生物化学真核微生物.ppt

第一节 真核微生物细胞结构第二节 酵母菌 第三节 霉菌第四节 蕈菌,第 三 章真核 微 生 物 形 态,第 三 章真核 微 生 物 形 态,真核生物(Eukaryotes)是一大类细胞核具有核膜，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多种细胞器的生物。真核微生物(Eukaryotic microorganism)属于真核生物类的微生物(真菌、显微藻类和原生动物)真核生物细胞由膜分隔。细胞含有几种不同类型的由膜包被的细胞器，其中进行着可调控的不同的生理生化过程。膜还可以传递信息，传递新陈代谢的中间产物和终产物，从生物合成位点到使用位点。,第一节 真核生物细胞结构,第 三 章真核 微 生 物 形 态,真菌的细胞壁多糖(纤维素，葡聚糖，几丁质)、蛋白质、脂类藻类的细胞壁纤维素、间质多糖.,一、细胞壁,核膜、染色质、核仁、核基质,二、鞭毛与纤毛,三、细胞质膜,四、细胞核,第 三 章真核 微 生 物 形 态,真菌的分类,Ainsworth分类系统,分类系统,真菌具有细胞壁，不含叶绿素，无根茎叶的分化，以产生大量孢子进行繁殖，以寄生 或腐生方式生存的真核微生物。,第 三 章真核 微 生 物 形 态,单细胞的真核微生物一、酵母菌的形态和细胞结构 二、繁殖方式 三、生产上常用的酵母菌,第二节 酵母菌,第 三 章真核 微 生 物 形 态,酵母菌细胞呈卵圆形、圆形或圆柱形。细胞宽15m，长约530m。特征个体一般以单细胞状态存在；多数营出芽生殖，有的裂殖；能发酵糖类产能；细胞壁常含有甘露聚糖；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56属，500多种。酵 母菌与人类的关系极其密切。,一、酵母菌的形态和细胞结构,1、酵母菌细胞形态,Saccharomyces cerevisiae,第 三 章真核 微 生 物 形 态,大多数与细菌菌落相似，表面湿润，粘稠，易挑取，但比细菌菌落大而厚，颜色多为白色，少数为红色，若培养时间太长，其表面可产生皱褶。在液体培养时，有的生长在底部，有的生长均匀，有的则在表面形成菌醭。,酵母菌菌落形态,酵母菌菌落,第 三 章真核 微 生 物 形 态,酵母菌细胞结构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。细胞壁组分有：葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质及脂类等。细胞质膜与原核生物基本相同，但含有固醇(麦角甾醇)。细胞核 具有核膜、核仁和染色体，核膜上有大量核孔。细胞质 含有大量RNA、核糖体、中心体、线粒体、中心染色质、内质膜、液泡等。内含物 在老龄菌中有因营养过剩而形成一些内含物，如：异染颗粒、肝糖，脂肪粒、蛋白质和多糖。,2、酵母菌细胞结构,Candida albicans(Eukaryotic Cell),Transmission Electron Micrograph of Candida albicans,第 三 章真核 微 生 物 形 态,芽殖是酵母菌进行无性繁殖的主要方式。有多边出芽、两端出芽和三边出芽。成熟的酵母菌细胞，先长出一个小芽，芽细胞长到一定程度，脱离母细胞继续生长，尔后再形成新个体。裂殖少数种类的酵母菌与细菌一样，借细胞横分裂而繁殖。无性孢子 掷孢子(ballistospore)厚垣孢子(chalmydospore),二、繁殖方式和生活史,1、无性繁殖,第 三 章真核 微 生 物 形 态,酵母菌出芽繁殖,第 三 章真核 微 生 物 形 态,形成子囊孢子：在合适的条件下接合子经减数分裂，双倍体核分裂为48个单倍体核，其外包以细胞质逐渐形成。包含在由酵母菌细胞壁演变成的子囊中。子囊孢子又可萌发成单倍体营养细胞。