第3章 微生物学(周德庆)真核生物ppt课件

.,第三章真核微生物,第一节概述第二节酵母菌（yeast）第三节霉菌（Molds）,原核微生物的细胞构造,真核微生物的细胞构造,第一节概述,一、定义一大类具有真正细胞核，具有核膜与核仁分化的较高等的微生物，其细胞质中有线粒体等细胞器和内质网等内膜结构。,二、真核微生物与原核微生物的比较,真核微生物与原核微生物的比较(续表),.,（一)细胞壁,低等真菌：纤维素酵母菌：葡聚糖陆生真菌：几丁质,主要成分是多糖，另有少量蛋白质和脂类.,（二）鞭毛(9+2型),中央微管,微管二联体,.,三、类群,.,真菌是最重要的真核微生物，它们的特点是：,一般具有发达的菌丝体细胞壁多含有几丁质无叶绿素，不能进行光合作用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陆生性较强,.,分布：种类：,第二节酵母菌（yeast）,单细胞真菌的总称。特点：,1.一般以单细胞个体存在2.多为出芽生殖3.能发酵糖类产能4.细胞壁含甘露聚糖和葡聚糖5.生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中,偏酸性的含糖环境。水果、蔬菜、蜜饯的表面，果园土壤中与环境有关。,酵母菌是人类的第一种“家养微生物”。据1982年的资料，已知的酵母有56属，500多种。酵母菌与人类的关系极其密切。,.,一、形态与大小.个体形态,单细胞，不能运动，圆形、椭圆形、柠檬形、卵圆形、腊肠形以及菌丝状。大小根据不同的种差别很大：1-55-10um,.,酵母形态,A酿酒酵母（Saccharomycescerevisae）,B路德酵母（Saccharomycesludwigii）,C白地霉（Geotrichumcandidum）,D膜醭毕赤酵母（Pichiamembranaefaciens）,.,厚壁孢子,在人体组织中呈假菌丝态在普通培养基中呈球状,假菌丝,假丝酵母菌（andidaalbican）,.,.群体形态,固体培养：菌落与细胞菌落相似，但较大，圆形，表面湿润，有光泽，表面粘稠，与培养基结合不紧密，易挑起，只有在培养时间长的时候，表面干燥，有皱折。,.,不同的酵母菌在液体培养基上，生长的情况不同。好气性生长的酵母可在培养液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液底部。有的酵母菌在培养基中均匀生长，使培养液呈浑浊状。,液体培养:,.,二、酵母菌的细胞结构,细胞壁细胞膜细胞核其他细胞构造,.,（一）细胞壁,1.厚约25nm，呈三明治状外层：甘露聚糖（约占30%，以-糖苷键联结（并非所有酵母菌都有）中间层：蛋白质（含6-8%，多为酶类）内层：葡聚糖（约占30-40%，由D-葡萄糖以-糖苷键联结）,2.少量组分几丁质（chitin)：为聚乙酰葡萄糖氨以环状形式分布于芽痕周围.,.,（二）细胞膜,.,2um质粒：是存在于酵母菌核染色体外的一个共价闭合环状超螺旋DNA分子。可作为酵母菌转化的有效载体。,（三）细胞核具有典型的多孔核膜包裹的细胞核。核膜：核孔4070nm，透性比任何生物膜都大。染色体:由DNA和组蛋白牢固结合而成，呈线状,数目因种而异。核仁：内有一或几个区域rRNA含量很高，这一区域为核仁，是合成核糖体的场所。细胞核的功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。,.,（四）其它构造,液泡：水解酶类储藏库，提供营养物，调节渗透压线粒体：1.双层单位膜包围的细胞器；其中含脂类、蛋白质、少量RNA和环状DNA。2.其DNA可自主复制，不受核DNA控制。决定线粒体的某些遗传性状。3.生物氧化中心。核糖体：80S，蛋白质合成场所微体：1.单层膜包围的细胞器，内含DNA及多种酶。2.参与烃或甲醇代谢。,.,三、繁殖方式,厚垣孢子,节孢子,只进行无性繁殖的酵母菌称假酵母具有有性繁殖的酵母菌称真酵母,.,1.