第一章微生物形态特征

第一章微生物的形态特征 真核微生物真菌 显微藻类和原生动物等是属于真核微生物 我们的重点是真菌 真菌包括酵母 霉菌和蕈菌 一酵母菌 酵母菌 泛指能发酵糖类的各种单细胞的真菌 5个特点 1 个体一般以单细胞状态存在 2 多数营出芽繁殖 3 能发酵糖类产能 4 细胞壁常含甘露聚糖 5 常生活在含糖量较高 酸度较大的水生环境中 一 分布及与人类的关系问题1 酵母菌作用 1 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 有的酵母菌可利用烃类物质为石油化工开发出许多崭新的工艺过程和生产出许多用化学合成所不能生产的新产品 2 重要的微生物资源 酵母菌是人类的第一种 家养微生物 酿造工业 酒类的生产 果汁发酵食品工业 面包 馒头的制作医药工业 核苷酸 CoA 细胞色素C 凝血质和维生素等生化药物和试剂饲料工业 单细胞蛋白 SCP 人造肉 化学工业 有机酸 酒精 脂肪酸和甘油等 3 重要的科研模式微生物 啤酒酵母 Saccharomycescerevisae 第一个完成全基因组序列测定的真核生物 1996 表达外源蛋白功能的优良 工程菌 真核微生物 4 有些酵母菌具有危害性 有些酵母菌能引起皮肤 呼吸道 消化道 泌尿生殖道疾病 白假丝酵母 Candidaalbicans 白色念珠菌新型隐球菌 Cryptococcusneoformans 引起鹅口疮 阴道炎或肺炎等疾病 二 酵母菌的形态和大小 酵母菌细胞的形态通常有球形 卵圆形 圆柱 梨形 腊肠形 椭圆形 柠檬形或藕节形等 其细胞直径一般是细菌的10倍左右 酵母菌无鞭毛 不能游动 三 酵母菌繁殖方式和生活史 酵母菌的繁殖方式多样 分为无性繁殖和有性繁殖 假酵母 拟酵母 只进行无性繁殖的酵母菌真酵母 具有有性繁殖的酵母菌 四 酵母菌的菌落 与细菌菌落类似 但一般较细菌菌落大且厚 表面湿润 透明 光滑 易被挑起 多为乳白色 少数呈红色 酿酒酵母 酒 面包 谷胱甘肽 ATP粘红酵母粉红变种 脂肪含量达细胞干重的50 60 Met含量达细胞干重的1 白地霉热带假丝酵母 单细胞蛋白 棉病针孢酵母无名假丝酵母 VB2 五 工业上比较常用的酵母菌 二 真菌 霉菌 真菌在自然界分布很广 空气 水 土壤中都有存在 在植物病害中 真菌是一类最重要的病原 大约有80 以上的植物病害由真菌引起 问题2 真菌特点真菌营养体简单 没有根 茎 叶的分化 不含叶绿素 不能进行光合作用 也没有维管束组织 有细胞壁和真正的细胞核 细胞壁由几丁质和半纤维素构成 所需营养物质全靠其他生物有机体供给 营异养生活 典型的繁殖方式是产生各种类型的孢子 一 真菌的一般性状1 真菌的营养体真菌进行营养生长的菌体称为营养体 典型的营养体为纤细多枝的丝状体 单根细丝称为菌丝 菌丝可不断生长分枝 许多菌丝集聚在一起 称为菌丝体 菌丝通常呈管状 直径5 6 m 管壁无色透明 高等真菌的菌丝有隔膜 称为有隔菌丝 低等真菌的菌丝一般无隔膜 称为无隔菌丝有些真菌的营养体为卵圆形的单细胞 如酵母菌 真菌的菌丝 有隔菌丝 无隔菌丝 有隔菌丝 真菌的菌丝 1 有隔菌丝2 无隔菌丝 菌丝一般从孢子萌发而来 形成菌丝体 最后再产生孢子 孢子萌发产生菌丝 后期菌丝产生孢子 菌丝生长 有些专性寄生菌如白粉菌 锈菌 霜霉菌等 能以菌丝上形成的特殊吸收器官 吸器 伸入寄主细胞内吸收养分 吸器的形状有瘤状 分枝状 掌状等 真菌的吸器 有些真菌的菌丝在一定条件下发生变态 交织成各种形状的特殊结构 如菌核 菌索 菌膜和子座等 它们对于真菌的繁殖 传播 以及增强对环境的抵抗力有很大作用 鼠粪状菌核 菌核萌发 子囊盘 菌核 菌核 产孢机构 子座 菌索 2 真菌的繁殖体营养生长到一定时期所产生的繁殖器官称为繁殖体 真菌的繁殖方式分无性和有性两种 真菌的孢子 1 无性繁殖是不经过性细胞结合而直接由营养体上产生孢子的繁殖方式 真菌的无性孢子主要有下列几种 游动孢子 孢囊孢子 分生孢子 节孢子 芽孢子 厚垣孢子 真菌无性孢子类型1 厚垣孢子2 芽孢子3 节孢子4 游动孢子5 孢囊孢子6 分生孢子 孢囊孢子 节孢子 芽孢子 厚垣孢子 游动孢子 分生孢子 鞭毛 孢子 分生孢子梗 分生孢子 2 有性繁殖是通过性细胞或性器官的结合而产生孢子的繁殖方式 真菌的有性孢子有以下几种 卵孢子 接合孢子 子囊孢子 担孢子 卵孢子 接合孢子 子囊孢子 担孢子 担子 担孢子 子囊 子囊孢子 二 真菌的生活史真菌从一种孢子萌发开始 