,2、有性繁殖,分三类:营养体以单倍体和二倍体形式存在 营养体仅以单倍体形式存在 营养体仅以二倍体形式存在,3、酵母菌的生活史,第 三 章真核 微 生 物 形 态,啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）发酵工业，食药用，提取多种生物活性物质。假丝酵母（Candida）饲料白地霉（Geotrichum candidum）饲料，食用，或药物提取。,三、生产上常用的酵母菌,Candida albicans,Note pseudohyphae,blastospores,and chlamydospores.,第 三 章真核 微 生 物 形 态,一、霉菌的形态结构二、繁殖方式三、农业上常见的霉菌,第三节 霉 菌,第 三 章真核 微 生 物 形 态,是丝状的、无光合作用的、异养性营养的真核微生物。菌丝体较发达，又不产生大型肉质子实体结构的真菌。,一、霉菌的形态结构,菌丝(hypha)丝状或管状结构；由坚硬的含几丁质的细胞壁包被，内含大量真核生物的细胞器。菌丝内细胞质组分趋向于朝生长点的位置集中。菌丝较老的部位有大量液泡，并可能与较幼嫩的区域以横隔(称为隔膜)分开。,1、菌丝,第 三 章真核 微 生 物 形 态,菌丝分有隔菌丝和无隔菌丝 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。有的横隔膜可以使相邻细胞之间的物质相互沟通。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。,septate,nonseptate,第 三 章真核 微 生 物 形 态,菌丝顶端生长,第 三 章真核 微 生 物 形 态,菌丝体(mycelium)菌丝通过顶端生长进行延伸，并多次重复分支而形成微细的网络结构，由许多菌丝相互交织而形成的一个菌丝集团。营养菌丝体和气生菌丝体。菌丝体在长期的进化中，发展出各种特化结构 假根 是根霉属(Rhizopus)真菌的匍匐枝与基质接触处分化形成的根状菌丝，在显微镜下假根的颜色比其它菌丝要深，它起固着和吸收营养的作用。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。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、菌丝体,第 三 章真核 微 生 物 形 态,第 三 章真核 微 生 物 形 态,菌落生长 菌丝顶端的生长，真菌可以从一个点或一个接种物(inoculum)向新的区域延伸，使在琼脂板上的菌落呈放射状。菌落特征 霉菌菌落疏松，呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，比细菌菌落大几倍到十几倍；霉菌孢子的形状、构造和颜色以及产生的色素使得霉菌菌落表现出不同结构和色泽特征。,3、菌落特征,第 三 章真核 微 生 物 形 态,第 三 章真核 微 生 物 形 态,1、壶菌亚门真菌的繁殖 2、接合菌亚门真菌的繁殖 3、子囊菌亚门真菌的繁殖 4、担子菌亚门真菌的繁殖 5、半知菌亚门的繁殖,二、繁殖方式,真菌各主要类群的特征,第 三 章真核 微 生 物 形 态,壶菌亚门真菌的繁殖 壶菌亚门真菌：是游动细胞具有“92”结构的鞭毛并能在水中游动的一类真菌。无性繁殖通常是在孢子囊中形成能动的(motile)、有单鞭毛的游动孢子，孢子囊以完全隔膜与营养菌丝隔离。如绵霉。有性繁殖 形成二倍体孢子。单倍体细胞的体细胞融合 游动配子的融合一个游动配子和一种不动卵的融合。产生的孢子可能经过减数分裂产生单倍体的菌丝体，或是萌发产生一个二倍体。,第 三 章真核 微 生 物 形 态,接合菌亚门真菌的繁殖 接合菌亚门真菌：有性繁殖通过配子囊接合，形成各种形状的接合孢子的一类真菌。