第二章-真核微生物1.ppt

第二章真核微生物的形态、构造和功能,第一节真核微生物概述第二节酵母菌第三节丝状真菌霉菌第四节产大型子实体的真菌蕈菌,真核生物：,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；,具有上述特征的微小生物,第一节真核微生物概述,第一节真核微生物概述,一.真核生物与原核生物的比较二.真核微生物的主要类群三.真核微生物的细胞构造,一、真核生物与原核生物的比较,图2-1a真核生物模式图,图2-1b原核生物模式图,二、真核微生物的主要类群,真核微生物,1.原生动物的概念动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。因为形体微小，只有10300微米，在光学显微镜下才能看得见，故将其划归微生物范畴。,补充：原生动物的一般特征,原生动物的繁殖方式?,横二分裂,纵二分裂,原生动物,鞭毛纲夜光虫,原生动物,鞭毛纲夜光虫,原生动物,鞭毛纲小眼虫,眼虫遇到障碍物会轻松地改变形状,全动性营养,变形虫,变形虫的食物泡,肉足纲太阳虫,太阳虫许多个体组成了群体进行捕食,捕食,太阳虫的食物泡,纤毛虫,游泳型纤毛虫草履虫,固着型纤毛虫钟虫,吸管虫,原生动物和人类的关系,补充：微型后生动物,原生动物以外的动物统称为后生动物。但有些后生动物因为形体微小，要借助光学显微镜才能看清楚。故叫微型后生动物，划在微生物范畴。常见的有轮虫、线虫、浮游甲壳动物等。,一、微型后生动物概述,1.轮虫,2.线虫线虫有好氧和兼性厌氧两种，后者在污水处理中缺氧状态大量繁殖，是污水净化程度差的指示性生物。,3.剑水蚤,4.水蚤,3.浮游甲壳动物水蚤（红虫）的血液中含有血红素，血红素的含量与水蚤生存环境中的溶解氧的高低有关。当DO低时，水蚤的血红素含量高；当DO高时，血红素的含量低。因此，通过观察水体中水蚤的颜色就可以判断出水体的清洁程度。,若水体被污染了，水体中的DO就会降低，那么水蚤中的血红素就会升高，那么其颜色就会比清洁水体中的颜色要深。,水蚤,水体被污染了没有？,真菌是最重要的真核微生物，他们的特点?,无叶绿素，不能进行光合作用一般具有发达的菌丝体细胞壁多含有几丁质营养方式：异养吸收型繁殖方式：产大量无性和（或）有性孢子陆生性较强,三.真核微生物的细胞构造,（一）细胞壁（二）鞭毛与纤毛（三）细胞质膜（四）细胞核（五）细胞质和细胞器,（一）细胞壁p48表2-2,真菌细胞壁主要成分是多糖，另有少量蛋白质和脂类,低等真菌的细胞壁的主要成分以纤维素为主,酵母的细胞壁的主要成分为葡聚糖,高等真菌的细胞壁的主要成分为几丁质,同一真菌在生长的不同阶段，其胞壁的成分也不同,某些真核微生物细胞表面长有或长或短的毛发状、具有运动功能的细胞器形态较长、数量较少者称鞭毛形态较短，数量较多者称纤毛。,（二）鞭毛与纤毛,（三）细胞质膜PlasmaMembrane,（四）细胞核,是细胞遗传信息（DNA）贮存、复制和转录的主要部位,外形固定，有核膜,组成：核被膜、染色质、核仁和核基质等,每个细胞只有一个细胞核吗？,真菌的无隔菌丝为长管状单细胞，细胞质内含多个核。生长表现：菌丝的延长和细胞核的增多。是低等真菌具有的菌丝类型。,（五）细胞质和细胞器,1、细胞基质和细胞骨架,真核细胞中，除细胞器以外的胶状溶液，称细胞基质,细胞骨架是由微管、肌动蛋白丝（微丝）和中间丝3种蛋白质纤维构成的细胞支架,（五）细胞质和细胞器,1、细胞骨架,功能：支持、运输、运动,内质网：是分布在整个细胞中的由膜构成的管道和网状结构。在细胞中和核膜或细胞膜相连在一起。内质网功能：物质传递合成脂类和脂蛋白,2、内质网和核糖体,糙面内质网Roughendoplasmicreticulum(RER),Smoothendoplasmicreticulum(SER)光面内质网,核糖体的大亚基。亮点是蛋白质合成的活性位点活性位点由RNA（白色链）构成，而不是蛋白质（桔色链）。