《真核微生物》PPT课件.ppt

1、第二章 真核微生物,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。,真核微生物的主要类群,单细胞藻类（single cell algae）：植物界 原生动物（Protozoon）：动物界 粘菌：营养方式和生活史类似于原生动物但能形成子实体。（菌物界） 假菌（卵菌）：由菌丝体组成但有性生殖为卵式生殖。（菌物界） 真菌（fungi）：菌物界,菌物界（Myceteae）是与动、植物界并行的一大类真核生物。除指一般的真菌外，还包括一些既不宜归入动物，也不宜归入植物，而又不同于一般真菌的真核生物，如粘菌、卵菌等。,真菌（fungi）,是一类具

2、有细胞壁，但不能进行光合作用，具有发达的菌丝体结构，靠异养吸收（寄生或腐生）方式生活的真核微生物。 真菌有三大类：酵母菌、霉菌和大型真菌,第一节 酵母菌,一、概述 概念：酵母菌（yeast）指一类能够发酵糖类的各种单细胞真菌。 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。 种类较多，目前已知有500多种。 在分类学上分别归属于子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门。,酵母菌的分布非常广,含糖类多的环境水果、蔬菜、花蜜和植物叶子表面以及果园的土壤、牛奶等 含烃类的环境油田、炼油厂附近

3、 人和动物体表和体内、动物的排泄物 大多数腐生，少数寄生。,酵母的应用,酵母菌是人类应用比较早的微生物。 在食品方面酿酒、制作面包、生产调味品等。 在医药方面生产酵母片、核糖核酸、核黄素、细胞色素C、B族维生素、乳糖酶、脂肪酶、氨基酸等。 在化工方面使石油脱腊、以石油为原料生产柠檬酸等。 在农业方面生产饲料（例如SCP）。 在生物工程方面作为基因工程的受体菌。 酵母菌疫苗,酵母菌的危害：,腐生性酵母菌能使食物、纺织品和其他原料腐败变质； 少数耐高渗的酵母菌和鲁氏酵母、蜂蜜酵母可使蜂蜜和果酱等败坏； 有的酵母菌是发酵工业的污染菌，影响发酵的产量和质量； 某些酵母菌会引起人和植物的病害，例如白假丝

4、酵母可引起皮肤、粘膜、呼吸道、消化道等多种疾病.,二、酵母菌的形态和结构,(一)酵母菌的形态和大小 1. 形态 单细胞，大多呈卵圆形、圆形或圆柱形。 2. 大小 直径一般为2-5m，长度为5-30m，最长可达100m。 例如：酿酒酵母（S.cerevisiae） 宽度：2.510m 长度：4.521m,（二）酵母菌的细胞壁,酵母细胞壁厚度0.10.3m，重量占细胞干重的18%-25%。 主要化学组成：葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质。,酵母菌的细胞壁,细胞壁结构： 酵母细胞壁呈“三明治”结构：,外层：主要为甘露聚糖， 30-40% 内层：主要为葡聚糖， 30-40% 中间层：主要是蛋白质：结构蛋白和酶

5、 10%左右 壳多糖（几丁质）：少，出芽生殖时形成,酵母细胞壁结构,（三）酵母菌的细胞膜,真菌的细胞膜与原核生物的基本相同。 主要区别： -含固醇类，麦角固醇- VitD的前体，这在原核生物是罕见的 -酶系较少，无电子传递链,（四）酵母菌的细胞核,核膜： 核孔4070nm ，透性比任何生物膜都大。 染色质:由DNA和组蛋白牢固结合而成，呈线状, 数目因种而异。 细胞核的功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。,Saccharomyces ceversiae: 17 条染色体 12052kb 6500个基因 2 m plasimid,含有各种功能不同的细胞器：核糖体（80s）、线粒体、内质网、

6、高尔基体、液泡等。,（五）酵母细胞的其他构造,三、酵母菌的繁殖,酵母菌的繁殖,无性繁殖,芽殖(budding )：主要 裂殖（少） 芽裂殖（少） 产生无性孢子 （少）,子囊孢子（ascospore）,有性繁殖,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。,2、酵母菌的繁殖,芽殖过程： 母细胞形成小突起（AD） 核裂（EG） 原生质分配（HI） 新膜形成（JK） 形成新细胞壁（L）,酵母菌的芽殖,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。,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

7、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,Bread Yeast with Bud,2、裂殖： 借细胞横分裂法繁殖,与细菌类似. 如裂殖酵母。 进行裂殖的酵母菌种类很少. 3.芽裂 为芽殖、芽裂的中间类型，母细胞在出芽的同时产生横隔膜。,裂殖,芽裂,2、酵母菌的繁殖,有性生殖,有性繁殖一般可以分为3个阶段： 质配（plasmogamy） ，为双核期；n+n 核配（karyogamy），2n ； 减数分裂（meiosis）形成有性孢子（n）。 酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖。 形成子囊孢子的细胞称为

