食品中的真核生物总体形态结构与功能

微生物具有细胞结构没有细胞结构

—病毒原核生物真核生物细菌蓝细菌真菌显微藻类原生动物放线菌支原体衣原体立克次氏体微生物家族(3)细胞的结构和染色反应鞭毛菌毛性菌毛芽胞微荚膜荚膜粘液层糖被特殊构造细胞壁细胞膜间体核区内含物基本构造细菌细胞的模式构造核糖体回顾：细菌的结构细胞不变部分，每个细胞都有，如细胞壁、膜、核。是细胞可变部分，不是每个都有，如鞭毛、荚膜、芽孢。第二章真核微生物的形态、构造和功能每个生物学问题最终必须在细胞内寻找答案。-------原核生物对真核生物的起源生存准备了条件。真核细胞------“高度自动化的工厂”与“多面手的作坊”第一节真核微生物概述

真菌、藻类和原生动物都属于真核微生物。真菌与藻类的主要区别在于真菌没有光合色素，不能进行光合作用。所有真菌都是有机营养型的，而藻类则是无机营养型的光合生物。真菌与原生动物的主要区别在于真菌的细胞有细胞壁，而原生动物的细胞则没有细胞壁。一、真核微生物的细胞构造典型真核细胞构造的模式图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叶绿体等细胞器的微小生物，称真核微生物。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真菌的细胞壁化学成分：

多糖：微纤维、无定形基质低等真菌：纤维素酵母菌：葡聚糖高等陆生真菌：几丁质

蛋白质

脂类不同生长阶段，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（一）细胞壁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。运动方式有区别。

鞭毛较长，数量较少：150-200um，波动纤毛较短，数量较多：5-10um，击打（二）鞭毛与纤毛真核微生物鞭毛与纤毛的构造在超微结构上很相似。膜包裹得柱状体，直径0.2um。基本构造鞭杆：称为微管的9+2型。2个中央微管和9对微管二联体。基体：9+0型。9个微管三联体围在其周围的短柱体过渡区鞭毛与纤毛的鞭杆构造2929（三）细胞质膜真核与原核细胞的质膜结构和功能类似，由蛋白质和脂类组成。在功能上的差异可能仅是由于构成膜的磷脂和蛋白质种类不同而形成的。在化学组成中，真菌细胞的质膜中具有甾醇，而在原核生物的质膜中很少或没有甾醇。真菌细胞的内膜系统除原生质膜外，还有细胞核膜、线粒体膜和液泡膜等。膜对真核微生物意义重大：充分调控、充足的代谢和运输能力。（四）细胞核（Nucleus）细胞遗传信息贮存、复制和转录的主要部位外形固定（球状或椭圆状）、核膜包裹数目：一个或多个细胞核构成：核被膜（内膜和外膜，有核孔）、染色质（DNA-组蛋白）、核仁和核基质（五）细胞质和细胞器细胞质位于细胞质膜和细胞核间的透明、粘稠、不断流动并充满各种细胞器的溶胶。细胞基质真核细胞中除细胞器以外的胶状溶液，呈半结晶状态。细胞骨架由微管、微丝、中间丝组成的细胞骨架有助于维持真核细胞的形态；微管和微丝还参与细胞运动和胞内运输。大部分是水，占70%-85%蛋白质含量高直径25nm的细小柱状体，由球形蛋白亚基螺旋组成。功能：维持细胞形状与微丝一同参与运动参与胞内运输微丝是一种肌动蛋白，所有真核细胞都有，散布在细胞基质内，组成网状、平行状排列，参与运动和形状变化。细胞器内质网核糖体高尔基体溶酶体微体线粒体叶绿体液泡膜边体几丁质酶体氢化酶体定义

分支并彼此相通的扁平囊腔和细管系统组成的不规则网络。结构：由单层膜结构连接而成的网状物，上附多种酶。内侧与核被膜的外膜相通，核周间隙是内质网腔的一部分。功能：增大了细胞内的膜面积，膜上附着有许多种酶，为细胞内各种化学反应的正常进行提供了有利的条件。内质网还是合成和运输某些大分子物质的通道内质网“有机物合成的车间”粗面内质网糙面内质网：膜上附有核糖体颗粒，合成运送胞外分泌蛋白光面内质网：不含核糖体，脂类与钙代谢内质网的类型定义：核蛋白体

结构：存在于一切细胞中的无膜包裹、由蛋白质、rRNA和酶按规律组成的实心小粒。存在：有的附着在内质网上；有的游离在细胞质的基质中；还有的在线粒体和叶绿体中。功能：细胞内合成蛋白质的场所。“蛋白质的装配机器”细胞中核糖体的数目：生物种类、生长状态真核核糖体与原核核糖体的比较