经过一定的生长和发育阶段 最后又产生同一种孢子的过程称为真菌的生活史 典型的生活史一般包括无性阶段和有性阶段 真菌发育循环模式 三 真菌的生理生态特性1 真菌的生理特性真菌是异养生物 必须从外界吸取现成的糖类作为能源 真菌还需要氮及其他微量元素钾 磷 硫 镁 锌 锰 硼 铁等 真菌与植物的不同在于不需要钙 真菌可以人工培养 真菌通过菌丝吸收营养物质 根据吸养方式 可将病原真菌分为以下三种类型 专性腐生只能从无生命的有机物中吸取营养物质 不能侵害有生命的有机体 如伞菌 腐朽菌 煤污菌等 因蚜虫而导煤污病发生 兼生兼有寄生和腐生的能力 其中有些真菌主要营腐生生活 当环境条件改变时 也能营寄生生活 称其为兼性寄生 如引起苗木猝倒病的镰刀菌 还有些真菌主要营寄生生活 当环境条件改变时 可以营腐生生活 称其为兼性腐生 如菊花黑斑病菌 君子兰炭疽病菌等 菊花黑斑病 君子兰炭疽病 专性寄生只能从活的有机体中吸取营养物质 不能在无生命的有机体和人工培养基上生长 如白粉病 锈菌 霜霉菌等 月季白粉病 2 真菌的生态特性真菌的生长和发育 要求一定的环境条件 当环境条件不适宜时 真菌可以发生某种适应性的变态 环境条件主要包括温度 湿度 光和酸碱度等 问题3 适宜真菌生长的环境条件 大多数真菌生长发育的最适温度为20 25 相对湿度在90 以上 黑暗和散光条件 pH值范围为3 9 最适pH值为5 5 6 5的条件下生长好 四 真菌的分类及主要类群1 真菌分类的基本概念真菌的命名采用国际通用的双名法 前一个名称是属名 第一个字母要大写 后一个名称是种名 种名之后为定名人的姓氏 可以缩写 如有更改学名者 最初的定名人应加括号表示 例如 丁香褐斑病菌Cercosporalilacis Desmaz Sacc 真菌的分类 将真菌分为卵菌门 接合菌门 子囊菌门 担子菌门和半知菌门 2 真菌的主要类群问题4 真菌常见种类 根霉属Rhizopus菌丝发达 有分枝 一般无隔膜 分布于基物表面和基物内 有匍匐枝和假根 孢囊梗2 3根丛生 着生于假根的上方 一般不分枝 孢子囊球形 孢囊孢子球形 接合孢子表面有瘤状突起 根霉对酿酒业具有特殊作用 我国用淀粉发酵生产酒 酒精 由于酵母不能直接利用淀粉 所以淀粉的糖化用的就是根霉 根霉具有活力很强的淀粉酶 根霉也是导致瓜果蔬菜腐烂的主要菌 根霉属1 两丛孢子囊在假根生出2 放大的孢子囊 百合鳞茎根霉软腐病 毛霉属 mucorMicheliexFries 毛霉是较为低等的真菌 生长迅速 菌丝发达 在基质上或基质内能广泛蔓延 菌丝不分隔 不产生假根和匍匐枝 是单细胞真菌 在分类上属于接合菌亚门或亚纲 毛霉中的许多种分解蛋白质能力很强 豆腐乳 豆豉的制作均用毛霉 红曲霉 红曲霉在麦芽 琼脂上生长良好 菌落为膜状的蔓延生长物 表面有皱纹 菌落开始为白色 成熟后变为红紫色等 能向培养基中分泌红色色素 红曲霉能产生淀粉酶 麦芽糖酶 蛋白酶 柠檬酸 琥珀酸 乙醇 能提取天然食用色素 用于制作黄酒 醋 红腐乳等 黑曲霉 淀粉酶用于淀粉的糖化 液化 酸性蛋白酶用于食品制作 消化剂 果胶酶用于果汁澄清 植物纤维精制 柚苷酶和橙皮苷酶 用于桔子汁或桔果酱脱苦 产生多种有机酸eg 柠檬酸 葡萄糖酸等 能引起食品等霉变 黄曲霉 在食品上能产生大量的黄曲霉毒素 黄曲霉毒素具有很强的致癌性 所以食品中只要测出就不能食用 黄曲霉产生蛋白酶 淀粉酶 果胶酶 有机酸等 黄曲霉的菌落是黄绿色 菌落平坦或有放射性状皱纹 顶囊呈烧瓶形或近似球形 青霉青霉在自然界中分布很广 是水果腐烂 粮食等工农业产品霉变的主要菌 青霉的菌落是绿色的 菌丝有横隔 气生菌丝发达 分生孢子梗顶端不膨大 有扫帚状的分枝 称帚状枝 青霉素 灰黄霉素 柠檬酸 延胡索酸 草酸等纤维素酶 青霉菌有的也能产生致癌的霉菌毒素 青霉和曲霉中绝大多数未发现有性过程 所以人们还是喜欢把青霉属和曲霉属归为半知菌 在Ainsworth系统中属于半知菌亚门丝孢纲丝孢目丛梗孢科 三蕈菌又称担子菌 伞菌 是高等真菌 通常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 与人类关系密切 食用菌约有400多种 其中约50种已能进行人工栽培 Eg 双孢蘑菇 木耳 银耳 香菇 平菇 草菇 金针菇和竹荪等 新品种有杏鲍菇 珍香红菇 柳松菇 茶菇 阿魏菇和真姬菇等 也有许多可供药用的蕈菌 Eg 茯苓 灵芝 云芝 马勃和猴头等都是名贵药材 称药用菌 近几年丛担子菌中找到了抗癌物质 Eg 香菇多糖等 蕈菌