微生物课件第三章第二节真核微生物演示课件

1、1,第二节 真核微生物（eukaryote）,2,真核生物（eukaryote）：凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿素等细胞器的生物。,3,真核微生物的种类 真菌（fungi） 单细胞真菌：酵母菌 丝状真菌：霉菌 大型子实体真菌：蕈菌 粘菌（Myxomycota） 假菌（Chromista） 显微藻类（algae） 原生动物（protozoa） 地衣（lichen）,广义真菌,4,原生动物-草履虫,假 菌,粘菌,微型藻类,5,真核微生物的种类约占微生物总数的95%以上。从个体形态、群体形态、营养吸收、代谢类型、代谢产物、遗传特性和生态分布诸方面，真核微生物都展

2、现出一幅多样化的画面。,6,真核与原核微生物的区别： 细胞器（organelles) 细胞核 繁殖方式 细胞大小 鞭毛粗且复杂，92型，挥鞭式运动,7,真核生物与原核生物的比较,8,真核生物与原核生物的比较(cont.),9,a 动物细胞 b 植物细胞,典型真核细胞构造的模式图,10,真核微生物的细胞构造,细胞壁 鞭毛和纤毛 细胞质膜 细胞核 细胞质与细胞器,11,一、细胞壁,1、真菌细胞壁 化学成分：多糖，少量蛋白质和脂类 多糖：微纤维1，4单糖聚合物、无定形基质 微纤维类似钢筋，1，4键连接，使细胞壁坚韧 基质类似混凝土填充其中 不同真菌细胞壁多糖不同 低等真菌：纤维素 酵母菌：葡聚糖、（

3、甘露聚糖） 高等陆生真菌：几丁质 不同生长阶段，真菌细胞壁化学成分明显不同 功能：固定细胞外形，保护细胞免受外界不良因子的损伤,12,不同分类地位真菌的细胞壁多糖,13,1）酵母菌的细胞壁,厚度：2570nm 重量：25DW 成分：三明治状的“酵母纤维素” 外层：甘露聚糖 Mannan 内层：葡聚糖 Glucan，赋予细胞壁机械强度 中间：蛋白质、多种酶（葡聚糖酶和甘露聚糖酶） 芽痕周围有少许几丁质，在形成芽体时合成 酵母细胞壁与子囊壁的水解：蜗牛消化酶（玛瑙螺的胃液）,14,-1, 3 葡聚糖，链状，含量高 葡聚糖 - 1, 6 葡聚糖，分支，含量低 甘露聚糖是甘露糖- 1, 6 相连的分支

4、聚合物。 蛋白夹在两者之间，少数结构蛋白，多数是酶，如：葡聚糖酶、甘露聚糖酶、蔗糖酶、碱性磷酯酶等。,15,不同种、属酵母菌细胞壁差异较大，且并非各种酵母都含有甘露聚糖 一些裂殖酵母含葡聚糖 和较多几丁质 ； 点滴酵母和荚膜内孢霉(Endomyces capsulata) 以葡聚糖为主，只含少量甘露聚糖。,16,2）丝状真菌的细胞壁 以粗糙脉孢菌为例 最外层由- 1, 3 和- 1, 6 葡聚糖组成 中间是糖蛋白组成的粗糙网和蛋白质层 最里层是几丁质微纤维丝组成的壁,17,粗糙脉孢菌菌丝的细胞壁构造,18,真菌细胞壁多糖的主要成分,19,纤维素、几丁质、葡聚糖和甘露聚糖的结构,20,产生巨大压

5、力的真菌附着胞 许多植物病害是由真菌引起的，有些致病菌具有高度特化的感染结构 刺盘孢属（Colletotrichum）的一些种具有一种由坚硬的细胞壁组成的特殊的附着胞（appressoria），当感染植物的时候，这种附着胞牢牢地附着到宿主的叶片表面，并且通过提高附着胞内渗透压活性物质的浓度产生巨大的膨压，射出一钉状结构进入植物细胞，为真菌的感染炸开一条通道。 真菌的这种特殊的感染结构虽然早已为真菌学家所知，但它的感染机制，特别是它产生的巨大压力并不清楚。1999年Science周刊上报道了Bechingerts将物理和生物学的方法结合起来，测试了真菌禾生刺盘孢（C. Graminicola）的