核糖体核糖体（ribosomes）高尔基复合体（GolgiComplex，意大利高尔基，1889）

一种由4－8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（无核糖体）功能

对物质进行包装、组建，并为该物质分泌作准备。高尔基体食品加工厂一种由单层膜包裹、内含多种酸性水解酶的小球形（Φ）、囊泡状细胞器功能细胞内消化作用：40种以上的酸性水解酶为什么消化作用仅在溶酶体内部发生？溶酶体的酸性水解酶的最适pH在5左右溶酶体细胞的“酶仓库”和“消化系统”细胞进行有氧呼吸的主要场所。三羧酸循环、ATP产生及氧化磷酸化均在线粒体上发生。圆柱状，1000多个或更多，双层膜结构细胞的“动力车间”线粒体4.14内膜：某些部位向内折叠成嵴，附有基粒，内膜和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶。

基质：由内膜包裹，内含核糖体（70s)、与有氧呼吸有关的酶和少量的闭合环状DNA。外膜：使线粒体与周围细胞质基质分开。结构

增加膜的表面积只存在于显微藻类细胞中，真菌中没有。一种卵圆形，由双层膜包裹、能转化光能为化学能的绿色颗粒状细胞器，能够进行光合作用。功能：真核细胞进行光合作用的场所。叶绿体“养料制造工厂”“能量转换站”“炊事房”

基质：由内膜包裹，内含核糖体（70s)、闭合环状DNA、含有光合作用所需要的酶。

双层膜：使叶绿体内部与外界隔开。基粒：圆柱形，由一个个囊状（片层）类囊体垛叠而成，其上有光合作用所需要的酶和色素。结构

有膜，组成内膜系统原核生物对真核生物的起源生存准备了条件。真核细胞------“高度自动化的工厂”与“多面手的作坊”在活细胞完成各种生命活动的过程中，细胞质基质和细胞器是相互协调的，各种细胞器之间也是密切联系的。内共生学说存在于真菌与藻类等真核微生物中的细胞器，由单层膜分隔液泡的成分

贮藏物：糖原、脂肪、多磷酸盐

碱性氨基酸：精、鸟、谷氨酰胺

酶类液泡的功能

维持细胞的渗透压

贮藏营养物

有溶酶体的功能液泡一种由单层膜包裹的，与溶酶体类似的小球形细胞器，主要含有氧化酶和过氧化氢酶功能避免细胞受过氧化氢毒害氧化分解脂肪酸微体/过氧化物酶体须边体/质膜外泡真菌特有的一种位于菌丝细胞四周的质膜与细胞壁间、由单层膜包裹的细胞器形态

形成

功能

分泌水解酶；合成细胞壁膜边体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功能

存在于细胞鞭毛附近，为鞭毛运动提供能量氢化酶体的分布

厌氧性的原生动物；

厌氧性真菌（反刍动物瘤胃）氢化酶体

典型原核生物原核生物和真核生物最显著的区别是什么？典型真核生物细胞核真核细胞拥有强大的内膜系统区别在于对膜的利用内质网高尔基体溶酶体线粒体叶绿体√√√√√√大量的膜系统使得真核细胞实现了充分调控、充足代谢和运输的能力。总结走进真菌酵母菌(Yeast)（单细胞真菌）霉菌(Mould)（丝状真菌）蕈菌(Mushroom)（大型真菌）形态细胞壁成分繁殖方式营养特点生态特点第二节酵母菌（Yeast）能发酵糖类的各种单细胞真菌一、酵母菌与人类的关系重要的微生物资源“第一种家养微生物”1.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化学工业：有机酸、酒精、脂肪酸和甘油等饲料/保健品工业：单细胞蛋白（SCP）－－－“人造肉”酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。单细胞蛋白2.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3.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。Eg.白假丝酵母（Candidaalbicans，旧称白色念珠菌）新型隐球菌（Cryptococcusneoformans）引起鹅口疮、阴道炎或肺炎等疾病二、酵母菌的分布分布

偏酸的含糖环境，也叫糖菌。如水果、蔬菜、叶子、树皮等表面，葡萄园和果园土壤中。

油田和炼油厂附近的土层（烃类物质利用）数量：500种（1982）一个葡萄上有100万个酵母菌三、酵母细胞的形态与构造细胞大小：细菌的10倍细胞形态：球状、卵圆状、柱状、香肠状Saccharomycescerevisiae

