《微生物霉菌》PPT课件.ppt

,丝状真菌霉菌,引起物品霉变的真菌,丝状 真菌（Filamentous fungi）菌丝体发达而又不产生大型肉质子实体的真菌分布与人类的关系霉菌的形态结构繁殖方式食品中常见的霉菌,什么是霉菌（mould、Mold）？,霉菌的分布,分布广泛 有机物=霉菌的踪迹有机分解者 纤维素和木质素,霉菌与人类的关系,工业产品 有机酸、酶制剂、抗生素、维生素、生物碱、生物活性产物、药物植物内生真菌（Endophytes）：紫杉树内生真菌产紫杉醇食品的生产制造：酱油、干酪工农业产品的霉变植物病原菌疾病：真菌毒素、黄曲霉毒素生物学基础理论,全世界平均每年由于霉变而不能食（饲）用的谷物约占2%。我国每年约有10%的柑橘因霉坏而损失。,我国在1950年发生的麦锈病和1974年发生的稻瘟病，使小麦和水稻分别减产了60亿公斤。,1、菌丝和菌丝体 菌丝 霉菌具有丝状或管状结构，单个分支称为菌丝。菌丝由坚硬的含壳多糖的细胞壁包被，内含大量真核生物的细胞器。菌丝体 菌丝通过顶端生长进行延伸,菌丝形成的网络状结构称为菌丝体。大小：直径1-30um，通常5-10um（比放线菌菌丝约粗10倍）,霉菌的形态构造,霉菌动化,有隔菌丝 有横隔膜将菌丝分隔成多个细胞，在菌丝生长过程中细胞核的分裂伴随着细胞的分裂，每个细胞含有1至多个细胞核。横隔膜可以使相邻细胞之间的物质相互沟通。,1.按横隔膜分：有隔菌丝和无隔菌丝,无隔菌丝 菌丝中无横隔膜，整个细胞是一个单细胞，菌丝内有许多核，在生长过程中只有核的分裂和原生质量的增加，没有细胞数目的增多。,图2-28 霉菌的菌丝A.无隔菌丝 B.有隔菌丝,2.菌丝体及各种分化形式,营养菌丝体,分布在营养基质内，吸收营养,气生菌丝体,伸展到空中，有的气生菌丝产生子实体,菌丝体的特化（也称菌丝的变态）,有的菌丝在长期适应不同外界环境条件的过程中，特化成不同形态，如菌环、菌网、匍匐枝、假根、吸器、附着胞、附着枝、菌核、子实体等。,菌丝的特化,1）菌环：菌丝交织成套状2）菌网：菌丝交织成网状,菌丝的特化,3）匍匐菌丝、假根，功能是固着和吸收营养。,光镜下颜色较深,菌丝的特化,4）附着枝：,菌丝的特化,5）吸器：,菌丝的特化,6）附着胞：,菌丝的特化,7）菌核：,菌丝的特化,7）菌核：,假菌核，是寄生性真菌与宿主共同形成，例如冬虫夏草，真菌寄生于鳞翅目昆虫，使虫体转变为假菌核，当孢子萌发，虫体死亡，菌自虫体内生长出子实体。含有虫草酸，是名贵中药。,子囊壳（子囊及子囊孢子）,菌丝的特化,8）子实体：指在菌丝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。,子实体,结构简单,结构复杂,无性:分生孢子头、孢子囊有性：担子,无性：分生孢子器 分生孢子座有性（子囊果）,闭囊壳子囊壳子囊盘,菌丝的特化,菌丝球（mycelial bead）,菌丝的特化,霉菌菌丝的细胞结构,细胞壁（几丁质），细胞膜，细胞核，细胞质 细胞器（液泡，线粒体，内质网，核糖体，泡囊，膜边体，高尔基体、微管、微体）储藏物（糖原，脂肪滴等）,具有典型的真核生物的细胞结构：,霉菌的细胞结构,霉菌的菌落特征,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，菌落特征也为分类依据之一。