真菌teacher环境工程微生物学教学课件.ppt

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1、第四节 真 菌,糙面内质网Rough endoplasmic reticulum(RER),Smooth endoplasmic reticulum(SER)光面内质网,内质网,线粒体(mitochondria)：是酶的载体。高尔基体(dictyosome)：与细胞的分泌机能、细胞膜的合成以及碳水化合物的合成有关。溶酶体(lysosome)：进行细胞内的消化、维持细胞营养及防止外来微生物或异体物质侵袭,边体(lomasome)：分泌水解酶或与细胞壁的形成有关。微体(microbody)：含氧化酶和过氧化氢酶，其功能可使细胞免受 H2O2毒害，并能氧化分解脂肪酸。液泡(vacuole)：维持细胞

2、的渗透压、贮存营养物。,4.细胞核真菌细胞核通常为椭圆形，直径一般为 23 m，能通过菌丝隔膜上的小孔在菌丝中很快地移动。核膜一般为两层，厚 820nm。膜上有小孔，以利核内外物质交流。,单细胞个体,单、多细胞丝状,大型多细胞分化型,酵母菌,霉菌,蘑菇菌,真 菌,酵母菌和霉菌、食用菌在有机废水及固体废弃物处理中起着重要作用。,五、酵母菌,酵母菌一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。,其主要特点如下：营养体（菌体）为单细胞（圆形、椭圆形）；多数无性繁殖为芽殖，也有裂殖；有性繁殖主要产生子囊和子囊孢子；能发酵糖类产能；细胞壁常含甘露聚糖；喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。,酵母菌分为发酵型和

3、氧化型两种。发酵型：发酵糖为乙醇（甘油、有机酸等）和CO2的一类酵母菌。主要用于发面（面包、馒头）、酿酒。,氧化型：无发酵能力或发酵能力弱而氧化能力强的酵母菌。如：热带假丝酵母和阴沟假丝酵母等。,可用于含有有机物浓度大且不易被细菌分解的废水处理。如：含油、含酚废水、味精废水等。,5.1 形态和大小形态：卵圆形、圆形、圆柱形或假丝状大小:(15)(530)m,5.2 酵母菌的细胞结构 1.细胞壁：蛋白质、脂类、葡聚糖及甘露聚糖 2.细胞核：具核膜、核仁和染色体，核膜有大量小孔 3.细胞质：含RNA、核糖体、中心体、线粒体、中心染色质、内质网膜、液泡等 4.贮存物：异染颗粒、肝糖、脂肪粒、蛋白质和

4、多糖,1.细胞壁,细胞壁厚约2.5m，约占细胞干重的25，是一种坚韧的结构。用蜗牛消化酶可水解酵母菌的细胞壁，从而制备酵母菌的原生质体。酵母菌的细胞壁分为三层，外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，中间夹有一层蛋白质分子。蛋白质约占细胞壁干重的10，其中一些是酶，如葡聚糖酶、甘聚糖酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和脂酶等。细胞壁上还含有少量类脂和以环状形式分布在芽痕周围的几丁质。,回本节目录,回本节目录,2.细胞膜,酵母菌的细胞膜也是单位膜，是一种双层结构，为两层磷脂分子，亲水的磷酸集团排列在膜的外侧，疏水部分排列在内侧，上下两层中嵌夹有蛋白质和甾醇，甾醇中又以麦角甾醇居多，经紫外线照射，可形成维生素（D2）。

5、整个细胞膜中，蛋白质约占干重50，类脂约占40。,回本节目录,用以调节细胞外溶质运送到细胞内的渗透屏障；细胞壁等大分子成分的生物合成和装配基地；部分酶的合成和作用场所。,回本节目录,细胞膜的功能是：,回本节目录,3.细胞核,酵母菌具有真核，其细胞核有核膜，用碱性品红或姬姆萨染色法对固定的酵母细胞进行染色，还可观察到核内的染色体；核膜是一种双层单位膜，其上有存在大量直径为4070nm的核孔，用以增大核内外的物质交换。酵母细胞核是其遗传信息的主要贮存库。但在核外，线粒体和环状的质粒中也含有DNA。,回本节目录,4.其他细胞构造,(1)液泡（vacuole）。储藏含有营养物（如聚磷酸、类脂、中间代谢