8、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。,（二）酵母菌的繁殖,子囊（ascus）及子囊孢子,酵母菌的生活史,营养体既能以单倍体存在也能以二倍体的形式存在 代表：啤酒酵母 特点： 无性繁殖方式为出芽 单倍体和二倍体均能独立生长，不断进行出芽生殖 在特定的条件下才能进行有性繁殖,酵母菌的生活史,营养体只能以单倍体形式存在 代表：八孢裂殖酵母 特点： 无性繁殖方式为裂殖 只有单倍体能独立生活 二倍体细胞存在时间极短，不能独立生活,酵母菌的生活史,营养体只能以二倍体形式存在 代表：路德类酵母 特点： 无性繁殖方式为出芽 营养体为二倍体，不断进行出芽 单倍体的子囊孢子在

9、子囊内进行接合，不能独立生活,3、酵母菌培养的特征,固体培养 菌落特征： 菌落大而厚，圆形，光滑湿润，粘性，颜色单调。常见白色、土黄色、红色。,啤酒酵母菌落,三、酵母菌培养的特征,液体培养特征 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。,三、酵母菌培养的特征,气味：酒香味,第二节 霉菌（丝状真菌）,霉菌（mould，mold）菌丝体发达但不产生大型肉质子实体结构的真菌。,有利方面 在食品工业上，用于传统的酿酒、制酱和其他发酵食品；

10、 在发酵工业上，广泛地用于生产酒精、柠檬酸、甘油、酶制剂（如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等）、固醇、维生素等； 在农业上，用于饲料发酵、生产植物生长素（如赤霉素）、杀虫农药（如白僵菌剂）、除草剂（如鲁保1号菌剂）等； 腐生型霉菌具有分解各种复杂有机物的作用，成为自然界有机物矿化和农业实践中堆肥腐熟的强大动力。,（一）霉菌与人类的关系,霉菌在理论与应用研究中也具很高的价值，例如，霉菌作为基因工程受体菌有着与细菌、酵母菌不同的独特优点，因为霉菌具有很高的蛋白质分泌能力，能进行各种翻译后加工，便于进行研究。关于安全性问题，某些曲霉等已被确认为安全菌株，并有成熟的发酵和后处理工艺。现已有不少作为基因工程受

11、体菌成功的例子。,霉菌的理论研究价值,有害方面 引起农副产品、衣物、器材、食品等发霉变质，造成严重的经济损失。 引起动物体和人体的病害。 有些霉菌还能产生多种毒素。毒性最强的是黄曲霉产生的黄曲霉毒素（alfatoxin）具有致癌作用。 引起植物病害。真菌约可引起3万种植物病害。,一、霉菌与人类的关系,真菌引起的植物病害,真菌性病害的严重性： 早期难以发现 产量下降： 1845年；欧洲马铃薯晚疫病使欧洲5/6的马铃薯被摧毁； 1879年，葡萄霜霉病的流行毁灭了法国的葡萄； 1950年，我国小麦锈病大流行，减少小麦产量120亿斤； 影响农产品的质量,霉菌的营养体由分支或不分支的菌丝（ hypha）

12、构成。许多菌丝相互交织形成菌丝体（mycelium）。 菌丝的大小：直径约为 2 10m，在光学显微镜下，菌丝细胞呈管状。,二、霉菌的形态和大小,霉菌的菌丝,从结构来看，霉菌的菌丝有两种： （1）无隔菌丝：低等霉菌如根霉、毛霉等 （2）有隔菌丝：高等霉菌如青霉、曲霉等,隔膜,霉菌的菌丝,在功能上，霉菌的菌丝已有分化，可分为： 营养菌丝： 气生菌丝： 繁殖菌丝,1细胞壁 少数为纤维素如水生低等霉菌 大多数由壳多糖（chintin,几丁质）组成。 其他成分：蛋白质、其他多糖,三、霉菌菌丝的细胞结构与组成,霉菌菌丝的细胞壁,四、霉菌的繁殖方式和繁殖结构,孢子繁殖 菌丝断裂（液体培养）,厚垣孢子 节孢

13、子 分生孢子 孢囊孢子,无性孢子 有性孢子,接合孢子 子囊孢子 卵孢子,（一）无性孢子繁殖,厚垣孢子：部分菌丝细胞质变圆、浓缩，周围生出厚壁而形成 节孢子：菌丝断裂形成,3分生孢子,由分子孢子梗顶端细胞特化而成的单个或簇生的孢子,4孢囊孢子,囊轴,孢囊孢子,囊壁,孢子囊梗,孢囊孢子又有游动孢子（zoospore）和不动孢子(aplanospore)之分。游动孢子具有鞭毛，真核生物的鞭毛和细菌鞭毛不同：9+2结构,（二）霉菌的有性繁殖有性孢子,霉菌有性繁殖与其他真菌一样，通过质配，核配，和减数分裂，形成有性孢子。,有性孢子的类型,1卵孢子（oospore） 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（细胞质和细胞核）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。,有性孢子的类型,2接合孢子（zygospore） 3 . 子囊孢子（ascospore）,霉菌子囊果的形状,四 霉菌孢子的特点,1 多；干；小、轻；形态和颜色多样；易于传播 2 具有一定的抗性如抗干燥、抗辐射、抗热等。 3 萌发能力强。,五、霉菌的培养特征,菌落较疏松，常呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，没有固定大小。 菌落表面呈现肉眼可见的不同结构和色泽，如黄