,核糖体按照RNA（紫色）的信息合成蛋白质（金色）,Golgiapparatus,3、高尔基体,48个平行堆叠的扁平膜囊和大小不等的囊泡所组成的膜聚合体功能：协调细胞生化功能，沟通细胞内外环境,Lysosymes,4、溶酶体,单层膜内含多种酸性水解酶功能是细胞内消化,5、微体/过氧化物酶体,单层膜包裹、内含氧化酶和过氧化氢酶,主要功能是使细胞免受H2O2毒害，并能氧化分解脂肪酸等,mitochondria,功能：把蕴藏在有机物中的化学潜能转化成ATP外形和大小酷似杆菌每个细胞通常有数百到数千个两层膜,6、线粒体,5.线粒体,低等真菌中，线粒体中嵴为管状嵴高等真菌中，线粒体中嵴为板状嵴,ATP合成酶合成ATP的旋转催化假说,头部：3个亚基，构象可变颈部基部,ADP与Pi结合合成ATP释放ATP,ATP合成酶,7、叶绿体chloroplast,双层膜包裹、只存在于绿色植物（包括藻类）细胞中,具有光合作用,外形多为扁平的圆形或椭圆形藻类，形态变化很大,构造由三部分组成：叶绿体膜、类囊体、和基质,半自主性复制细胞器,、液泡,1)存在：真菌、藻类单层膜包裹形态、大小受细胞年龄和生理状态影响老龄细胞中大而明显2)功能：维持细胞渗透压贮藏营养物类似溶酶体,9、膜边体须边体质膜外泡,许多真菌特有,位于菌丝细胞四周的质膜与细胞壁间、由单层膜包裹形态：管状、囊状、球状、卵圆状等形成：高尔基体或内质网特定部位可能功能：分泌水解酶或合成细胞壁,活跃于各种真菌菌丝体顶端细胞中的微小泡囊内含几丁质合成酶功能：把酶运送到菌丝尖端细胞壁表面合成几丁质微纤维、保证菌丝延伸,10、几丁质酶体壳体,11、氢化酶体,单层膜包裹的球状细胞器通常位于鞭毛基体附近，为鞭毛运动提供能量只存在于厌氧性原生动物和厌氧性真菌中,一类能够发酵糖类的单细胞真菌,特点:1.个体一般以单细胞状态存在；2.多数营出芽生殖，有的裂殖；3.能发酵糖类产能；4.细胞壁常含有甘露聚糖；5.喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。,酵母菌,第二节酵母菌yeasts,第二节酵母菌yeasts,一.分布及与人类的关系二.酵母菌的形态和构造三.酵母菌的繁殖方式和生活史四.酵母菌的菌落,酵母菌,一、分布及与人类的关系,1、多分布在偏酸的含糖环境，也称为“糖菌”,2、重要的微生物资源,3、重要的科研模式微生物,4、有些酵母菌具有危害性,一、分布及与人类的关系,1、多分布在偏酸的含糖环境，也称为“糖菌”,水果、蜜饯的表面,一、分布及与人类的关系,1、多分布在偏酸的含糖环境，也称为“糖菌”,葡萄园等果园土壤中,一、分布及与人类的关系,2、重要的微生物资源,据1982年的资料，已知的酵母有56属，500多种。酵母菌是人类的第一种“家养微生物”人类几乎天天离不开酵母,茶酵母用途广泛，时下最流行的适用于减肥瘦身,一、分布及与人类的关系,人类几乎天天离不开酵母。目前，全球酵母生产能力总计（以干酵母计）超过100万吨，年销售收入超过25亿美元,还可生产单细胞蛋白、维生素、酵母膏等,一、分布及与人类的关系,3、重要的科研模式微生物,啤酒酵母（Saccharomycescerevisae）第一个全基因组测序的真核生物（1997），可用于表达外源蛋白的优良“工程菌”,一、分布及与人类的关系,4、有些酵母菌具有危害性,白色念珠菌主要引起皮肤粘膜感染内脏感染中枢神经系统感染,鹅口疮,阴道炎,一、分布及与人类的关系,4、有些酵母菌具有危害性,新型隐球菌（有荚膜）,一、分布及与人类的关系,4、有些酵母菌具有危害性,新型隐球菌（有荚膜）,脑膜炎,肺炎,细胞直径比细菌粗10倍左右，如Saccharomycescerevisiae细胞的宽度为2.510m，长度为4.521m。因此在光学显微镜下可以模糊地看到它们细胞内的各种结构分化。酵母菌细胞的形态通常有球状、卵圆状、椭圆状、柱状或香肠状等多种,二、(酵母菌)细胞的形态和构造,细胞壁细胞膜细胞核其他细胞构造,二、（酵母菌）细胞的形态和构造,（二）细胞膜,（三）细胞核,细胞核的功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。