真核微生物酵母

关于真核微生物酵母第1页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三

真核微生物概念真核生物：是一大类细胞核具有核膜、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多种细胞器的生物。真核微生物：真菌、显微藻类和原生动物等真核生物类的微生物。第2页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三原核细胞第3页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三真核微生物的主要类群真核微生物植物界：显微藻类动物界：原生动物真菌单细胞真菌—酵母菌丝状真菌—霉菌大型子实体真菌—蕈菌菌物界假菌粘菌第4页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三1966年Ainsworth提出：真菌门分5个亚门

鞭毛菌亚门：菌丝无隔，有性阶段产生卵孢子接合菌亚门：菌丝无隔，有性阶段产生接合孢子子囊菌亚门：菌丝有隔，有性阶段产生子囊孢子担子菌亚门：菌丝有隔，有性阶段产生担孢子半知菌亚门：菌丝有隔，尚未发现有性阶段真菌的分类第5页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三真菌是最重要的真核微生物，

主要特征无叶绿素，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第6页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（一）细胞壁真菌细胞壁主要成分：多糖，另有少量的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以葡聚糖为主高等真菌的细胞壁的主要成分以几丁质为主真核微生物的细胞构造第7页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（二）鞭毛与纤毛第8页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（三）细胞质膜PlasmaMembrane第9页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三项目原核生物真核生物甾醇无（支原体例外）有（胆甾醇、麦角甾醇）特有的磷脂种类磷脂酰甘油磷脂酰胆碱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高等真菌：含偶数碳原子的饱和或不饱和脂肪酸；低等真菌：含奇数碳原子的不饱和脂肪酸糖脂无有（细胞间识别受体功能）电子传递体有无基团转移运输有无胞吞作用无有原核与真核生物细胞质膜的不同点第10页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（四）细胞核是细胞遗传信息（DNA）的贮存、复制和转录的主要部位外形固定，有核膜由核被膜、染色质、核仁和核基质组成第11页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（五）细胞质和细胞器1、细胞基质和细胞骨架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第12页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三糙面内质网Roughendoplasmicreticulum(RER)Smoothendoplasmicreticulum(SER)

光面内质网2、内质网和核糖体第13页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三核糖体：存在于内质网和细胞质中，沉降系数为80S，由60S和40S2个亚基组成；存在于叶绿体和线粒体中，沉降系数同原核的。第14页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三3、高尔基体Golgiapparatus4~8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是协调细胞生化功能和细胞内外环境的重要的细胞器第15页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三高尔基体第16页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三4、溶酶体

Lysosymes单层膜内含多种酸性水解酶功能是细胞内消化第17页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三5、微体

Microbody单层膜包裹的小球形器，内含氧化酶和过氧化氢酶，又称过氧化氢酶体主要功能是使细胞免受H2O2毒害，并能氧化分解脂肪酸等第18页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三两层膜外形和大小酷似杆菌每个细胞有数百到数千个功能是把蕴藏在有机物中的化学

潜能转化成生命活动所需能量，真核生物的动力车间。6、线粒体Mitochondria第19页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第20页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第21页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三6、线粒体4.14

figure04-14.jpg线粒体(mitochondria)第22页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三7、液泡一般在老龄细胞中大而明显，内含各种酶（蛋白酶、纤维素酶等），储藏物（糖原、脂肪等），液泡破碎，细胞自溶8、膜边体（lomasome）位于细胞膜与细胞壁之间的一种特殊的单层膜结构，可能与分泌水解酶或细胞壁合成有关。第23页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第24页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三9、氢化酶体厌氧性原生动物和真菌中。氢化酶、铁氧还蛋白、氧化还原酶等，位于鞭毛基体附近，为其运动提供能量。10、几丁质酶体又称壳体，位于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：运输几丁质酶到菌丝尖端细胞壁表面，合成几丁质纤维保证菌丝不断延伸。第25页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三11、几丁质层菌丝顶端：几丁质层为菌丝顶端延伸区和硬化区的内层，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；成熟区：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。真菌细胞壁特征性地含有几丁质，使细胞壁坚韧。第26页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第27页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三