（酿酒酵母）

大小2.5～10×4.5～21um第一个完成全基因组测序的真核微生物，1997年PhotoedbyTian_FengweiSaccharomycescerevisiae（一）酵母细胞构造的模式图线粒体芽体液泡细胞壁核芽体液泡细胞膜（二）酵母菌的细胞构造1、细胞壁2、细胞膜3、细胞核4、其他构造1、酵母菌的细胞壁厚度：25nm重量：25％DW成分：三明治状的“酵母纤维素”

外层：甘露聚糖

内层：葡聚糖，赋予细胞壁机械强度

中间：蛋白质(多种酶，如葡聚糖酶和甘露聚糖酶)

芽痕周围有少许几丁质酵母细胞壁与子囊壁的水解

蜗牛消化酶：Helixpomatia（玛瑙螺）的胃液细胞壁蛋白质磷酸甘露聚糖甘露聚糖葡聚糖细胞质膜2、酵母菌的细胞膜结构及主要成分甾醇磷脂膜蛋白

酵母菌细胞膜麦角甾醇（Ergosterol）

维生素D的前体

发酵性酵母9.66％DW维生素D的来源3、酵母菌的细胞核多孔核膜包裹起来的定形细胞核功能：遗传信息的主要贮存库酵母细胞核的观察

活细胞细胞核：相差显微镜

核内染色体：碱性品红或姬姆萨染色法酵母菌的其他含有DNA的结构酵母菌线粒体：环状2um质粒：闭合环状超螺旋DNA分子线状质粒相差显微镜

能将样品的不同部位折射率和细胞密度之间的微小差异转变成易于被人眼觉察到的光强度的变化，特别适合对活细胞直接观察。相差显微镜4、酵母菌的其他构造大型液泡：存在于成熟的酵母菌细胞线粒体

杆状或球状线粒体：有氧条件

无嵴、无氧化磷酸化功能的线粒体：无氧条件酵母菌是兼性厌氧菌

四、酵母菌的繁殖方式芽殖裂殖节孢子产无性孢子掷孢子厚垣孢子产子囊孢子酵母菌的繁殖方式：菌种鉴定无性繁殖有性繁殖（一）芽殖－酵母菌的无性繁殖是酵母菌最常见的繁殖方式。有多边出芽、两端出芽和三边出芽。假菌丝：藕节状，连接面积小芽体/芽孢子的形成过程

细胞壁变薄

新细胞积聚

新细胞壁形成芽痕（BuddingScar）：母细胞上的，根据多少可测定年龄蒂痕（BirthScar）：只有一个良好的营养和适宜的条件

酵母菌的出芽痕

酵母菌的出芽繁殖白色念珠菌：假菌丝裂殖裂殖酵母二分裂繁殖方式，类似于细菌少数酵母菌掷孢子的形成和射出过程掷孢子

掷孢酵母属：孢子弹射在菌丝中间或顶端发生局部细胞质浓缩和细胞壁加厚，形成一些厚壁休眠体。厚垣孢子对不良环境有较强的抵抗力。假菌丝厚壁孢子厚垣孢子节孢子通过细胞壁或隔的断裂，菌丝被分裂成数个小的片断从而形成的细胞，这类细胞能起到孢子的作用。酵母菌的有性繁殖－子囊及子囊孢子以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖。子囊孢子的形成过程两个性别不同的单倍体靠近，相互接触接触处细胞壁消失，质配核配，形成二倍体核的接合子五、酵母菌的生活史什么是生活史（生活周期，LifeCycle）

上一代生物个体经过一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程。酵母菌的生活史（一）单倍体或二倍体（2n）形式的营养体（二）仅单倍体（n）形式的营养体（三）仅二倍体形式的营养体（一）单倍体或二倍体形式的营养体S.cerevisiae特点

一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖

营养体的两种存在方式：单倍体或二倍体，都可进行出芽繁殖特定条件下的有性繁殖具有有性生殖的酵母菌：真酵母，尚未发现其有性阶段的被称为假酵母条件不适宜S.cerevisiae的生活史单倍体二倍体（二）仅能以单倍体形式存在的营养体八孢裂殖酵母特点

营养细胞为单倍体

无性繁殖以裂殖方式进行

二倍体细胞不能独立生活，故此阶段很短核配后立即进行减数分裂（三）仅二倍体形式的营养体路德类酵母特点营养体为二倍体，不断进行芽殖，阶段较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，不能进行独立生活核配后不立即进行减数分裂二倍体酵母菌：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）多数出芽繁殖（3）能发酵糖类产能（4）细胞壁常含甘露聚糖、葡聚糖（5）常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中小结六、酵母菌的菌落特征与细菌相似，但比细菌菌落大而厚，外观较稠菌落表面光滑、湿润容易挑起，菌落质地均匀正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一，菌落多为乳白色，少数为红色，个别为黑色。边缘有圆整和粗糙之分酒香味酵母菌菌落深红酵母菌落形态

