霉菌和酵母菌

1、隶属于隶属于鞭毛菌亚门鞭毛菌亚门结合菌亚门结合菌亚门子囊菌亚门子囊菌亚门半知菌亚门半知菌亚门发酵工业中应用；发酵工业中应用；生产传统食品；生产传统食品；农业中的应用；农业中的应用；基本理论研究；基本理论研究；环境保护。环境保护。霉菌的应用引起霉变；引起植物病害；引起人和动物疾病；引起食物中毒。u黄曲霉毒素（AFT）是一类化学结构类似的化合物，均为二氢呋喃香豆素的衍生物。黄曲霉毒素是主要由黄曲霉 (aspergillus flavus)寄生曲霉 (a.parasiticus)产生。u1993年黄曲霉毒素被世界卫生组织（WHO）的癌症研究机构划定为1类致癌物， 黄曲霉毒素是一种毒性极强的剧毒物质，

2、对人及动物肝脏组织有破坏作用，严重时可导致肝癌甚至死亡。u毒性远远高于氰化物、砷化物和有机农药的毒性。（1）急性中毒：它是一种剧毒物质，毒性比）急性中毒：它是一种剧毒物质，毒性比KCN大大10倍，比砒霜大倍，比砒霜大68倍，是目前已知霉菌中毒性最强的。它的毒害作用，无论对任何动倍，是目前已知霉菌中毒性最强的。它的毒害作用，无论对任何动物，主要变化是肝脏，呈急性肝炎、出血性坏死、肝细胞脂肪变性和物，主要变化是肝脏，呈急性肝炎、出血性坏死、肝细胞脂肪变性和胆管增生。脾脏和胰脏也有轻度的病变。胆管增生。脾脏和胰脏也有轻度的病变。 （2）慢性中毒：长期摄入小剂量的黄曲霉毒素则造成慢性中毒。其）慢性中毒

3、：长期摄入小剂量的黄曲霉毒素则造成慢性中毒。其主要变化特征为肝脏出现慢性损伤，如肝实质细胞变性、肝硬化等。主要变化特征为肝脏出现慢性损伤，如肝实质细胞变性、肝硬化等。出现动物生长发育迟缓，体重减轻等系列症状。出现动物生长发育迟缓，体重减轻等系列症状。 （3）致癌性：）致癌性：AFT是目前所知致癌性最强的化学物质是目前所知致癌性最强的化学物质 一、霉菌的细胞形态和结构 真菌营养体的基本单位； 细胞壁包被的管状细丝； 直径一般为3-10um，与酵母菌相似，比细菌和放线菌的细胞粗10倍； 菌丝由霉菌孢子萌发形成； 幼龄菌丝一般无色透明； 分无隔膜菌丝和有隔膜菌丝两种。霉菌的形态结构 1）无隔菌丝）无

4、隔菌丝 (coenocytic hypha)：为长管状单细胞，细胞质内含多个核。为长管状单细胞，细胞质内含多个核。生长表现为菌丝的延长、原生质量的增加和细胞核的分裂生长表现为菌丝的延长、原生质量的增加和细胞核的分裂2）有隔菌丝（）有隔菌丝（septate hypha):菌丝由横隔膜分隔成多个细胞，每个细胞内有一至多个核。菌丝由横隔膜分隔成多个细胞，每个细胞内有一至多个核。隔膜上有单孔或多孔，细胞质可自由流通，每个细胞功能相隔膜上有单孔或多孔，细胞质可自由流通，每个细胞功能相同。同。按分化程度分按分化程度分:2)气生菌丝气生菌丝(aerial hypha):向空中生长的向空中生长的菌丝。菌丝。