6、物）和一些水解酶、金属离子，也可调节细胞的渗透压。(2)线粒体（mitochondria）。富含参与电子传递和氧化磷酸化的酶，是进行氧化磷酸化的细胞器。(3)微体（microbody）：存在于有些酵母菌中，如Candida albicans，参与甲醇和烷烃的氧化。,回本节目录,酵母菌在固体培养基表面形成的菌落与细菌相仿，一般表面光滑、湿润、黏稠，有一定透明度，容易挑起，质地均匀，颜色均一。但较大、较厚，一般会有芳香味，边缘圆整或粗糙。多数为乳白色，少数为红色或黑色。,5.3酵母菌的菌落,回本节目录,回本节目录,酵母型菌落,回本节目录,菌落的特征是微生物鉴定的重要形态指标。现将细菌、放线菌、酵母

7、菌和霉菌的菌落和细胞的基本特征作一比较。,回本节目录,回本节目录,2.在液体培养基上的培养特征 有的产生沉淀在瓶底 有的在液面形成薄膜 发酵型的产生CO2使培养基表面充满泡沫,5.4酵母菌的繁殖方式,1.无性繁殖 不经过两性细胞的结合而形成新个体的繁殖方式。,回本节目录,芽殖是酵母菌最常见的繁殖方式。在母细胞形成芽体的部位，由于水解酶对细胞壁多糖的分解，使细胞壁变薄。大量新细胞物质核物质（染色体）和细胞质等在芽体起始部位上堆积，使芽体逐步长大。当芽体达到最大体积，即与母细胞等大时，它与母细胞相连部位形成了一块隔壁。最后，母细胞与子细胞在隔壁处分离。,芽殖（budding）出芽繁殖,回本节目录,

8、汉逊氏酵母属(Hansenula H.et P.Sydow),回本节目录,假菌丝：,若酵母菌的繁殖速度很快在新个体未脱离母体时他上面又形成新的芽，这时非常类似菌丝。,回本节目录,回本节目录,酵母菌的裂殖与细菌的裂殖相似。其过程是细胞伸长，核分裂为二，然后细胞中央出现隔膜，将细胞横分为两个相等大小的、各具有一个核的子细胞。,裂殖（fission）,回本节目录,在卵圆形的营养细胞上生出小梗，在小梗顶端形成肾形的无性孢子，成熟后被喷射出来，故这种孢子又称为掷孢子（ballistospore）。,回本节目录,产生无性孢子,2.有性繁殖,由相邻的两个性别不同的细胞结合，双方的原生质汇入一个细胞或融合为一

9、个细胞(质配)，然后发生核配和减数分裂，原有的细胞发育成子囊（ascus），其内部围绕子核和其周围的原生质形成子囊孢子（ascospore）。,回本节目录,各种类型酵母菌的子囊孢子,回本节目录,5.5 生产应用,1.假丝酵母：可将石蜡氧化成柠檬酸、反丁烯二酸、-酮戊二酸，且收获酵母菌体作饲料 2.球拟酵母属、白色假丝酵母属等：可将石油脱腊，降低石油的凝固点 3.假丝酵母、粘红酵母：炼油厂含油、含酚废水的生物处理 4.可生物处理淀粉废水、柠檬酸残糖废水和油脂废水及味精废水 5.监测重金属,5.6 酿酒酵母(啤酒酵母),酿酒酵母除了酿造啤酒、酒精及其他饮料酒以外，又可发酵制作面包酿酒酵母分布在各种

10、水果的表皮、发酵的果汁、土壤和酒曲中 菌体内维生素、蛋白质含量高，可食用、药用和作饲料酵母,六、霉菌,6.1 霉菌的形态和大小霉菌是由分支的和不分支的菌丝交织形成的菌丝体。菌丝体由营养部分和繁殖部分组成。大小：直径约310m,6.2 霉菌的细胞结构,1.多为多细胞结构，少数是单细胞结构 2.细胞壁：多数含几丁质，少数含纤维素,也含有蛋白质、甘露聚糖和葡聚糖等无定型物质。3.细胞核：具核膜、核仁、染色体 4.细胞质：含线粒体和核糖体,存在着液泡、内质网、泡囊和膜边体等 5.贮存物：肝糖、异染颗粒和脂肪粒,6.3.霉菌的菌丝霉菌的菌丝从形态结构上可分为：无横隔，呈长管状分枝，细胞内含许多核成为无隔