芽殖,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，（平均24个）,出芽方式：,.,酵母出芽繁殖时,在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称芽痕（budscar，多个），子细胞细胞壁上的位点称蒂痕（birthscar，一个）。由于多重出芽，致使酵母细胞表面有多个小突起。,芽痕和蒂痕：,.,假菌丝:,有的酵母菌进行芽殖后，长大的子细胞不与母细胞立即分离，并继续出芽，细胞成串排列，这种菌丝状的细胞串就称为假菌丝。假菌丝的各细胞间仅以狭小的面积相连，呈藕节状。霉菌的菌丝为真菌丝，即相连细胞间的横隔面积与细胞直径一致，呈竹节状的细胞串，称为真菌丝。,.,2.裂殖（fission）,少数酵母具有与细菌相似的二分裂繁殖方式,.,1)掷孢子(ballistospore)-掷孢酵母属，形成过程：在卵圆形营养细胞上生出小梗；梗上形成肾状掷孢子；掷孢子成熟后通过特有喷射机制射出。,3.产生无性孢子,.,2)节孢子-地霉属(Geotricum)酵母菌在培养初期菌体为完整的多细胞丝状，在培养后期从菌丝内横隔处断裂，形成短柱状或筒状，或两端钝圆的细胞，称为节孢子。,.,3)厚垣孢子-白假丝酵母(Candidaalbicans)在菌丝中间或顶端发生局部细胞质浓缩和细胞壁加厚，最后形成一些厚壁休眠体，称为厚垣孢子。对不良环境有较强的抵抗力。,厚垣孢子,.,4、有性繁殖,酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖,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：,A、营养充足时，以二倍体方式进行营养细胞生长繁殖，独立生活；,B、营养贫乏时，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。,.,四、酵母菌的生活史,酵母菌生活史的三种类型：,1.营养体以单倍体/双倍体两种形式存在,2.营养体只以单倍体形式存在,3.营养体只以双倍体形式存在,两个不同性状的单倍体酵母菌细胞从接触融合、质配、核配、形成子囊、减数分裂、形成子囊孢子再萌发到单倍体细胞，如此往复，构成了酵母菌的生活史。,1.单双倍体型,酿酒酵母（S.cerevisiae）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,.,酵母的二倍体营养体细胞,减数分裂后产生四个单倍体的核,原细胞发育成子囊，里面有四个子囊孢子，将来发育成单倍体营养体细胞,子囊孢子的形成,酿酒酵母,2.单倍体型,八孢裂殖酵母（Schizosaccharomycesoctosporus）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。,.,3.双倍体型,路德类酵母（Saccharomycodesludwigii）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。,.,第三节霉菌（Molds）,指菌丝体发达，不产生大型肉质子实体结构的真菌。一切丝状真菌的通称。,.,一、霉菌的形态结构,菌丝是真菌营养体的基本单位。菌丝是中空管状结构，直径一般310m，有隔膜或无隔膜。,.,（一）霉菌菌丝类型,按分化程度分：,霉菌（青霉）的菌丝,菌丝体：许多菌丝分枝连接，相互交织在一起所构成的形态。,.,）无隔菌丝：菌丝无横隔，为单细胞，多核，菌丝有分枝。例：根霉、毛霉。）有隔菌丝：菌丝有横隔，为多细胞（多数）,单核或多核。例：青霉、曲霉。,2.依形态分,.,(二)细胞结构,少数低等水生霉菌细胞壁中含有纤维素多数霉菌细胞壁由几丁质组成。,.,二、霉菌的群体形态,.固体培养：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；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。