比较项目真核微生物原核微生物

细胞大小较大(通常>5mm)较小(一般<5mm)细胞壁的主要成分纤维素，几丁质肽聚糖

细胞质线粒体+—间体—+溶酶体+—高尔基体+—微管+—储藏物淀粉等聚－b－羟丁酸核糖体80S70S

细胞核核膜+

—核仁

+

—染色体

1~数条，与RNA和组蛋白结合1条，不与RNA和组蛋白结合

原核微生物与真核微生物的比较第28页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第1节酵母（Yeasts）第2节霉菌（Molds）第3节蘑菇（Mushrooms）第4节藻类（Algae）第5节原生动物（Protozoa）本章主要内容第29页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第1节酵母（Yeasts）酵母菌细胞的形态和构造酵母菌的繁殖方式和生活史酵母菌的菌落酵母菌分布及工业上常见的酵母菌第30页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三酵母菌：泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌，是典型的真核微生物。特点：个体一般以单细胞状态存在多数营出芽繁殖能发酵糖类产能细胞壁常含甘露聚糖常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中第31页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三一、细胞的形态和构造

1、形态

a.

球形b.

圆柱形

c.假菌丝

直径为细菌10倍，最典型和最重要的是酿酒酵母第32页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第33页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三假菌丝：解脂假丝酵母等在环境条件适宜而生长繁殖迅速时，出芽形成的子细胞尚未与母细胞分开，又长了新芽，形成成串的细胞，犹如假丝状，故称假菌丝，这类酵母称假丝酵母。第34页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三芽殖中的酿酒酵母的细胞结构

2、酵母菌构造第35页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三酵母菌细胞壁：主要成分为酵母纤维素，它呈三明治状外层为甘露聚糖，呈分枝状聚合物，内层为葡聚糖，分枝状聚合物，中间夹着一层蛋白质。甘露聚糖蛋白质葡聚糖第36页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第37页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三酵母菌细胞膜甾醇磷脂球状蛋白第38页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三蛋白质：包括一些酶类脂甘油的单、双、三酯甘油磷酯磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺甾醇麦角甾醇酵母甾醇糖类：甘露聚糖等酵母菌细胞膜的成分第39页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三酵母菌细胞核是遗传信息的主要贮存库。酿酒酵母基因组有17条染色体，1996年已测全序列，为第一个测出的真核生物基因组。核外遗传物质：线粒体、2μm质粒。第40页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三酵母菌其它构造液泡线粒体微体第41页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三二、酵母菌的繁殖方式和生活史酵母菌的繁殖方式无性有性（产子囊孢子）芽殖：各属都存在裂殖：存在于裂殖酵母菌（Schizaccharomyces）产无性孢子节孢子掷孢子厚垣孢子第42页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三真酵母具有有性繁殖的酵母菌。假酵母或拟酵母只进行无性繁殖的酵母菌。第43页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（一）无性繁殖1、芽殖（budding）子细胞出芽痕芽殖是酵母菌最常见的一种繁殖方式第44页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三假菌丝第45页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三酵母菌（Saccharomycrescervisiae）的芽殖过程第46页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三酵母菌的出芽繁殖

第47页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三2、裂殖（fission）少数酵母具有与细菌相似的二分裂繁殖方式第48页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三(1)节孢子arthrospore由菌丝断裂形成。菌丝生长到一定阶段，出现许多横隔膜，然后从横膜处断裂，产生很多单个孢子。如白地霉(Geotrichumcandidum)幼龄菌体为多细胞丝状，衰老时菌丝内出现许多横隔膜，然后自横隔膜处断裂，形成一串串短柱状、筒状或两端钝圆的细胞，即节孢子，亦称粉孢子。3、产生无性孢子第49页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三节孢子第50页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（2）掷孢子：少数酵母菌可在卵圆形营养细胞上长出小梗，其上产生肾形的掷孢子掷孢子第51页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三厚壁，又名厚壁孢子，很多真菌都能形成这类孢子真菌的休眠体，可抵抗热与干燥等不良环境条件。形成方式：菌丝顶端或中间，一部分原生质浓缩、变圆，类脂物质密集，然后在四周生出厚壁或者原来的细胞壁加厚，形成圆形、纺锤形或长方形的厚垣孢子。有的表面还有刺或疣的突起。(3)厚垣孢子chlamydospore第52页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三厚垣孢子第53页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第54页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（二）有性繁殖酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖两个形态相同、性别不同的细胞相接触质配核配减数分裂4或8个子核子囊第55页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第56页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（三）酵母菌的生活史生活史又称生命周期，指上一代生物个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代的全部过程。Ⅰ营养体：单倍体与二倍体共存Ⅱ营养体：只能以单倍体形式存在