,质地疏松，呈絮状、蜘蛛网状、绒毛状 或地毯状。,形态大，分为：局限性生长（青霉，曲霉）蔓延性生长（根霉，毛霉）,干燥,颜色丰富，正反，中心与边缘常不一致。,霉菌的繁殖方式,厚垣孢子,芽孢子,真菌,无性孢子繁殖,霉菌主要利用无性孢子进行繁殖,不经两性细胞配合，只是营养细胞的分裂或营养菌丝的分化（切割）而形成新个体的过程。,霉菌无性孢子的特点：,分散，量大（有利于接种和扩大培养）；干，休眠期长，具一定抗性（利于菌种保藏）；形态、颜色各异（菌种鉴定的重要指标）；小、轻（有助于广泛传播）,.节孢子(arthrospore，又称粉孢子),形成特征：由菌丝断裂而成。孢子形态：常呈成串短柱状。举例：白地霉。,.芽孢子(又称酵母状孢子),形成特征：由出芽方式形成的无性孢子孢子形态：假菌丝。举例：毛霉在液体培养中。,厚垣孢子,.厚垣孢子（Chlamydospore),形成特征：部分菌丝细胞质浓缩、变圆，周围生出厚壁而成。间生厚垣孢子顶生厚垣孢子串生厚垣孢子孢子形态：圆形、柱形等。举例：总状毛霉。,.分生孢子(Canidinm):,形成特征：由分生孢子梗顶端细胞特化而成的单个或簇生的孢子。孢子形态：极多样。举例：曲霉、青霉。,.分生孢子(Canidinm):,无性孢子结构复杂的子实体,)：,.孢囊孢子（sporangiospore）,形成特征：形成于菌丝的特化结构孢子囊内。孢子形态：近圆形。举例：根霉、毛霉。,真菌的无性孢子及特征（自学）,有性孢子繁殖（有性繁殖）,当两个不同性别的细胞结合后发生质配、核配和减数分裂。,霉菌有性孢子繁殖的特点：,a）霉菌的有性繁殖多发生在特定条件下。,b）一般由菌丝分化形成特殊的性细胞配子囊，或由配子囊产生 的配子来相互交配，形成有性孢子。,c）核配后一般立即进行减数分裂，因此菌体染色体数目为单倍，双倍体只限于接合子。,d）存在同宗配合（同一菌体的菌丝可自身结合）和异宗配合（两种不同质的菌才能结合）。,e）真菌有性孢子包括：接合孢子、子囊孢子、卵孢子、担孢子,由大小不同的配子囊结合后发育而成。小配子囊称雄器；大配子囊称藏卵器。分类地位：卵菌纲,1.卵孢子（oospore),2.接合孢子（zygospore):,由菌丝生出的结构大小相似、形态相同或略有不同两个配子囊接合后发育而成。分类地位：接合菌纲,接合孢子形成过程,根据产生接合孢子的菌丝来源或亲和力不同,可分为：同宗配合(Hemothallism)：是单一的孢子囊孢子萌发后形成的菌丝，甚至同一菌丝的分枝相互接触，而形成接合孢子的过程。异宗配合(Heterothallism)：是不同菌系的菌丝相遇后，形成接合孢子，这两种有亲和力的菌系在形态上并无区别。,同宗配合与异宗配合：,3.子囊孢子（ascospore):,在子囊中形成子囊：两性细胞接触以后形成的囊状结构。子囊的形成有两种方式：两个营养细胞直接交配而成，其外面无菌丝包裹；从一个特殊的、来自产囊体菌丝（称为产囊丝）的结构上产生子囊，多个子囊外面被菌丝包围形成子实体，称为子囊果。分类地位：子囊菌纲,子囊果的形状:,子囊果(Ascocarp)：多个子囊外部由菌丝体组成共同的保护性组织结构,称为子囊果。子囊包在其中。三种类型：,闭囊壳(Cleistothecium),子囊壳(Perthecium),子囊盘(Apothecium),4.