染色体:由DNA和组蛋白牢固结合而成，呈线状,数目因种而异第一个测序的真核生物：S.cerevisiae,酵母细胞核有多孔核膜包裹,（三）细胞核,用途：研究基因调控、染色体复制酵母菌转化的有效载体,其他细胞构造,三、酵母菌的繁殖方式和生活史,无性繁殖,有性繁殖,产子囊孢子(ascospore),根据能否进行有性繁殖，可将酵母菌分为：假酵母/拟酵母：只有无性繁殖的酵母菌真酵母:具有有性生殖的酵母菌,三、酵母菌的繁殖方式和生活史,（一）无性繁殖,1、芽殖：它是yeast（无性）繁殖的主要方式。一个酵母能形成的芽数是有限的视频：酵母菌的芽殖,出芽方式,真菌丝(euhyphae)：竹节状的细胞串假菌丝(pseudohyphae)藕节状的细胞串,母细胞出芽部位胞壁变薄所需物质堆积在芽体起始部位细胞交界处形成隔壁,芽殖过程,酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在子、母细胞壁上都会留下痕迹。在母细胞的胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称芽痕子细胞胞壁上的位点称蒂痕根据芽痕的多少可判断细胞的年龄,BreadYeastwithBud,芽痕和蒂痕,借细胞横分裂法繁殖,与细菌类似.如Schizosaccharomyces裂殖酵母属进行裂殖的酵母菌种类较少,（一）无性繁殖2、裂殖,掷孢子（ballistospore）是掷孢酵母属等少数酵母菌产生的无性孢子，外形呈肾状。这种孢子是在卵圆形的营养细胞上生出的小梗上形成的。孢子成熟后通过一种特有的喷射机制将孢子射出。,（一）无性繁殖,3、产生无性孢子,举例：白地霉,一般通过邻近的两个形态相同和性别不同的细胞各自伸出一根管状的原生质突起，相互接触、局部融合形成一个通道；再经过质配、核配形成双倍体细胞接合子；接合子进行减数分裂，形成4个或8个子核，每一个子核和周围的细胞质一起，在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子；形成子囊孢子的细胞称为子囊；一般一个子囊可产生4-8个子囊孢子。子囊孢子数目、大小、形状因种而异。,（二）酵母菌的有性生殖,方式：形成子囊和子囊孢子,不同酵母菌形成的子囊孢子类型,（三）酵母菌的生活史,上代生物个体经一系列生长、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.营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在2.营养体只能以单倍体形式存在3.营养体只能以二倍体形式存在,c.在特定的条件下才进行有性繁殖,b.营养体既能以单倍体（n）也能以二倍体(2n)形式存在,芽殖,1、营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在,一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖,特点：,以酿酒酵母为代表,如：McClary培养基、Gorodkowa培养基Kleyn培养基、石膏块、胡罗卜条,1、营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在,以醋酸盐为唯一或主要碳源，同时又缺乏氮源,产孢培养基的特点：,以酿酒酵母为代表,2.营养体只能以单倍体形式存在,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；二倍体细胞不能独立生活，因为二倍体阶段短，一经生成立即减数分裂,3.营养体只能以二双倍体形式存在,以路德类酵母为代表特点：营养体为二倍体，不断进行芽殖，二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,四、酵母菌的菌落,固体培养的菌落：与细菌相似湿润较大较厚外观粘稠较不透明多为乳白色、少数红色、个别黑色有假菌丝时，酵母表面和边缘粗糙无，菌落更为隆起一般有酒香味,四.酵母菌的菌落,阿萨希丝孢酵母菌落,念珠菌菌落,酵母菌