11、菌丝。这种菌丝在其生长过程中只有细胞核的分裂和原生质的增长，无细胞数目的增多，可看成是多核弹细胞。,回本节目录,有横隔，整个菌丝由分枝成串的多细胞组成，每个细胞含有一个或多个核，称为有隔菌丝。虽然隔膜把菌丝分成许多细胞，但隔膜中间有许多小孔，使其相互沟通，仍可将其看成是一个有机整体。,回本节目录,无隔菌丝,有隔菌丝,回本节目录,霉菌的菌丝根据功能可分为：营养菌丝（基内菌丝）:伸入培养基内或匍匐蔓生在培养基表面，摄取营养和排除废物 气生菌丝:生长在培养基上方的空气中，长出分生孢子梗和分生孢子菌丝的功能：主要进行营养物质的吸收和生长扩展。,6.4霉菌的繁殖方式,1.无性生殖菌丝片断无性孢子繁殖 2

12、.有性生殖有性孢子繁殖,1.无性繁殖,主要繁殖方式如下:,回本节目录,孢囊孢子（内生孢子）,回本节目录,回本节目录,分生孢子形成明显孢子梗,回本节目录,黑根霉(Rhizopus nigricans Ehrenberg）,回本节目录,黑根霉(Rhizopus nigricans Ehrenberg）,回本节目录,青霉属(Penicillium Link),回本节目录,厚垣孢子无性休眠孢子，具有抗热、抗干燥等不良环境的功能。,回本节目录,菌丝部分细胞原生质浓缩变圆，壁加厚，球形或纺缍形休眠体。,节孢子出现很多横膈膜,回本节目录,菌丝断裂形成矩形的孢子。,芽孢子（外生孢子）如同发芽一样产生小突起，形

13、成圆形的孢子。,回本节目录,2.有性繁殖,指两个性细胞同宗或异宗结合后，经过质配、核配和减数分裂形成有性孢子的过程。,回本节目录,卵孢子,回本节目录,回本节目录,结合孢子,由两菌丝生出形态相同或略有不同子囊接合而成的厚壁、粗糙、黑壳孢子。,子囊孢子,回本节目录,在子囊中形成的有性孢子。子 囊：两性细胞结合形成的一种圆球形或为棒状囊状的结构。,6.4 霉菌的菌落特征,菌落较大，是细菌菌落的几倍到几十倍菌落呈圆形、绒毛状、絮状或蜘蛛网状菌落较疏松，易用接种环挑取产生水溶性和非水溶性色素，水溶性色素溶于培养基使菌落背面呈现颜色,灰黄青霉菌,产黄青霉菌,黑曲霉菌落,6.5 霉菌的应用价值,发酵工业：生

14、产酒精、有机酸、抗生素、制酶剂、维生素及甾体激素等发酵饲料、生产农药处理含氰废水及含硝基化合物废水,6.6 常见霉菌,1.毛霉属形态：菌丝体呈白色絮状生活方式：腐生，寄生(极少)繁殖方式：无性生殖和有性生殖(接合孢子)应用：分解蛋白质能力强，用于制作腐乳和豆豉，生产柠檬酸和转化甾体物质毛霉能引起谷物、果品、蔬菜等的腐败。,2.根霉属营养菌丝体产生弧形的匍匐菌丝向四周蔓延 匍匐菌丝有节，伸入培养基内呈分枝状生长，为假根 与毛霉区别：根霉有假根和匍匐菌丝繁殖方式：无性生殖和有性生殖(接合孢子)引起馒头等淀粉食品发霉应用：是糖化菌，可将淀粉转化 为糖 与酵母菌混合制甜酒 生产乳酸等,3.青霉属菌落呈