5、1)营养菌丝营养菌丝(vegetatile hypha): 在固体培在固体培养基上伸入基内的菌丝。养基上伸入基内的菌丝。 行吸收养料之行吸收养料之功能功能.霉菌的形态结构3)繁殖菌丝繁殖菌丝(reproduce hypha):气生菌丝气生菌丝发育到一定阶段可分化成繁殖菌丝。发育到一定阶段可分化成繁殖菌丝。匍匐菌丝；假根；吸器；菌核；子实体。u营养菌丝的特化；u延伸的匍匐状菌丝，延伸到一定距离后形成根状菌丝，再向前延伸形成新的匍匐菌丝；u假根作为营养吸收器官与基物接触；u固体培养基表面快速向四周蔓延生长。p 营养菌丝特化，真菌菌丝某处生出特殊形态的菌丝体或菌丝的变态。p 从菌丝上发生旁枝侵入寄主

6、细胞内吸收养料。p 吸器有各种形状，丝状、指状、球状。u营养菌丝特化。营养菌丝特化。u正常菌丝营养物质是借助细胞质流动进行，菌丝正常菌丝营养物质是借助细胞质流动进行，菌丝集群现象而形成特殊的运输结构，如菌丝束和菌集群现象而形成特殊的运输结构，如菌丝束和菌索。索。u在缺少营养的环境中为菌体生长提供基本的营养在缺少营养的环境中为菌体生长提供基本的营养来源。来源。u正常菌丝的分支快速平行生长且紧贴母体菌丝而不分散开，次生的菌丝分支也按照这种规律生长，使得菌丝变得浓密而集群（合生）。u借助分支之间大量的联结而成统一体，大量的菌丝和分支密集排列在一起，构成复杂的结构的菌丝束。 许多植物寄生真菌老菌丝顶端

7、或芽管发生膨大，并分泌粘性物，借以牢固地粘附在宿主的表，这一结构就是附着胞，附着胞上再形成纤细的针状感染菌丝以侵入宿主的角质层而吸取营养。u营养菌丝特化，菌丝聚集而成的休眠体；真菌生长到一定阶段，菌丝体不断地分化，相互纠结在一起形成一个颜色较深而坚硬的菌丝体组织颗粒。u抵御不良环境。u糖类和脂类等营养物质的储藏体；u分皮层和髓两层；u菌核萌发，产生新的营养菌丝。 典型的细胞结构 与酵母菌相似 霉霉菌细胞示意图 霉菌细胞的结构霉菌细胞的结构 细胞壁细胞壁(Cell wall) 原生质膜原生质膜(Cytoplasm) 膜边体膜边体(Lomasome) 细胞核细胞核(Cell nucleus) 线粒

8、体线粒体(Mitochondria) 核蛋白体核蛋白体(Nucleoprotein) 高尔基体高尔基体(Golgi body) 内质网内质网(Endoplasmic reticulum) 霉菌以产生各种有性或无性孢子来繁殖；无性繁殖为主要的繁殖方式；孢子的形态特征和产孢子器官的特征是霉菌分类、鉴定的主要依据。繁殖方式繁殖方式菌丝片段菌丝片段(液体液体)孢子孢子无性孢子无性孢子有性孢子有性孢子内生：孢囊孢子、游动孢子内生：孢囊孢子、游动孢子外生：分生孢子、节孢子外生：分生孢子、节孢子菌丝细胞形成：厚垣孢子菌丝细胞形成：厚垣孢子卵孢子卵孢子接合孢子接合孢子子囊孢子子囊孢子霉菌的繁殖及生活史无性孢子

9、的特点：量大、分散、生存力强。无性孢子的特点：量大、分散、生存力强。分类：孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子分类：孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子应用应用：繁殖、扩大培养、菌种保藏。：繁殖、扩大培养、菌种保藏。霉菌的繁殖及生活史u 由气生菌丝顶端膨大，分化成特由气生菌丝顶端膨大，分化成特殊囊状结构殊囊状结构-孢子囊孢子囊(sporangium)，内有许多细胞核，核外包被细胞内有许多细胞核，核外包被细胞质和外膜，形成的孢子。质和外膜，形成的孢子。u 产生孢子囊的菌丝称产生孢子囊的菌丝称孢囊梗孢囊梗(sporangiophore)霉菌的繁殖及生活史青霉菌青霉菌曲霉曲霉u无明显分化的分生孢子小