担孢子(basidiospore),担子菌所特有，经两性细胞核配合后产生的外生孢子。因着生在担子上而得名。分类地位：担子菌纲,真菌的有性孢子及特征（自学）,霉菌孢子与细菌芽孢的区别（自学）,霉菌的生活史,有一些霉菌，至尽尚未发现其生活史中有有性繁殖阶段，这类真菌称为半知菌。,包括无性阶段和有性阶段，是指霉菌从孢子开始，经过一定的生长和发育，最后又产生同一种孢子的过程。,食品中常见的霉菌,鞭毛菌亚门：水霉属、绵霉属接合菌亚门：毛霉属、根霉属子囊菌亚门：脉孢霉属、红曲属、赤霉属、虫草属担子菌亚门：伞菌属、灵芝属、木耳属半知菌亚门：曲霉属、青霉属、交链孢霉属、木霉属,（一）单细胞霉菌,菌丝无隔，无性孢子为孢子囊孢子和厚垣孢子,个体特征：,菌丝无隔；孢囊梗分枝情况可分为 不分枝（1）分枝 总状分枝（单轴分枝）（2）假轴状分枝（3）孢子囊球形，成熟后壁易破裂或消失；无囊托；无假根和匍匐枝；,1.毛霉(Mucor),菌落特征：,白色，絮状，蔓延,用途：,制作腐乳和豆豉（产蛋白酶）；如：鲁氏毛霉（M.rouxianus）总状毛霉（M.racemosus）淀粉质原料的糖化（产淀粉酶，糖化酶）酒精、有机酸发酵。,1.毛霉(Mucor),2.根霉(Rhizopus),个体特征：,菌丝无隔；有假根和匍匐枝；与假根相对处向上长出孢囊梗；有囊托（孢子囊壁的残片）；,菌落特征：,蜘蛛网状，蔓延生长,用途：,淀粉酶活力强，用作糖化菌（制曲酿酒，甜酒曲）米根霉（R.oryzae）甾体化合物的转化 11 羟基化：黑根霉(R.nigricans)发酵产乳酸：华根霉，少根根霉，米根霉,（二）多细胞霉菌,菌丝有隔，多核，孢子多为外生孢子（分生孢子）,1.曲霉属（Aspergillus）,个体形态：,多细胞，有隔膜；分生孢子梗从足细胞生出，无横隔，顶部膨大形成顶囊（棍棒形、椭圆形、半圆形等）。顶囊表面产生小梗（单层或双层），分生孢子自小梗顶端相继形成；分生孢子头（顶囊、小梗及分生孢子链构成）具有不同形状和颜色,菌落特征：,绒毛状，局限性生长,用途：,传统发酵食品，如：酱，酱油 米曲霉（A.oryzae）(沪酿3.042)：淀粉糖化及分解蛋白质 酶制剂 淀粉酶 黑曲霉（A.niger）蛋白酶 黄曲霉（A.flavus）果胶酶 有机酸（柠檬酸，葡萄糖酸）柠檬酸 黑曲霉,洛伐他汀（lovastatin）：土曲霉 抑制胆固醇生物合成，是 羟基-甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂;治疗高血脂,霉变及毒素：黄曲霉毒素（肝脏毒素，毒性为二甲基亚硝胺的75倍）,2.青霉属（Penicillum）,个体形态,有隔膜，多细胞；分生孢子梗由菌丝生出，有分隔，顶端生有帚状枝。依据帚状枝的分枝情况，分为四组（群）：单轮青霉组 A 对称二轮青霉组 B 多轮青霉组 C 不对称青霉组 D无足细胞和顶囊,菌落特征,地毯状，局限性生长,用途：,青霉素：产黄青霉（Penicillum chrysogenum）点青霉（Penicillum notatum）早期使用 青霉素和头孢菌素对细菌有抗菌作用，抑制细胞壁合成，作用于细胞壁合成中的转肽酶和羧肽酶。,灰黄霉素：展青霉(Pen.patulum)灰黄青霉(Pen.griseofulvum)抑制真菌生长,头孢菌素C：顶头孢霉（Cephslosporium acremonium）,柠檬酸、葡萄糖酸、纤维素酶;霉变、致病、破坏工业原料,大型真菌-蕈菌,蕈菌(mushroom)不是分类学上的名词，包括大多数担子菌和少数子囊菌。