15、密毡状或松絮状，大多为灰绿色无性生殖：分生孢子梗具横隔，顶端不膨大，呈扫帚状霉腐剂：引起谷物、皮革及水果腐烂 应用：生产青霉素、有机酸和酶制剂,小资料：青霉素 青霉素是抗菌素的一种，是从青霉菌培养液中提制的药物，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。,青霉素的发现者是英国细菌学家弗莱明（1928年）。1935年，英国牛津大学生物化学家钱恩和物理学家弗罗里对弗莱明的发现大感兴趣。钱恩负责青霉菌的培养和青霉素的分离、提纯和强化，使其抗菌力提高了几千倍，弗罗里负责对动物观察试验。青霉素的发现和大量生产，拯救了千百万肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命，及时抢救了许多的伤病员。为了表彰这一造福人类的贡献，

16、弗莱明、钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学和生理学奖。,图中央是青霉菌，周围是致病细菌。距青霉素最远的细菌个大、活力十足；距青霉菌较近的细菌个较小、活力较差；而最接近青霉菌的细菌个最小、色发白，已经死亡。,4.曲霉属菌丝体发达，具隔膜，多分枝，多核，无色或有明亮的颜色 无性繁殖分生孢子梗顶端膨大成为顶囊，呈球形、洋梨形或棍棒形分生孢子有绿、黄、黑和褐色应用：生产淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等酶制剂和有机酸显著特点：有厚壁的足细胞,曲霉,小资料：黄曲霉素 黄曲霉素是目前发现的化学致癌物中最强的物质之一。它主要引起肝癌，还可以诱发骨癌、肾癌等。有人曾做过实验，用含黄曲霉素的玉米饲养老鼠，一年以后

17、可诱发肝癌。黄曲霉素主要存在于被黄曲霉素污染过的粮食、油及其制品中。例如黄曲霉污染的花生、花生油、玉米、大米、棉籽中最为常见，在干果类食品如胡桃、杏仁、榛子、干辣椒中，在动物性食品如肝、咸鱼中以及在奶和奶制品中也曾发现过黄曲霉素。水果、蔬菜放久了也会产生黄曲霉素，即使去掉了变质部分也不能完全消除其危害。,5.镰刀霉属菌落呈圆形、平坦、绒毛状，有白色、粉红等颜色菌丝有隔、分枝无性生殖，分生孢子呈长柱状或镰刀状应用：处理含氰废水，少数种可利用石油生产蛋白酶和用作害虫的生物防治6.木霉属 进行无性繁殖，孢子呈圆形或椭圆形，无色或淡绿色。分解纤维素和木质素的能量较强。7.交链孢霉属 进行无性生殖，分生

18、孢子梗短而有隔膜，分生孢子排列成链状，单个孢子成纺锤形。分生孢子暗至黑色。8.白地霉 裂殖。其菌体蛋白营养价值高，可食用或作饲料，可提取核酸，用于合成脂肪、制糖等，可用于处理废水。,七、伞菌,伞菌有食用菌、药用菌和毒菌。多数进行有性生殖无毒的有机废水可用于培养食用菌的菌丝体，经通入空气培养一定时间后长成子实体，将其转移至由固废制成的固体培养基中可长成蘑菇。,冬虫夏草（虫草、冬虫草）分布在海拔3000-5000米之间的高山草甸和高山灌木丛带，寄生于虫草蝙蝠蛾的幼虫体上。每年5-7月份出现。也有的在11月份开始出现子座，但不发育。我国冬虫夏草几乎都集中分布于青藏高原，已记载产区有青海、西藏、甘肃、

19、四川、云南、贵州、新疆等地区。药用性温、味甘，后微辛、补精益髓、保肺、益肾、止血化痢、止血化痢，止痨嗽。其中含有特有成分虫草菌素，是一种有抗生作用或抑制细胞分裂作用的核酸类物质。,拟核结构,完整核,无,有,无,有,只有一条DNA链，不和RNA、蛋白质形成染色体,不止一条，与RNA及蛋白质形成染色体,游离在细胞质中或结合在内质网上,游离在细胞质中,二分裂，纵裂，横裂,有丝分裂为主，减数分裂,无性生殖,有性生殖或无性生殖,有,无,在线粒体中,在细胞膜上,肽聚糖，脂多糖,几丁质，葡聚糖,好氧为主，兼性厌氧,好氧，厌氧，兼性,纤毛，鞭毛，粗,鞭毛，细,40100m,110m,原核微生物与真核微生物的区别,