10、梗：分生孢子直接着生在菌丝顶端，单生、成链或呈簇，产孢子的菌丝与一般菌丝无明显区别。u具有分化的分生孢子梗 分生孢子着生在已分化的分生孢子梗顶端或侧面。与一般菌丝有明显差别。u具有一定形状的小梗 在已经分化的分生孢子梗上，再产生具有一定形状的小梗，分生孢子成串或成团着生在小梗顶端。霉菌的繁殖及生活史 有鞭毛能游动的孢子。霉菌的繁殖及生活史经核配后，含有双倍体核的细胞直接发育形成有性孢子，萌发时才进行减数分裂。经核配后，双倍体进行减数分裂，然后形成有性孢子，孢子的核处于单倍体阶段。质配后形成双核细胞，侵入寄主组织，形成休眠体孢子囊，囊内双核在萌发时才进行核配和减数分裂。霉菌的繁殖及生活史霉菌的繁

11、殖及生活史霉菌的繁殖及生活史p 根据产生接合孢子的菌丝根据产生接合孢子的菌丝来源或亲和力不同可分为：来源或亲和力不同可分为：同宗配合和异宗配合。同宗配合和异宗配合。p 同宗配合同宗配合：同一菌丝两个：同一菌丝两个相邻的分支菌丝结合形成相邻的分支菌丝结合形成结合孢子。结合孢子。霉菌的繁殖及生活史霉菌的繁殖及生活史u子囊孢子是真菌共有特征。u形成方式复杂。u两性细胞已有分化，在形态上有区别。u雌器称产囊器，顶端有产囊丝，含有单核或多核，雄器较小。 两性器官接触后，雄器中的细胞质和核通过受精丝进入产囊器。此时只进行质配。质配后产囊器生出许多短菌丝，称为产囊丝，成对的核进入产囊丝，而且经过几次同时分裂

12、而形成多核。此后产囊丝中生出横隔，隔成多细胞，每个细胞含一核或二核，但顶端的细胞为双核。 核配在顶端细胞内进行。核配后的细胞即为子囊细胞。子囊细胞中的二倍体核，经三次分裂，其中一次为减数分裂形成8个子核，每一子核又变成单倍体，并与周围原生质形成孢子，即子囊孢子。子囊母细胞则成为子囊。 在子囊和子囊孢子发育过程中，原来的雄器与雄器下面的细胞生出许多菌丝，它们有规律的将产囊丝包围，于是形成子囊果。子囊果有三种类型：完全封闭式、多少有点封闭和开口成盘状，即子囊盘。 子囊子囊形成的方式、形状、大小；形成的方式、形状、大小； 子囊果子囊果的形状；的形状； 子囊孢子子囊孢子的形状、大小、表面结构、数目、颜

13、色。的形状、大小、表面结构、数目、颜色。霉菌的繁殖及生活史霉菌的繁殖及生活史霉菌的繁殖及生活史闭囊壳闭囊壳子囊壳子囊壳子囊盘子囊盘霉菌的繁殖及生活史霉菌的繁殖及生活史u 概念概念：由大小不同的配子囊结：由大小不同的配子囊结合后发育而成。合后发育而成。2nu 配子囊配子囊(gametangia)：由菌丝发由菌丝发育而来。育而来。藏卵器、雄器藏卵器、雄器。u 藏卵器或其中的卵子与藏精器或精子相接合所形成的结构。霉菌的生活史是指霉菌从一种孢子萌发开始，经过一定的生长阶段，最后又产生同一种孢子为止所经历的过程。包括有性繁殖和无性繁殖两个阶段。以无性繁殖为主，当菌体衰老、营养物质大量消耗，代谢产物积累进

