微生物学真核微生物.ppt

,第二章真核微生物,真核微生物概述,是细胞核具有核膜、核仁，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一类微生物。真核微生物主要包括真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、显微藻类和原生动物。,真菌属真菌门，为真核微生物，与原核微生物有本质的区别，无论在细胞结构及组成成分上均有不同。真菌的菌体除少数为单细胞外，多数由不分隔或分隔的菌丝体组成。在细胞结构上它们多数具有细胞壁、细胞膜、细胞质、具有核膜与核仁分化的细胞核、细胞器和内含物。真菌的繁殖方式，除了小段菌丝的再生外，主要是形成多种形式的无性孢子和有性孢子，繁殖特征是真菌分类的主要依据。,真菌概要,通常人为地把真菌区分为3大类，即酵母菌、霉菌和蕈菌。这些不是分类上的名词，但在应用上给人类带来很大的方便。真菌种类繁多，形态各异、大小悬殊，细胞结构多样，广泛分布于土壤、水、空气、动植物体内部和表面。真菌与人类关系十分密切，亦是许多重要工农业产品的产生菌。真菌和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。真菌和原生动物的主要区别在于真菌有细胞壁，而原生动物则没有细胞壁。,第一节 酵母菌,酵母菌是一个通俗名称，一类一出芽繁殖为主的单细胞真菌的通称。酵母菌具有以下5个特点：1、个体一般以单细胞状态存在；2、多数营出芽繁殖；3、能发酵糖类产能；4、细胞壁常含甘露聚糖；5、常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境。,酵母菌主要分布在含糖质较高的偏酸性环境，诸如果品、蔬菜、花蜜和植物叶子上，特别是葡萄园和果园的土壤中，因而有人称其为糖菌(sugar fungus)。在牛奶和动物的排泄物中也可找到。它们多为腐生型，少数为寄生型。与人类关系密切，在酿造、食品、医药工业等方面占有重要地位。早在四千年前的殷商时代，我国劳动人民就用酵母菌酿酒，多少世纪以来，它便以发酵果汁、面包、馒头和制造某些美味、营养的食品服务于人类。,今天，酵母菌的用途更加广泛。酵母菌细胞的蛋白质含量高达细胞干重的50%以上，并含有人体必需的氨基酸。此外，利用酵母菌体，还可提取核苷酸、辅酶A、细胞色素c、凝血质、核黄素等贵重药物。加之酵母菌细胞体积小，代谢旺盛，繁殖速度快于动物2000多倍。若以造纸厂、糖厂、淀粉厂的废液为原料，通过通气培养方式，便可进行工业化的大批量生产，用以补充食物或饲料等。有的酵母菌体能大量产生维生素、有机酸。有的还能氧化石蜡或烃类等。酵母菌也常给人类带来危害。腐生型酵母菌能使食物、纺织品和其他原料腐败变质，少数嗜高渗压酵母菌可使蜂蜜、果酱败坏；有的是发酵工业的污染菌，影响产品质量。某些酵母菌可引起人和植物的病害，可引起皮肤、粘膜、呼吸道、消化道等多种疾病。,一、酵母菌的形态和构造,大多数酵母菌为单细胞，一般呈卵圆形、圆形、圆柱形或柠檬形。大小约25530微米。最长的可达100微米。各种酵母菌有其一定的大小和形态，但也随菌龄及环境条件而异。即使在纯培养中，各个细胞的形状、大小亦有差别。有些酵母菌细胞与其子代细胞连在一起成为链状，称为假丝酵母。酵母菌无鞭毛，不能游动。,酵母菌的细胞形态,子细胞,芽痕,典型酵母菌（Saccaharomyces cerevisiae）,子细胞,出芽痕,酵母菌的形态和大小,假丝酵母菌（andida albican）,厚壁孢子,在人体组织中呈假菌丝态在普通培养基中呈球状,假菌丝,酵母菌的细胞构造,酵母菌具有典型的真核细胞构造，与其他真菌的细胞构造基本相同，但是也有其本身的特点。酵母菌细胞壁具三层结构外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，其间夹有一层蛋白质分子。