白假丝酵母菌落形态

啤酒酵母菌的菌落红酵母的菌落自学：食品中常见常用的酵母菌啤酒酵母酿酒酵母红酵母假丝酵母啤酒酵母种类很多按细胞长与宽的比例，可将啤酒酵母分为三组。

（1）圆形、卵圆形或卵形（细胞长/宽<2：酒精发酵、酿造饮料酒和面包生产。

（2）卵形和长卵形为主，也有圆或短卵形细胞（细胞长/宽≈2：酿造葡萄酒和果酒。

（3）长圆形（细胞长/宽>2）：耐高渗透压和高浓度盐，适合于用甘蔗糖蜜为原料生产酒精。酿酒酵母S.cerevisiae在酿酒时，一开始向发酵罐内通氧气，使酵母菌进行有氧呼吸，将糖分解，产生能量，供本身活动所需，并繁殖大量细胞；繁殖到一定量后，再密封发酵罐，在缺氧条件下，酵母菌将糖分解成酒精和二氧化碳，称为酒精发酵。发酵时产生大量酒精，足以妨碍酵母菌的生长和繁殖。若酒精的浓度达14%或以上，酵母菌便死亡，因此一般葡萄酒和啤酒所含酒精成分都不超过14%。兼性厌氧菌酿酒时能否持续向发酵罐内通氧气？酵母菌属，在正常情况下进行有氧呼吸，将糖分解，产生能量，供本身活动所需，并繁殖大量细胞。在缺氧条件下，酵母菌将糖分解成酒精和二氧化碳，称为酒精发酵。发酵是产生大量酒精，足以妨碍酵母菌的生长和繁殖。若酒精的浓度达14%或以上，酵母菌便死亡，因此一般葡萄酒和啤酒所含酒精成分都不超过14%。第三节丝状真菌－霉菌

引起物品霉变的真菌什么是霉菌（Mould，Mold）？是能够形成分枝菌丝的真菌的统称。菌丝体发达而又不产生大型肉质子实体的真菌。食品：米酒、酱油、腐乳、豆豉等的酿造。工业：有机酸、酶制剂及抗生素的生产。环保：处理污水、生物防治。有利的一面一、霉菌与人类的关系分布广泛：只要有有机物就有霉菌的踪迹有机分解者：纤维素和木质素据统计全世界每年平均有2%的谷物由于霉变不能食用。霉菌和酵母作为评价食品卫生质量的指示菌，并以霉菌和酵母计数来制定食品被污染的程度。有些霉菌能够合成有毒代谢产物－霉菌毒素，200余种。有害的一面一、霉菌与人类的关系发霉的花生可怕吗？用发霉的花生做花生酱含黄曲霉毒素最多的是花生和花生制品。ApplescabDermatomycosis(皮肤真菌病)植物最主要病原菌：稻瘟病。人和动物的传染病：皮肤病。霉菌营养体的基本单位是菌丝菌丝细胞构造类似于酵母菌丝的分类（菌丝中是否有隔膜）无隔菌丝有隔菌丝霉菌菌丝有单、多细胞之分二、霉菌的细胞形态与构造（一）菌丝及其延伸过程菌丝体的宽度平均为3—10μm，和酵母菌的宽度差不多。菌丝体的细胞构造与酵母菌类似，有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核及内容物等组成。

无隔菌丝：细胞质内含有多个核

有隔菌丝：横隔膜分割成成串多细胞细胞质内含有一个或多个核横隔膜上有小孔，使细胞质和细胞核可以自由流通毛霉根霉

当霉菌孢子在适宜的基质上发芽生长出菌丝，由许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集团。

菌丝体的类型基内菌丝气生菌丝繁殖菌丝（二）霉菌菌丝体的各种分化形式1、菌丝体霉菌菌丝体气孔菌丝体孢子丝产生孢子霉菌菌丝体(尤其是孢子丝)及孢子的形态特征是识别不同种类霉菌的重要依据。2、菌丝的特化在长期的进化过程中，营养菌丝和气生菌丝分化形成各种形态和功能不同的特化结构，也称菌丝的变态。在进化过程中对环境高度适应的结果1）、营养菌丝体的特化形态假根匍匐菌丝吸器菌核附着胞附着枝茯苓菌索菌环和菌网低等真菌匍匐菌丝与固定基质接触处分化出来的根状结构即假根，功能为固着和吸取养料。