14、行有性繁殖，产生有性孢子，度过不良环境后，再萌发产生新个体。霉菌的繁殖及生活史无性世代有性世代霉菌的菌落特征uSD培养基上菌落生长快，表面黑色，粉末状。培养基上菌落生长快，表面黑色，粉末状。分生孢子头的顶囊球形或近球形，小梗双层，分生孢子头的顶囊球形或近球形，小梗双层，第一层粗大，第二层短小，呈放射状排列，布第一层粗大，第二层短小，呈放射状排列，布满整个顶囊，黑色，顶端有链形孢子。满整个顶囊，黑色，顶端有链形孢子。 具有多具有多种强大的酶系，如淀粉酶用于淀粉的液化、糖种强大的酶系，如淀粉酶用于淀粉的液化、糖化，生产酒精、白酒、食醋等。化，生产酒精、白酒、食醋等。黑黑曲曲霉霉菌菌 黄曲霉菌黄曲霉

15、菌 菌落质地松软，高度一般在菌落质地松软，高度一般在1cm以下，灰色或浅褐色，孢囊梗最以下，灰色或浅褐色，孢囊梗最初不分枝，以后以单轴式生出不初不分枝，以后以单轴式生出不规则分枝，长短不一，直径规则分枝，长短不一，直径820m。孢子囊球形，浅黄色至黄。孢子囊球形，浅黄色至黄褐色。能形成大量厚垣孢子，形褐色。能形成大量厚垣孢子，形状大小不一，光滑，无色或黄色状大小不一，光滑，无色或黄色。总状毛霉总状毛霉 菌落生长快，致密绒状，有些菌落生长快，致密绒状，有些略显絮状，有明显放射状沟纹略显絮状，有明显放射状沟纹，边缘白色。孢子蓝绿色，老，边缘白色。孢子蓝绿色，老后有的呈灰色或淡紫色。后有的呈灰色或淡

16、紫色。青霉属菌青霉属菌 菌落呈棉絮状，或致密丛束状，菌菌落呈棉絮状，或致密丛束状，菌落表面呈不同程度绿色。菌丝透明落表面呈不同程度绿色。菌丝透明有隔，分枝繁多，分生孢子梗为菌有隔，分枝繁多，分生孢子梗为菌丝的短侧枝，其上对生或互生分枝丝的短侧枝，其上对生或互生分枝，分枝上又可继续分枝，形成二级，分枝上又可继续分枝，形成二级、三级分枝，分枝末端即为小梗，、三级分枝，分枝末端即为小梗，分生孢子近球形，椭圆形等，靠黏分生孢子近球形，椭圆形等，靠黏液聚成球形或近球形的孢子头。液聚成球形或近球形的孢子头。木木 霉霉在液体培养基中进行通气搅拌或振荡培养时，产生菌丝球的特殊构造，菌丝体相互纠缠，形成球状颗粒

17、。静止培养时，菌丝常生长在培养液表面，培养液不浑浊。 酵母菌酵母菌yeast是是一类一类单细胞单细胞的的真核真核微生物微生物的通俗名称。的通俗名称。酵母菌不是分类学上的名称，酵母菌不是分类学上的名称，以出芽繁殖为主要特征。以出芽繁殖为主要特征。分类分类子囊菌亚门子囊菌亚门担子菌亚门担子菌亚门半知菌亚门半知菌亚门酵母菌的形态结构酵母菌为酵母菌为单细胞真核单细胞真核微生物。微生物。1. 形态：形态：因种而异，多呈圆因种而异，多呈圆形，卵圆形。也有特殊形态，形，卵圆形。也有特殊形态，如柠檬形、三角形、藕节状、如柠檬形、三角形、藕节状、假菌丝状假菌丝状等等 。2. 大小：大小：宽约宽约15 m mm,