用玛瑙螺的胃液制得的蜗牛消化酶，可用来制备酵母菌的原生质体；可用于水解酵母菌子囊壁，释放子囊孢子。,细胞壁,蛋白质,磷酸甘露聚糖,甘露聚糖,葡聚糖,细胞质膜,甾醇,磷脂,膜蛋白,酵母菌细胞膜,有甾醇,有糖脂,无电子传递链,真核,核孔,酵母菌细胞核,核 膜,染色质,核 仁,核基质,酵母菌其他细胞构造,线粒体（mitochondria）内质网（endoplasmic reticulum）核糖体（ribosime）,液泡,线粒体(mitochondria),内质网(endoplasmic reticulum),粗面内质网,核糖体（ribosomes）,液泡,酵母细胞中或大或小，含有液体的泡，就是液泡。液泡中的液体的主要成分是水，水中溶有无机盐、有机酸、糖类、脂类、氨基酸等。液泡膜具有选择透性，能调节控制物质进入细胞的方向。液泡具有维持细胞渗透压、贮存营养物等功能，而且还有溶酶体的功能。,细胞器,酵母菌的繁殖方式和生活史,无性繁殖,有性繁殖,产子囊孢子,无性孢子,（一）酵母菌的无性繁殖,芽殖 酵母菌最常见的无性繁殖方式是芽殖。芽殖发生在细胞壁的预定点上，此点被称为芽痕，每个酵母细胞有一至多个芽痕。成熟的酵母细胞长出芽体，母细胞的细胞核分裂成两个子核，一个随母细胞的细胞质进入芽体内，当芽体接近母细胞大小时，自母细胞脱落成为新个体，如此继续出芽。如果酵母菌生长旺盛，在芽体尚未自母细胞脱落前，即可在芽体上又长出新的芽体，最后形成假菌丝状。,芽 殖,酵母菌的芽殖过程 1泡；2小管；3核；4液泡,酵母菌假菌丝的形成 图中1、2、3、4 是出芽的顺序,裂 殖 酵 母,横隔,裂殖：是少数酵母菌进行的无性繁殖方式，类似于细菌的裂殖。,掷孢子(ballistospore)的形成和射出过程,产生无性孢子：如，节孢子、掷孢子、厚垣孢子,（二）酵母菌的有性繁殖,酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖。两个邻近的酵母细胞各自伸出一根管状的原生质突起，随即相互接触、融合，并形成一个通道，细胞质结合（质配），两个细胞核在此通道内结合（核配），形成双倍体细胞核，然后进行减数分裂，形成4个或8个细胞核。每一子核与其周围的原生质形成孢子，即为子囊孢子，形成子囊孢子的细胞称为子囊。,产有性孢子：子囊孢子,子囊孢子,子囊,酵母菌子囊孢子的形成过程,1、2、3、4两个细胞结合；5 接合子；6、7、8、9 核分裂；10、11 核形成孢子,酵母菌生活史的三类型,营养体以单倍体/双倍体两种形式存在,营养体只以单倍体形式存在,营养体只以双倍体形式存在,啤酒酵母的生活史,路德类酵母的生活史,三、酵母菌的菌落特征,酵母菌的菌落形态特征与细菌的相似，但较细菌菌落大而厚，较湿润，表面较光滑，多数黏稠且不透明，菌落颜色单调，多数呈乳白色，少数红色，个别黑色。酵母菌生长在固体培养基表面，容易用针挑起，菌落质地均匀，正、反面及中央与边缘的颜色一致。有些种因培养时间太长使菌落表面皱缩。酵母菌的菌落一般会散发出酒香味。,凡是不产假菌丝的酵母菌，其菌落更为隆起，边缘极为圆整；然而会产生大量假菌丝的酵母菌，则其菌落较扁平，表面和边缘较粗糙。菌落的颜色、光泽、质地、表面和边缘特征，均为酵母菌菌种鉴定的依据。,在液体培养基中 有的长在培养基底部并产生沉淀；有的在培养基中均匀生长；有的在培养基表面生长并形成菌膜 以上特征对分类也具有一定意义。,啤酒酵母的菌落,红酵母的菌落,各种酵母菌的菌落,什么是霉菌菌丝霉菌的繁殖霉菌的菌落霉菌与人类,霉菌(Mould),第三节 霉 菌,霉菌(mold)是一些“丝状真菌”的俗称，不是分类学上的名称。霉菌分属于鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门和半知菌亚门。