6、附着胞的压力为5.35Mpa，而Magnaporthe grisea附着胞的压力更大，为8.0Mpa，这相当于我们用高压蒸汽灭菌压力（0.1Mpa）的50-80倍。 这些植物致病真菌就是用如此巨大的压力，攻破单子叶和双子叶细胞壁的角质层和表层，以达到侵染的目的。,21,22,2、藻类的细胞壁 e.g.：蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidis） 细胞壁厚度一般为1020nm，有时仅为35nm 细胞骨架：以微纤丝方式层状排列的纤维素，5080 DW 间质多糖：褐藻酸、岩藻素、琼脂,23,二、鞭毛与纤毛,表面毛发状细胞器，长（150200m）为鞭毛，短（510 m）为纤毛(ciliu

7、m)。 鞭毛与纤毛构造基本相同：鞭杆（shaft）、基体（basal body）和过渡区。,24,鞭杆“92”型，2为中央微管，9为微管二联体，外包细胞膜 微管二联体：AB两条中空亚纤维组成，A是完全微管，13个微管蛋白亚基组成，B是10个，与A共用3个亚基。 A上伸出两条动力蛋白臂，可为Ca2+、Mg2+激活的ATP水解酶水解ATP供运动。 A 向中央一对微管发出辐射状的连丝放射辐。放射辐的辐头是自由的，不与中央鞘相连。 基体是“90”，9个三联体，中间没有微管和鞘。,25,鞭 毛 结 构,动力蛋白臂,放射辐条,中央鞘,中央微管桥,中央微管,26,真核微生物的“9+2”型鞭毛 左为鞭杆横切面

8、，右为鞭杆的立体模型,27,某些已知与微管或微管蛋白相互作用的蛋白质,成 分 活 性 在鞭毛轴丝中： 动力蛋白 1 ATP 酶活性 动力蛋白 2 产生运动 连接蛋白 形成相邻二联体微管之间连接 在细胞质微管中：高分子量蛋白质MAP1调控微管的起始和延伸 MAP2 tau蛋白激酶 促进环中和微管中微管蛋白的聚合 微管蛋白亚单位的磷酸化,28,9+2 型鞭毛,G 鞭毛,真核生物和G-菌鞭毛结构,29,三、细胞质膜,真核生物的细胞都有细胞质膜的构造。 没有细胞壁的真核细胞，细胞质膜就是它的外部屏障。 真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能上十分相似。,30,*endocytosis，包括吞噬作用(p

9、hagocytosis)和胞饮作用(pinocytosis),真核生物与原核生物细胞质膜的差别,31,Cholesterol,32,cytoplasm,Transmission electron micrograph illustrating fungal cell (cw - cell wall; s - septum; n - nucleus; m - mitochondrion),33,1、核被膜 核被膜：包在细胞核外，由核膜和核纤层组成的外被，其上有许多核孔（nuclear pores）。 核膜：两层78nm膜组成，两膜间为核周间隙。 核纤层：核膜内层，核纤层蛋白（lamin）组成。

10、核孔：细胞核和细胞质物质交流通道。,四、细胞核,34,2、染色质 染色质：分裂间期时，DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA 组成的线形物质，基本单位：核小体。 可被碱性染料染色。 常染色质（euchromatin）：丝状 异染色质（heterochromatin）：凝缩 组蛋白 非组蛋白 进行分裂时，染色质盘绕、折叠形成棒状为染色体。,35,核被膜电镜和结构模式图,核纤层,核孔,36,染色质,染色体,核小体和螺线管结构,37,染色体DNA结构示意图,a 30nm染色体结构图,b 双螺旋DNA经过一系列包装成为染色体的过程图示,38,核小体单体的存在及核心颗粒的形成,a 核小体结构示意图,b 电