18、 长约长约530m mm 。发酵培养中的细。发酵培养中的细胞平均直径胞平均直径 45 m mm.酵母菌的形态结构 酵母菌的细胞酵母菌的细胞 结构结构与其他真核生物基本相与其他真核生物基本相同，包括同，包括细胞壁、细胞细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核及膜、细胞质、细胞核及各种细胞器各种细胞器。酵母菌的形态结构外层：甘露聚糖外层：甘露聚糖 约占约占30%，以，以a-a-(1，6)-糖苷键联结糖苷键联结(并非所有并非所有酵母都含有酵母都含有)。（1）化学组成：）化学组成：外层：甘露聚糖外层：甘露聚糖内层：葡聚糖内层：葡聚糖中层：蛋白质、脂类、几丁质中层：蛋白质、脂类、几丁质酵母菌的形态结构 约占约占3

19、0-40%，由由D- -葡萄糖以葡萄糖以b b- -1,3- -糖苷键糖苷键联结，构成酵母纤维素，联结，构成酵母纤维素，赋予酵母细胞机械强度。赋予酵母细胞机械强度。酵母菌的形态结构含含6-8%，多为酶类。，多为酶类。酵母菌的形态结构几丁质几丁质（chitin)：乙酰氨基葡萄糖聚合物。：乙酰氨基葡萄糖聚合物。又名又名甲壳素甲壳素、甲壳质，在自然界中，几丁质存在于低等植物菌类、藻甲壳质，在自然界中，几丁质存在于低等植物菌类、藻类的细胞，节肢动物虾、蟹、昆虫的外壳，高等植物的类的细胞，节肢动物虾、蟹、昆虫的外壳，高等植物的细胞壁等，是除纤维素以外的又一重要多糖。细胞壁等，是除纤维素以外的又一重要多糖

20、。几几丁质丁质并不是所有的酵母菌中都有并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因种而异。，其含量也因种而异。裂殖酵母一般不含几丁质，酿酒酵母含裂殖酵母一般不含几丁质，酿酒酵母含12%，有的假，有的假菌丝酵母含量超过了菌丝酵母含量超过了2%。繁殖方式和生活史（一）繁殖方式（一）繁殖方式p 无性繁殖无性繁殖（为主）；（为主）；p 有性繁殖。有性繁殖。酵母菌的酵母菌的繁殖方式繁殖方式无性无性有性有性(产子囊孢子产子囊孢子)：如：如Saccharomyces(酵母属酵母属)、Zygosaccharomyces(接合酵母属接合酵母属)等有等有 芽殖：各属酵母中都存在芽殖：各属酵母中都存在裂殖：在裂殖：在Sch

21、izosaccharomyces(裂殖酵母属裂殖酵母属)中存在中存在产无性孢子产无性孢子节孢子：节孢子：Geotricum(地霉属地霉属)产生产生掷孢子掷孢子Sporobolomyces(掷孢酵母属掷孢酵母属)中存在中存在厚垣孢子：厚垣孢子：Candida albicans产生产生繁殖方式和生活史芽殖芽殖裂殖裂殖繁殖方式和生活史 母细胞形成突起，产生芽管（母细胞形成突起，产生芽管（A-D）；）； 核复制，子核进入芽管（核复制，子核进入芽管（E-G）；）； 原生质分配（原生质分配（H-I）；）； 新膜形成（新膜形成（J-K）；）； 形成新细胞壁（形成新细胞壁（L）。）。1.1.芽殖芽殖出芽生殖出芽生殖: : 为酵母菌的主要繁殖方式，形成为酵母菌的主要繁殖方式，形成的子细胞也称芽孢子。的子细胞也称芽孢子。 可有多边芽殖、两端出芽、三边可有多边芽殖、两端出芽、三边出芽等。出芽等。 环境适宜时，可出现环境适宜时，可出现芽簇芽簇、假菌假菌丝丝。繁殖方式和生活史繁殖方式和生活史酵母菌在一定条件下培养，酵母菌在一定条件下培养，产生的芽体与母细胞不分产生的芽体与母细胞不分离形成的特殊形态。离形成的特殊形态。u 细胞横分裂法进行无性细胞横分裂法