无性繁殖孢子囊内产生不动的孢囊孢子(静孢子，具特殊的囊状结构的孢子囊)；有的产生厚垣孢子(具很厚的壁，真菌的休眠体)。不同交配类型的2个核接合孢子中融合。有的种是不同的交配型的核可能是在一个菌丝体中(同宗配合)。在另一些种类中，必须具有不同交配型核的两个菌丝体才能融合(异宗配合)。在正在发育的接合孢子中发生减数分裂，通常3个核退化，仅有一个核存留在萌发的菌丝体中。,Zygospore of Rhizopus,第 三 章真核 微 生 物 形 态,子囊菌亚门的繁殖 子囊菌亚门真菌能产生子囊(含有一定数量子囊孢子的袋状结构)的一类高等真菌。无性繁殖裂殖、断裂、厚垣孢子、分生孢子；分生孢子，由气生菌丝顶端的分生孢子梗结构形成。孢子可以是单细胞的，内含单倍体核，也可是多细胞的，含有几个来自有丝分裂的单倍体核。,第 三 章真核 微 生 物 形 态,有性繁殖子囊菌有性生殖会形成子囊孢子。同型配子囊两个营养细胞(单核、单倍体)结合后形成子囊。例啤酒酵母。异型配子囊由产囊器和雄器相结合。子囊果多数子囊菌的子囊被包裹在一个由菌丝组成的包被内，形成具有一定形状的子实体称为.,第 三 章真核 微 生 物 形 态,担子菌亚门的繁殖 担子菌最高等的一类真菌，其有性孢子为担孢子。担子菌极少产生无性孢子。有性繁殖相容性菌丝的融合获得2个交配型核，形成双核菌丝，顶端细胞膨大为担子。担子内两性细胞核配合后形成有性繁殖相容性菌丝的融合获得2个交配型核，形成双核菌丝，顶端细胞膨大为担子。担子内两性细胞核配合后形成二倍体核，经减数分裂成四个单倍体核。同时担子顶端四个小梗，梗顶端稍膨大，四个核进入小梗膨大部位，形成四个外生的担孢子(多为圆形、椭圆形、肾形和腊肠形)。,Conidiospores,半知菌亚门的繁殖只发现无性阶段，没有发现有性世代；无性繁殖产生分生孢子，不同属的分生孢子存在差异,Electron Micrograph of Penicillium showing Conidiospores,Caption:-Penicillium roqueforti-fungus used in cheese manufacture.Conidiophores(fruiting structure/sporangia)and conidia(asexual spores)form at the tips of specialized hyphae.,第 三 章真核 微 生 物 形 态,接合菌亚门毛霉、根霉鞭毛菌亚门绵霉子囊菌亚门酵母菌、脉孢菌、赤霉担子菌亚门（参见蕈菌）蘑菇、牛肝菌、灵芝、木耳半知菌亚门曲霉、青霉、木霉、头孢霉,三、常见的霉菌,第 三 章真核 微 生 物 形 态,通常指能形成大型肉质子实体的真菌。包括多数担子菌和少数子囊菌。一、形态结构 二、农业上常栽培的蕈菌,第四节 蕈 菌,第 三 章真核 微 生 物 形 态,单核菌丝 由担孢子萌发形成的菌丝，其细胞内含有一个细胞核，也称为初生菌丝。它通常是不能结实的。双核菌丝 两条相同或不同的单核菌丝发生细胞质融合，而核不融合。细胞内含有两个核的称为双核菌丝。亦叫次生菌丝或二级菌丝。在大多数蕈菌中，双核菌丝的隔膜处有一个锁状突起叫锁状联合，它是双核菌丝所具有的结实性标志，即能产生子实体。,一、形态结构,1、单核菌丝和双核菌丝,第 三 章真核 微 生 物 形 态,子实体 具有锁状联合的双核菌丝，发育到一定阶段，生理成熟时，可产生果实和种子，这种结构称为子实体。子实体就是常称为菇和耳的食用部分，是蕈菌的繁殖器官。担孢子 在蕈菌的有性繁殖过程中，双核菌丝的顶端细胞发育成担子，在担子上形成的有性孢子称为担孢子。,2、子实体和担孢子的形成,蕈菌资源十分丰富，全世界可供食用的真菌有2000多种。常见栽培品种有双孢蘑菇、草菇、金针菇、平菇、香菇、猴头菌、木耳、银耳、灵芝、和茯苓等。,二、农业上常栽培的蕈菌,人工栽培的香菇,野 生,竹荪和竹荪蛋,金针菇子实体,松茸子实体,