凡指能形成大型肉质子实体的真菌，一般形状由帽状的菌盖（包括表皮、菌肉和菌褶）、杆状的菌柄和基部的菌丝体构成，菌盖能产生孢子，是繁殖器官。,菌环,5个阶段：一级（初生）菌丝；二级（双核）菌丝；三级菌丝；形成子实体；产生担孢子；,一、营养体,1.一级菌丝：由单核的担孢子萌发产生的，初期菌丝无隔，后产生横隔将细胞核分开。2.二级菌丝：一级菌丝的两个相邻单核细胞结合，只进行质配，但不发生核配，因此这类菌丝为双核的。二级菌丝常以锁状联合（clamp connection）的方式进行菌丝的生长和增加细胞个体。,二级菌丝可以独立营养，并占据发育过程大部分时期。,3.三级菌丝：是二级菌丝特化形成的;4.特化后的三级菌丝形成各种子实体，子实体内包括：生殖、骨干和联络三类菌丝。,1.一级菌丝：由单核的担孢子萌发产生的，初期菌丝无隔，后产生横隔将细胞核分开。2.二级菌丝：一级菌丝的两个相邻单核细胞结合，只进行质配，但不发生核配，因此这类菌丝为双核的。二级菌丝常以锁状联合（clamp connection）的方式进行菌丝的生长和增加细胞个体。,二级菌丝可以独立营养，并占据发育过程大部分时期。,3.三级菌丝：是二级菌丝特化形成的;4.特化后的三级菌丝形成各种子实体，子实体内包括：生殖、骨干和联络三类菌丝。,1.一级菌丝：由单核的担孢子萌发产生的，初期菌丝无隔，后产生横隔将细胞核分开。2.二级菌丝：一级菌丝的两个相邻单核细胞结合，只进行质配，但不发生核配，因此这类菌丝为双核的。二级菌丝常以锁状联合（clamp connection）的方式进行菌丝的生长和增加细胞个体。,二级菌丝可以独立营养，并占据发育过程大部分时期。,二、蕈菌的繁殖方式,无性繁殖:通过芽殖、菌丝断裂以及产生分生孢子、节孢子,典型的有性孢子为担孢子，担孢子是通过担子形成的。,香菇,虫草,块菌,复 习 思 考 题,1、简述细菌细胞壁的生理功能。2、简述细菌细胞膜的生理功能。3、实验室有三支斜面培养物失去了标签，分别是大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌，如何运用实验方法将三支斜面培养物区分开来？请说明理由。4、试述革兰染色的步骤、机理及意义。5、对比革兰阳性菌和革兰阴性菌的细胞壁结构有何不同？并说明革兰氏染色的原理和结果。6、根据原生质体的特点说明细胞壁的生理功能。7、以革兰氏阳性菌为例，试述细菌的细胞结构及其生物学功能。,8、一种圆形或近圆形的微生物颗粒，可能是细菌体、芽孢、霉菌孢子或者酵母，请你根据已掌握的微生物学知识和技术，设计一套实验方案，确定其属于其中哪一种。9、绘图说明酿酒酵母（S.cerevisiae）的生活史，并说明其各阶段的特点。10、试比较毛霉菌和根霉菌在形态特征上的异同，举例说明其在食品工业中的应用。11、试比较青霉菌与曲霉菌在形态上的异同，并说明其与人类的关系。12、试比较各种真菌孢子的特点。13、试比较细菌、放线菌和真菌的个体和菌落形态特征。14、试根据细菌细胞结构的特点，分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布广泛。,