11、镜下的染色质结构,C 核小体单元的产生,39,3、核仁 细胞核中没有膜包裹的圆形或椭圆形小体。染色体一定位置出现。 分裂前期消失，后期出现。 富含RNA和蛋白质，是合成rRNA和装配核糖体部位。,核仁组织区,40,4、核基质(nuclear matrix) 旧称核液 是由蛋白纤维组成的网状结构 具有支撑细胞核和提供染色质附着点的作用。,41,五、细胞质和细胞器,1、细胞基质和细胞骨架 细胞基质（细胞溶胶）：在真核细胞质中，除可分辨的细胞器以外的胶体状溶液，细胞代谢重要场所。 微管：微管蛋白组成中空管 细胞骨架（cytoskeleton） 肌动蛋白丝（微丝）: 肌动蛋白 中间丝: 中间纤维 微管

12、功能：支持和运输，细胞分裂时的纺锤体、鞭毛和纤毛。 微丝功能：提供ATP，发生收缩。 中间丝功能：支持和运动。,42,细胞骨架作用,以细胞核为中心向外放射状微管,43,2、内质网和核糖体 内质网（endoplasmic reticulum）：脂质双分子层，内侧与核被膜外膜相通，核周间隙也是内质网部分。 RER：合成运输分泌蛋白功能 SER：脂类代谢和钙代谢相关，存在动物细胞 核糖体（ribosomes）：40蛋白质+60%RNA 大亚基：28S、5.8S、5S40多种蛋白质 小亚基：18S+30多种蛋白质,44,内质网,蛋白合成示意图,45,3、高尔基体（Golgi body） 1898年意大

13、利学者C.Golgi在神经细胞发现，48个平行的扁平膜囊和囊泡组成，无核糖体附着。 作用 RER合成蛋白质运到高尔基体与脂、糖形成糖蛋白或脂蛋白，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。,46,高尔基体,47,4、溶酶体（lysosome） 溶酶体：由单层膜包裹，内含多种酸性水解酶的囊泡状细胞器。 功能：细胞内消化作用。 分类（根据所结合对象的性质分） 吞噬溶酶体 （与吞噬泡结合） 多泡体（与胞饮泡结合） 自噬溶酶体（与内源结构结合）,48,溶酶体,49,5、微体 微体：单层膜包裹，类似溶酶体，但含的酶不同。 有两种： 过氧化物酶体

14、 依赖FAD的氧化酶和过氧化氢酶，避免细胞受H2O2毒害。 乙醛酸循环体 植物细胞，使脂类转变为糖。,50,微 体,51,6、线粒体 线粒体：化学能转变为ATP。两层膜包裹，内膜突出形成嵴。 真菌嵴形状有两种： 与高等植物、藻类类似的管状嵴 如：含纤维质CW和无壁的卵菌、前毛壶菌、粘菌等 板状嵴 如：含几丁质的壶菌、接合菌、子囊菌、担子菌,52,线粒体,ATP合酶,53,7、叶绿体（chloroplast） 叶绿体：由双层膜包裹，能将光能转变为化学能的绿色颗粒状细胞器。只存在于绿色植物（包括藻类）的细胞中。 外膜：透性大 叶绿体膜 内膜：选择通透 类囊体膜 类囊体：单位膜封闭成的扁平小囊，膜上

15、有光合色素和e载体 基质：含核糖体、DNA、淀粉粒、核酮糖二磷酸羧化酶等 光反应：类囊体膜，光能 化学能 主要功能：光合作用 暗反应：基质进行，利用光反应产生的 ATP、NADPH等固定CO2。,54,叶绿体 类囊体摞在一起为基粒,55,8、其他细胞器 液泡（vacuole） 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。 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CP隔离，防止细胞损伤）。,56,膜边体（lomasome） 又叫边缘体、质膜外泡等 是某些真菌细胞中的特殊膜结构，位于细胞壁和细胞膜之间，由单层膜包被的小细胞器 可能与分泌水解酶或合成细胞壁有关 其形状和位置与细菌中的中间体相似,57,壳质体或几丁质酶体（chitosome） 壳质体：一种具有膜状外壳近似球形的小颗粒。 壳质体含有几丁质合成酶，它的功能与菌丝细胞壁的合成有关，它能运输几丁质合成酶到菌丝顶端细胞的表面，参与细胞壁的合成。,58,氢化酶体（hydrogenosome） 是一种由单层膜包裹的球状细胞器，内含氢化酶、氧化还原酶、铁氧还蛋白和丙酮酸。 常存在于鞭毛基体附近，可为鞭毛运动提供能量。 只存在于厌氧真菌和原