霉菌通常是指那些菌丝体（形成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网形)较发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。,一、霉菌的形态和构造,（一）霉菌的形态霉菌营养体的基本单位是菌丝。霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝构成。许多菌丝交织在一起，称为菌丝体。菌丝在光学显微镜下呈管状，直径约310微米，与酵母细胞直径类似，但比细菌或放线菌的细胞约粗10倍。,在固体培养基上，部分菌丝伸入培养基内吸收养料，称为营养菌丝；另一部分则向空中生长，称为气生菌丝。有的气生菌丝发育到一定阶段，分化成繁殖菌丝。,霉菌的菌丝有两类：1、无隔菌丝 整个菌丝为长管状单细胞，细胞质内含有多个核。其生长过程只表现为菌丝的延长和细胞核的裂殖增多以及细胞质的增加。如根霉属、毛霉属、犁头霉属等低等真菌所具有。2、有隔菌丝(多数)菌丝由横隔膜分隔成成串多细胞，每个细胞内含有一个或多个细胞核。如：曲霉属和青霉属等高等真菌所具有。,有些菌丝，从外观看虽然像多细胞，但横隔膜上具有小孔，使细胞质和细胞核可以自由流通，而且每个细胞的功能也都相同。如青霉菌、曲霉菌、白地霉等绝大多数霉菌菌丝均属此类。,无隔菌丝,有隔菌丝,霉菌的菌丝,霉菌的繁殖方式,无性繁殖,有性繁殖,节 孢 子,厚垣孢子,孢囊孢子,分生孢子,子囊孢子,卵 孢 子,接合孢子,（一）霉菌的无性孢子,无性繁殖是指不经过两性细胞结合而直接 由菌丝分化形成孢子的过程，所产生的孢 子叫无性孢子。常见的有孢囊孢子、分生孢子、厚垣孢子 和节孢子，此外还有游动孢子、芽孢子、掷孢子。,孢子囊孢子（如根霉、毛霉等）在孢子囊内形成的孢子叫孢子囊孢子。孢子囊是由菌丝顶端细胞膨大而成，膨大部分的下方形成隔膜与菌丝隔开，膨大细胞的原生质分化成许多小块，每小块可发育成一个孢子。原来膨大的细胞壁就成了孢子囊壁。下方的菌丝叫孢子囊梗，孢子囊与孢子梗之间的隔膜是凸起的，使孢子囊梗深入到孢子囊内部。我们把伸入孢子囊内部的这一膨大部分叫囊轴。孢子囊孢子成熟后，孢子囊破裂，孢子散出。,囊轴,孢子囊,孢囊孢子,孢子囊梗,霉菌的无性繁殖,孢子囊孢子,孢子囊,囊轴,孢子囊梗,孢囊孢子,游动孢子,分生孢子（如曲霉、青霉）是在生殖菌丝顶端或菌丝已分化的分生孢子梗上形成的孢子，分生孢子有单生、成链或成簇等排列方式。分生孢子是最常见的无性孢子，大多数真菌均以此方式进行繁殖。这是一种外生孢子，其作用可能有利用借助空气传播。,分生孢子的形状、大小、结构、着生方式随菌种不同而异。交链孢霉属(Alternaria)等的分生孢子，着生于菌丝或其分枝的顶端，单生、成链或成簇排列，分生孢子梗的分化不明显，而曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)却具有明显化的分生孢子梗，梗的顶端再形成孢子。,分生孢子,青霉,曲霉,分生孢子梗,顶 囊,初生小梗,次生小梗,分生孢子,分生孢子头,镰刀霉的镰刀形大分生孢子,曲霉的分生孢子头彩图,节孢子（如白地霉）菌丝生长到一定阶段时出现横隔膜，然后从隔膜处断裂而形成的细胞称为节孢子，亦称粉孢子。如白地霉产的节孢子。,厚垣孢子（如总状毛霉）某些霉菌种类在菌丝中间或顶端发生局部的细胞质浓缩和细胞壁加厚，最后形成一些厚壁的休眠孢子，称为厚垣孢子。如毛霉属中的总状毛霉。,（二）霉菌的有性孢子,有性繁殖是不同性别细胞结合后，经质配、核配、减数分裂形成孢子的过程，而产生的孢子称为有性孢子。在霉菌中，有性繁殖不及无性繁殖普遍，仅发生于特定条件下，一般培养基上不常出现。霉菌的有性孢子主要有：卵孢子、接合孢子、子囊孢子。,卵孢子菌丝分化成形状不同的雄器和藏卵器，小型配子囊叫雄器，大型配子囊叫藏卵器，雄器与藏卵器结合后所形成的有性孢子称为卵孢子。