Ⅲ营养体：只能以二倍体存在第57页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三Ⅰ营养体单倍体和二倍体共存核配（2N）子囊孢子（有性，N）营养体（N）子代（N）质配（N+N）后代（2N）减数分裂出芽出芽萌发第58页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三特点1、无性：出芽生殖（N、2N体营养细胞）2、有性：4个子囊孢子代表：酿酒酵母（Saccharomyceserevisiae）第59页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三芽殖有性繁殖子囊孢子第60页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第61页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第62页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三N体细胞子代（N）质配核配（2N）子囊孢子（N）裂殖萌发Ⅱ营养体单倍体（N）时间长，2N不能生存3次分裂第63页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三特点:

1、营养细胞N体，2N不能独立生活

2、无性繁殖：裂殖

3、有性：8个子囊孢子八孢裂殖酵母(Schizosaccharomycesoctosporus)第64页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第65页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三Ⅲ营养体

2N体形式存在2N营养体子代（2N）4个子囊孢子质配核配萌发（2N）（N+N）（N）出芽减数分裂第66页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三

1、营养体2N2、无性：芽殖

3、有性：4个子囊孢子（N）路德氏酵母（Saccharomycodesludwigii）特点第67页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三Saccharomycodesludwigii(路德氏酵母)的生活史第68页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三三、酵母菌的菌落与细菌菌落相似，如较湿润、较光滑、容易挑起、正反面颜色一致，比较单调，呈乳白色或红色；但其菌落比细菌大、厚、外观较稠、较不透明，有酒香味。第69页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三啤酒酵母第70页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第71页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三四、酵母菌分布及工业上常见的酵母菌1、分布与种类：

：在偏酸性的含糖环境中。水果、蔬菜、蜜饯的表面，果园土壤中。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。是人类的“第一种家养微生物”。代谢产物的广泛利用，生化药物和试剂的提取，基因工程中的模式真核生物和工程菌。第72页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三酿酒酵母（Saccharomycescerevisiae)卡尔斯伯酵母（S.carlsbergensis）异常汉逊氏酵母异常变种（Hansenulaanomala)假丝酵母(CandidaBerkhout)球拟酵母（TorulopsisBerlese）红酵母（RhodotorulaHarrison）白地霉（Geotrichumcandidumlink)2、工业上常见的酵母菌第73页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（1）酿酒酵母（Saccharomycescerevisiae)是发酵工业上最常用最重要的菌种之一酿造饮料酒和制作面包、酒精发酵酿造葡萄酒和果酒，也可用于酿造啤酒、蒸馏酒和酵母生产台湾396号酵母为代表。我国南方常将其用于以糖蜜原料生产酒精。其特点是耐高渗透压，可忍受高浓度的盐第74页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三Saccharomycescerevisiae）的芽殖过程

第75页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（2）卡尔斯伯酵母（S.carlsbergensis）卡尔斯伯（Carsberg)是丹麦的一个啤酒厂的名字，卡尔斯伯酵母是该厂分离出来的啤酒酿造中典型的下面酵母

细胞为圆形或卵圆形，部分细胞的细胞壁有一平端

高温时，酿酒酵母比卡氏酵母生长得更快低温下，卡氏酵母生长得较快第76页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三异常汉逊氏酵母能产生乙酸乙酯，故它在调节食品风味中起一定作用

生产单细胞蛋白利用烃类、甲醇、乙醇和甘油作为碳源

积累L-色氨酸

（3）异常汉逊氏酵母异常变种（Hansenulaanomala)圆形，椭圆形或腊肠形，甚至有长达30m，多边芽殖

第77页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三（4）假丝酵母(CandidaBerkhout)在液体培养基中，细胞为球形、椭圆形或圆柱形。在马铃薯或玉米琼脂培养基上容易形成发达的假菌丝，多极出芽。

热带假丝酵母氧化烃类的能力很强，可以利用煤油作碳源。生产单细胞蛋白第78页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三第79页，讲稿共86页，2023年5月2日，星期三产阮假丝酵母人们研究最多的微生物单细胞蛋白之一

产朊假丝酵母的蛋白质和维