第二章 真核微生物形态构造与功能

第二章

真核微生物形态、构造与功能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体等细胞器的微小生物，都称为真核微生物。酵母菌霉菌蕈类｛

真菌显微藻类原生动物

｛真核微生物概述：真核微生物(Eucarvoticmicrobes)真核微生物主要内容----------真菌：真菌是一类低等真核生物，特点：1、具有细胞核，进行有丝分裂；2、细胞质中含有线粒体但没有叶绿体，不进行光合作用，无根、茎、叶的分化；3、以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖；4、营养方式为化能有机营养（异养）、好氧；5、不运动（仅少数种类的游动孢子有1-2根鞭毛）；6、种类繁多，形态各异、大小悬殊，细胞结构多样；第一节酵母菌一、概念酵母菌（yeast）是一群单细胞的真核微生物。泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。这个术语也是无分类学意义的普通名称，通常用于以芽殖或裂殖来进行无性繁殖单细胞真菌，以与霉菌区分开。有些可产生子囊孢子进行有性繁殖。

酵母菌是一类单细胞真菌的俗称，分类学上分属于子囊菌纲和半知菌纲。特征:

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。分布：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。种类：据1982年的资料，已知的酵母有66属，500多种。酵母菌与人类的关系极其密切。二、酵母菌的形态、大小细胞直径比细菌粗10倍左右，如Saccharomycescerevisiae细胞的宽度为2.5~10μm，长度为4.5~21μm。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，酵母菌的细胞结构与其他真核生物基本相同，右图是电子显微镜下的酿酒酵母细胞结构示意图。三、酵母细胞结构外层：甘露聚糖（约占30%，以α-糖苷键联结（并非所有酵母菌都有）内层：葡聚糖（约占30-40%，由D-葡萄糖以β-糖苷键联结）中间层：蛋白质（含6-8%，多为酶类）

细胞壁(1)细胞壁结构：酵母细胞壁呈“三明治”结构1、酵母细胞的细胞壁（2）壁外成分：有些菌壁外含有由多糖构成的类似荚膜的结构。包括异多糖、甘露聚糖和淀粉类物质。

（3）细胞壁的少量组分—脂类和几丁质几丁质（chitin)：为聚乙酰氨基葡萄糖

几丁质并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因种而异。裂殖酵母一般不含几丁质，酿酒酵母含1～2%，有的假菌丝酵母含量超过了2%。蜗牛酶：水解酵母菌细胞壁制备原生质体或水解酵母子囊壁以释放单倍体子囊孢子。2.细胞膜酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。但有的酵母菌如酿酒酵母中含有固醇类（甾醇）、VitD的前体----麦角固醇，这在原核生物是罕见的。3.细胞核核膜：核孔40～70nm，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：核内有一或几个区域rRNA含量很高，这一区域为核仁，是合成核糖体的场所。中心体:

在核膜外，由蛋白质亚基组成的细丝状结构，在细胞繁殖分裂中起作用。细胞核的功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。酵母细胞核是有双层膜结构的细胞器（核膜包裹，轮廓分明）除了细胞核含有DNA外，在酵母线粒体、2μm质粒及少数酵母菌线状质粒中，也含有DNA。线粒体中的DNA呈环状，相对分子质量为5.0×107，比高等动物的大5倍，约占细胞总DNA的15～23％。2μm质粒1967年后才发现的，闭合环状DNA，长约2μm，故名。用于基因工程，构建工程菌。细胞质主要是溶胶状物质,在细胞质中含有各种功能不同的结构——细胞器：核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等。核糖体酵母菌的核糖体为80S，由60S和40S大小亚基构成。它游离在细胞质中或附着在内质网上。核糖体4.细胞质线粒体: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。1)单层膜包裹的细胞

器；含有机酸、盐

类水溶液和水解

酶类。2)调节渗透压；

与细胞质进行物质

交换；储藏物质。3)为细胞成熟的标志液泡微体:1.单层膜包围的细胞器，与溶酶体相似，其内主要是含氧化酶和过氧化氢酶，功能是保护细胞免受过氧化氢毒害，还能氧化分解脂肪2.甲醇初级氧化的场所，间接与烷烃的初级氧化有关。3.当以葡萄糖为碳源时，细胞无微体，其功能由线粒体替代。微体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。根据表面结构分为：粗糙型内质网：膜外附着有核糖体。具有合成和运送胞外分泌蛋白的功能。光滑型内质网：表面没有附着的颗粒。与脂类＆钙代谢等密切相关。内质网功能：起物质传递的作用，另外还有合成脂类和脂蛋白内质网繁殖方式★根据能否进行有性繁殖，可将酵母菌分为：●假酵母：只有无性繁殖过程。●真酵母：既有无性繁殖，又有有性繁殖过程。四、繁殖方式和生活史酵母菌（一）、无性繁殖1、芽殖主要的无性繁殖方式，成熟细胞长出一个小芽，到一定程度后脱离母体继续长成新个体。2、裂殖少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖，例如裂殖酵母。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：多边出芽、两端出芽、三边出芽、单边出芽。环境适宜时，可出现假菌丝芽殖过程：母细胞形成小突起（A—D）核裂（E—G）原生质分配（H—I）新膜形成（J—K）形成新细胞壁（L）出芽痕和诞生痕：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。在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称出芽痕，子细胞细胞壁上的位点称诞生痕。由于多重出芽，致使酵母细胞表面有多个小突起。◆芽痕BreadYeastwithBud◆假菌丝:

Saccharomycescerevisiae的芽殖过程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。而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。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。。

此外，有的酵母如Candidaalbicans等还能在假菌丝的顶端产生厚垣孢子（chlamydospore）。3、产生掷孢子等无性孢子酵母菌四、繁殖方式和生活史（二）、有性繁殖酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖：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、以二倍体方式进行营养细胞生长繁殖，独立生活；下次有性繁殖前进行减数分裂。B、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。适宜的条件下，二倍体细胞减数分裂形成子囊孢子。1、有性繁殖的过程：一般通过邻近的两个性亲和性不同的细胞各自伸出一根管状的原生质突起，随即相互接触、局部融合并形成一个通道，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。孢子数目、大小、形状因种而异。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(ascus)，里面有四个子囊孢子，将来发育成单倍体营养体细胞有性生殖啤酒酵母1.菌落形态特征：大而厚，圆形，光滑湿润，粘性，颜色单调。常见白色、土黄色、红色。五、酵母菌培养的特征2.液体培养在液体培养基上，不同的酵母菌生长的情况不同。好气性生长的酵母可在培养基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基底部。有的酵母菌在培养基中均匀生长，使培养基呈浑浊状态。酵母菌的代表属1、酵母菌属例：啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae)2、裂殖酵母属(Schizosaccharomycesspp.)3、假丝酵母属(Candidaspp.)例：热带假丝酵母(Candidatropicalis)、解脂假丝酵母和产朊假丝酵母4、球拟酵母属5、红酵母属6、掷孢酵母属思考复习题：1.酵母菌细胞结构与细菌细胞结构主要有哪些不同？2.真核生物与原核生物在细胞核结构上有何不同？哪些微生物属于真核生物？3.酵母菌的繁殖方式与细菌有何不同？4.食品工业上常用的酵母菌主要有哪些？它们各有何特性和用途？（可以查找相应的资料）

第二节真核微生物－霉菌一、概念霉菌（mould）是一些“丝状真菌”的统称，不是分类学上的名词。霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝（hypha）构成。许多菌丝交织在一起，称为菌丝体（mycelium）。

霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