邢来君 李明春著 普通真菌学 引自邢来君 李明春著 普通真菌学 1999 二 酵母菌的繁殖方式和生活史二 酵母菌的繁殖方式和生活史 1 单倍体和二倍体共存 单倍体和二倍体共存 by YJ Kang 86 Schizosaccharomyces octosporus 引自邢来君 李明春著 普通真菌学 引自邢来君 李明春著 普通真菌学 1999 二 酵母菌的繁殖方式和生活史二 酵母菌的繁殖方式和生活史 2 单倍体 单倍体 N 时间 长 时间 长 2倍体不能生存倍体不能生存 by YJ Kang 87 Sacchromycodes ludwigii 引自邢来君 李明春著 普通真菌学 引自邢来君 李明春著 普通真菌学 1999 二 酵母菌的繁殖方式和生活史二 酵母菌的繁殖方式和生活史 3 营养体 营养体2N体形式存在体形式存在 by YJ Kang 88 三 酵母菌菌落三 酵母菌菌落 色单调 乳白或矿烛色 易挑取 边缘整齐或粗糙 酒香味色单调 乳白或矿烛色 易挑取 边缘整齐或粗糙 酒香味 by YJ Kang 89 第三节 蕈菌第三节 蕈菌 是指那些能形成大型肉质子实体的真菌是指那些能形成大型肉质子实体的真菌 包括大多数 担子菌类和极少数的子囊菌类 包括大多数 担子菌类和极少数的子囊菌类 为什么是微生物 为什么是微生物 进化历史进化历史 细胞构造细胞构造 早期发育早期发育 生物学特性生物学特性 研究方法研究方法 蕈 蕈 x n by YJ Kang 90 担子菌示意图担子菌示意图 伞菌子实体结构伞菌子实体结构蘑菇生活史蘑菇生活史 第三节 蕈菌第三节 蕈菌 by YJ Kang 91 蕈菌的发育蕈菌的发育 菌丝的分化阶段 菌丝的分化阶段 1 形成一级菌丝 形成一级菌丝 2 形成二级菌丝 形成二级菌丝 3 形成三级菌丝 形成三级菌丝 第三节 蕈菌第三节 蕈菌 by YJ Kang 92 4 形成子实体 形成子实体 第三节 蕈菌第三节 蕈菌 by YJ Kang 93 5 产生担孢子 产生担孢子 第三节 蕈菌第三节 蕈菌 by YJ Kang 94 害害 霉变 农副产品 食品 衣物等 引起 疾病 灰指甲 皮癣 毒素 致癌 霉变 农副产品 食品 衣物等 引起 疾病 灰指甲 皮癣 毒素 致癌 真菌的应用真菌的应用 益益 工业应用 工业应用 柠檬酸 葡萄糖酸等有机酸 酶制剂 纤维素酶 蛋白酶等 抗生素 青霉素 赤霉素 传统食品 柠檬酸 葡萄糖酸等有机酸 酶制剂 纤维素酶 蛋白酶等 抗生素 青霉素 赤霉素 传统食品 酱油 腐乳等酱油 腐乳等 by YJ Kang 95 真菌对于工农业生产 医疗实践 环境保护和生物学基本理论研究等方 面都具有重要意义 在有益方面 真菌对于工农业生产 医疗实践 环境保护和生物学基本理论研究等方 面都具有重要意义 在有益方面 真菌是酶工业的重要基础 真菌是酶工业的重要基础 可用于生产淀 粉酶 蛋白酶和纤维素酶等多种酶制剂 可用于生产淀 粉酶 蛋白酶和纤维素酶等多种酶制剂 真菌还被用于多种有机化合物的 生产 真菌还被用于多种有机化合物的 生产 如柠檬酸 苹果酸和乳酸等多种有机酸 如柠檬酸 苹果酸和乳酸等多种有机酸 真菌在医药工业上可用于 生产青霉素 头孢霉素和灰黄霉素等抗生素 真菌在医药工业上可用于 生产青霉素 头孢霉素和灰黄霉素等抗生素 硫胺素 核黄素和抗坏血酸等 维生素 以及生物碱 免疫调节剂 激素类药物等 硫胺素 核黄素和抗坏血酸等 维生素 以及生物碱 免疫调节剂 激素类药物等 真菌在发酵工业上则 具有传统的重要地位 真菌在发酵工业上则 具有传统的重要地位 用于生产酒 醋 酱 酱油 乳酪等 酵母被称为人 类的第一种 用于生产酒 醋 酱 酱油 乳酪等 酵母被称为人 类的第一种 家养微生物家养微生物 在农业生产上 真菌可用来生产植物生长调节 素 在农业生产上 真菌可用来生产植物生长调节 素 例如赤霉素 也可用于进行农田病虫草害的生物防治 例如白僵菌 例如赤霉素 也可用于进行农田病虫草害的生物防治 例如白僵菌 在环境保护方面 真菌在工业三废处理 农田秸秆降解和生物测定等也发挥 着特别重要的作用 在环境保护方面 真菌在工业三废处理