,接合孢子（如根霉、毛霉）由菌丝分化成两个形状相同、但性别不同的配子囊结合而形成的有性孢子叫接合孢子。,在子囊内形成的有性孢子即为子囊孢子。子囊是一种囊状结构，绝大多数子囊菌的子囊呈长形、棒形或圆筒形，每个子囊内通常含1-8个子囊孢子，颜色也是多种多样的。,子囊孢子（脉孢菌、红曲）：,各种类型的子囊孢子,子囊孢子,子囊多半集体产生。在多个子囊的外部，由菌丝体组成共同的保护组织，整个结构成为一个子实体，子囊包在其中。这种有性子实体称为子囊果。子囊果成熟后，子囊孢子从子囊中释出来，在适宜条件下萌发成新的菌体。子囊果主要有三种类型：闭囊壳、子囊壳、子囊盘。,红曲霉的闭囊壳,三、霉菌的菌落特征,由于霉菌的菌丝较粗而长，因而霉菌的菌落较大，有的霉菌的菌丝蔓延，没有局限性，其菌落可扩展到整个培养皿，有的种则有一定的局限性，直径12cm或更小。菌落质地一般比放线菌疏松，外观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状；菌落与培养基的连接紧密，不易挑取；菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致。同一种霉菌，在不同成分的培养基上形成的菌落特征可能有变化。但各种霉菌，在一定培养基上形成的菌落大小、形状、颜色等却相对稳定。故菌落特征也是鉴定霉菌的重要依据之一。,红曲霉的菌落形态,青霉的菌落形态,各种曲霉的菌落,霉菌生活史,匍枝根霉,粘菌,粘菌亦称菌虫，营养方式及生活史近似原生动物，而形成子实体的特性又近似于真菌，行动与取食的方法和原生动物的变形虫相同，但产生孢子又于真菌相同。它是介于真菌和原生动物之间的真核微生物。,粘菌的形态和结构,粘菌在其生活周期中有几个不同的阶段，在各阶段有不同的形态，形成原质团是其特征性阶段。在子实体阶段形成孢子囊和孢子。原质团阶段：一团多核、能自由生活、外包有一层薄的质膜和无定形的胶质鞘、无细胞壁、内无叶绿体的变形虫状原生质团，又称变形体。原生团中有些部分为流质，另一些部分为胶质。借助于伪足伸缩缓慢爬行。营养方式为吞咽式或吸收式。,原生质团可概括为3种形态：原生原质团：最简单的原质团，其体积微小，质地均匀无脉纹，原生质缓慢而不规则的流动，产生单个孢子囊。隐脉原质团：开始原质团很小，其后增大成为由一线状索结成的网络，脉纹不明显，其原生质往复地流 显脉原质团：原生质体积大（直径可达几厘米），粘稠并通常呈鲜艳颜色。原生质明显，高度颗粒状，不同部分粘度不同，形成一个明显网络状态的分支脉状系统。流质部分明显的呈现出节律性的快速往返流动。,子实体阶段 环境不利时，变形虫状细胞转变成小孢囊，原生质断裂成许多不相连结的孢囊或转变成菌核（休眠体）。子实体有美丽的颜色和形状，形状为一根细茎顶生各种形状的孢子囊，内生无数孢子。有的子实体没有细茎，平铺生长。有的孢子囊单生，有的是许多孢子囊堆积在一起。,粘细菌生活史,原质团子实体 孢子 孢子萌发（在适宜的条件下，水分充足）释放出变形虫状细胞或游动细胞（两者可相互转变），并且两者具有配子功能，结合成合子 合子进行有丝分裂，形成多核原生质体，多个原质团可结合成合胞体,外孢子型,内孢子型,粘菌的分类,粘菌门包括4个纲：网粘菌纲、集胞菌纲、粘菌纲和根肿菌纲1.网粘菌纲：主要寄生在海生植物中，体细胞为单核细胞，常成梭状、裸露。其细胞两端各自伸出长的粘丝，细胞沿粘丝滑行，并且粘丝连接形成网络状细胞群体。2.集胞菌纲：单倍体的体细胞为单核、裸露、有或无鞭毛的变形虫状细胞，可分泌集胞素，吸引周围的其他细胞，形成假原生质团。3.粘菌纲：营养阶段为原质团，由无细胞壁、多核、能自由生活的变形虫状原生质体组成。原质团被胶质外壳包围，在不良条件下转变成子实体。4.根肿菌纲：在寄住体内的营养菌体是一团裸露的多核原质团，不形成菌丝。生殖为整体产果式。无性繁殖为产生游动孢子。该纲侵入作物后，在作物内生长，可使寄住细胞加速分裂和体积增大，形成肿瘤。,