,青霉菌落,.液体培养：在表面生长，需氧，潮湿的地方生长。,曲霉属,.,群体形态,.,振荡培养时，往往会产生菌丝球,有利于氧的传递以及营养物和代谢物的输送，对菌丝的生长代谢产物有利。,菌丝体在液体培养时的特化形态,静止培养时，生长在培养基表面，培养液不变混浊,.,四大类微生物菌落特征比较,.,四大类微生物的细胞形态和菌落特征的比较,三、霉菌的繁殖方式,.,1.孢囊孢子,形成特征：形成于菌丝的特化结构孢子囊内。孢子形态：近圆形。举例：根霉、毛霉。,(一)无性孢子,.,根霉的形态和构造,.,2.分生孢子,形成特征：由分生孢子梗顶端细胞特化而成的单个或簇生的孢子。孢子形态：极多样。举例：曲霉、青霉。,.,分生孢子,曲霉,青霉,.,3.节孢子(又称粉孢子),形成特征：由菌丝断裂而成。孢子形态：常呈成串、短柱状。举例：白地霉。,.,厚垣孢子,4.厚垣孢子,形成特征：部分菌丝细胞质浓缩、变圆，周围生出厚壁而成。孢子形态：圆形、柱形等。举例：总状毛霉。,总状毛霉,.,(二)有性孢子,有性繁殖：两个不同性细胞结合产生新个体的过程。分为质配、核配、减数分裂形成有性孢子。,.,1.卵孢子,德氏腐霉,由两个大小不同的配子囊结合后发育而成，小型配子囊叫雄器，大型配子囊叫藏卵器。它们均由菌丝分化而来，当雄器与藏卵器配合时，雄器中的内含物通过授精管进入藏卵器与卵球结合，随后卵球生出外壁即成为卵孢子。,.,2.接合孢子,毛霉，根霉,由菌丝生出的结构基本相似、形态相同或略有不同的两个配子囊接合而成。,二个相邻菌丝相遇，各自形成一个基本相同的原配子囊，原配子囊接触后，各自顶端膨大形成横隔配子囊。配子囊之间横隔消失，经质配，核配，外层形成厚壁接合孢子。,.,3.子囊孢子,在子囊中形成。子囊：两性细胞接触以后形成的囊状结构。子囊的形成方式：两营养细胞直接交配而成，外无菌丝包裹；形成子囊果：同一或相邻菌丝接触，缠绕，受精形成产囊丝，再减数分裂。多个子囊外被菌丝包围。,脉孢菌，红曲霉,子囊孢子的形状、大小、颜色、纹饰等差别很大，多作为分类依据,.,子囊果的类型,闭囊壳(Cleistothecium),子囊壳(Perthecium),子囊盘(Apothecium),.,4.担孢子,.,五、常用与常见的几种霉菌,Rhizopus（根霉）Mucor（毛霉）Aspergillus（曲霉）Pencillium（青霉）,.,根霉属(Rhizopus),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孢囊梗成群,.,根霉,.,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。,.,毛霉属(Mucor),菌落呈棉絮状，白色无隔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与假根孢囊梗单生,对甾族化合物具转化作用,甾族,毛霉的用途,生产有机酸,生产酶制剂,生产腐乳、豆豉,曲霉属（Aspergillus),菌丝有隔膜有足细胞和顶囊无性繁殖产生分生孢子，有性繁殖产生子囊孢子。,.,是做酱、酿酒、制醋的主要菌种,有机酸、酶制剂,生产糖化饲料,曲霉的用途,食用色素,黄曲霉群(A.flavusGroup),菌落黄绿色小梗一般双层或单层分生孢子头球形,.,黄曲霉毒素,食品中黄曲霉毒素最高限量为30微克公斤,1974年印度西部发生一急性黄曲霉毒素中毒事件。居民吃了发霉（黄曲霉菌感染）的玉米后，有397人发生急性中毒肝炎，死亡106人。还有成批的狗发生腹水和黄疸，多在23周内死亡。,已知100余种霉菌毒素中毒性最大的毒物之一，能引起人畜中毒及诱发肝癌,.,黑曲霉群（A.nigerGroup）,菌落黑色小梗一般双层或单层分生孢子头球形,.,青霉属(Penicillium),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可将青霉分为：单轮