吸器是某些寄生性真菌从菌丝上产生出来的旁枝，侵入寄主细胞内形成指状、球状或丛枝状结构，用以吸收寄主细胞中的养料。茯苓菌核是由菌丝团组成的一种硬的休眠体，一般有暗色的外皮，在条件适宜时可以生出分生孢子梗、菌丝子实体等。2）、气生菌丝的特化形态特化成各种形态的子实体在其（气生菌丝体）里面或上面可产生无性或有性孢子，有一定形状和构造的任何菌丝体组织。产无/有性孢子的子实体（自学）子囊果3）、液体培养菌丝体的特化形态菌丝球

真菌在液体培养基中进行通气搅拌或振荡培养时，菌丝体相互紧密缠绕纠缠成颗粒，均匀悬浮在培养液中的一种特殊构造。功能：氧气、营养物质、代谢产物实例

黑曲霉Aspergillusniger

双孢蘑菇Agaricusbisporus1、繁殖方式霉菌的繁殖方式无性孢子有性孢子菌丝片段霉菌菌丝体上任一片段，在适宜条件下都可发展为新个体，但主要依靠产生无性和有性孢子进行繁殖三、霉菌的繁殖方式及生活史1）无性孢子繁殖不经两性孢子配合，只是营养细胞的分裂或营养菌丝的分化而形成新个体的过程。无性孢子包括芽孢子、节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子、分生孢子等，这些孢子萌发后，形成新的个体。1、繁殖方式芽孢子由母细胞出芽形成。无性孢子节孢子菌丝依靠隔膜裂断而产生的孢子。节孢子有柱状、筒状或两端稍钝圆等形状。无性孢子分生孢子是生于菌丝细胞外的孢子，所以称为外生孢子着生于已分化的分生孢子梗，也有些真菌的分生孢子就着生在菌丝的顶端，成熟后分生。多为单细胞、色较深、不运动、抗干燥。形态、构造、大小、颜色和排列等特征因种而异，是菌种鉴定的重要依据。无性孢子曲霉分生孢子青霉分生孢子分生孢子厚垣孢子它是由菌丝中间（少数在顶端）的个别细胞膨大，原生质浓缩和细胞壁变厚而形成的休眠孢子。它是霉菌度过不良环境的一种休眠细胞，寿命较长，菌丝体死亡后，上面的厚垣孢子还活着，一旦环境条件好转，就能萌发成菌丝体。无性孢子囊轴孢子囊孢囊孢子孢子囊梗无性孢子孢囊孢子孢子囊囊轴孢子囊梗孢囊孢子2）有性孢子繁殖两个性细胞结合产生新个体的过程。质配核配减数分裂有性孢子包括担孢子、卵孢子、接合孢子和子囊孢子。1、繁殖方式有性孢子的产生不像无性孢子那么频繁和丰富，只在特殊条件下产生

卵孢子藏卵器雄器卵孢子结合横隔消失质配与核配形成厚壁根霉的接合孢子霉菌有性孢子繁殖的特点a）不如无性孢子繁殖那么经常和普遍，在自然条件下较多，在一般培养基上不常见。b）方式因菌种不同而异，有的两条营养菌丝就可以结合，有的则由特殊的性细胞相互交配，形成有性孢子。1、繁殖方式无性繁殖阶段：菌丝体（营养体）在适宜的条件下产生无性孢子，无性孢子萌发形成新的菌丝体，多次重复。有性繁殖阶段：在发育后期，一定条件下，在菌丝体上分化形成特殊性细胞，质配，核配，减数分裂后形成单倍体孢子，再萌发形成新的菌丝体。2、生活史尚未发现其生活史中有有性繁殖阶段的霉菌叫半知菌。小、轻、干、多、形态色泽多样、休眠期长、抗逆性强。霉菌孢子对热、射线、药物、渗透压、干燥等的抵抗力比营养细胞要强,但比细菌芽胞弱。有助于真菌在自然界散播和繁殖。与细菌芽胞比较3、霉菌孢子的特点如何杀灭食品生产车间的霉菌（孢子）？菌落形态

较大、质地疏松，外观干燥、不透明、呈现松或紧的蛛网状、绒毛状、棉絮状或毡状；菌落有的可扩散到整个培养基，有的有局限菌落与培养基连接紧密，不容易挑起菌落正反面的颜色、构造边缘与中心的颜色、构造如何将细胞菌丝特征菌落外观联系起来？

各种霉菌在一定培养基上形成的菌落大小，形状，颜色等相对稳定，所以菌落特征是分类依据之一。四、霉菌的菌落链霉