微生物学：第二章 真核微生物

第二章真核微生物第一节真核微生物概述第二节酵母菌第三节霉菌第四节蕈菌第一节真核微生物概述一、真核微生物与原核微生物比较二、真核微生物的主要类群植物界：显微藻类动物界：原生动物菌物界：黏菌、真菌（酵母、霉菌、蕈菌）三、真核细胞的构造细胞壁、膜边体、几丁质酶体、氢化酶体一、真菌的一般形态主要特征：

(1)营养体：菌丝和菌丝体

(2)繁殖体：无性、有性孢子

(3)营养方式：化能异养型（寄生或腐生方式生活）

(4)其他多细胞细胞壁无限生长一、真菌的一般形态营养体菌丝酵母状细胞无隔膜菌丝为低等真菌有隔膜菌丝为高等真菌真菌的群体形态霉菌酵母菌蕈菌第二节酵母菌特点：一、酵母的分布与人类的关系二、酵母的形态、结构三、酵母的繁殖方式及生活史四、酵母的菌落

酵母菌是一类单细胞真菌的俗称，分类学上分属于子囊菌纲和半知菌类。特征:

1.

个体一般以单细胞状态存在；

2.

多数营出芽生殖，有的裂殖；

3.

能发酵糖类产能；

4.

细胞壁常含有甘露聚糖；

5.

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。（二）酵母菌的形态和大小细胞直径比细菌粗10倍左右，如Saccharomyces

cerevisiae细胞的宽度为2.5~10μm，长度为4.5~21μm。因此在光学显微镜下可以模糊地看到它们细胞内的各种结构分化。酵母菌细胞的形态通常有球状、卵圆状、椭圆状、柱状或香肠状等多种，形态特征（Morphologicalcharacteristics）酵母细胞一般呈卵圆形、圆形或圆柱形。细胞宽约1-5um，长约4-30um，且常形成假菌丝。没有鞭毛。酵母菌的细胞结构与其他真核生物基本相同，右图是电子显微镜下的酿酒酵母细胞结构示意图。外层：甘露聚糖（约占30%，以α-糖苷键联结（并非所有酵母菌都有）内层：葡聚糖（约占30-40%，由D-葡萄糖以β-糖苷键联结）中间层：蛋白质（含6-8%，多为酶类）

细胞壁(1)细胞壁结构：酵母细胞壁呈“三明治”结构1、酵母细胞的细胞壁（2）壁外成分：有些菌壁外含有由多糖构成的类似荚膜的结构。包括异多糖、甘露聚糖和淀粉类物质。

（3）细胞壁的少量组分—脂类和几丁质几丁质（chitin)：为聚乙酰氨基葡萄糖几丁质并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因种而异。裂殖酵母一般不含几丁质，酿酒酵母含1～2%，有的假菌丝酵母含量超过了2%。2.细胞膜酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。但有的酵母菌如酿酒酵母中含有固醇类（甾醇）、VitD的前体----麦角固醇，这在原核生物是罕见的。3.细胞核核膜：核孔40～70nm，透性比任何生物膜都大。染色体:由DNA和组蛋白牢固结合而成，呈线状,数目因种而异。核仁：核内有一或几个区域rRNA含量很高，这一区域为核仁，是合成核糖体的场所。中心体:

在核膜外，由蛋白质亚基组成的细丝状结构，在细胞繁殖分裂中起作用。细胞核的功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。酵母细胞核是有双层膜结构的细胞器（核膜包裹，轮廓分明）细胞质主要是溶胶状物质,在细胞质中含有各种功能不同的结构——细胞器：核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等。（1）核糖体酵母菌的核糖体为80S，由60S和40S大小亚基构成。它游离在细胞质中或附着在内质网上。核糖体线粒体:1.双层单位膜包围的

细胞器；其中含脂

类、蛋白质、少量

RNA和环状DNA。2.其DNA可自主复制，

不受核DNA控制。决

定线粒体的某些遗

传性状。3.生物氧化中心。Shownhereisanelectronmicrographofamitochondrion.Mitochondiraaresurroundedbytwomembranes;theinnermembranefoldsinwardtomakeaseriesofchelvescalledcristae.Thesecristaeplayimportantrolesintheenergy-releasingchemicalreactionsofcellularrespirationthatoccurinthemitochondria.1)单层膜包裹的细胞

器；含有机酸、盐

类水溶液和水解

酶类。2)调节渗透压；

与细胞质进行物质

交换；储藏物质。3)为细胞成熟的标志液泡微体:1.双层膜包围的细胞器，内含颗粒状物质及DNA。2.甲醇初级氧化的场所，间接与烷烃的初级氧化有关。3.当以葡萄糖为碳源时，细胞无微体，其功能由线粒体替代。微体是分布在整个细胞中的由膜构成的管道和网状结构。在细胞中和核膜或细胞膜相连在一起。根据表面结构分为：粗糙型内质网：膜外附着有核糖体。光滑型内质网：表面没有附着的颗粒。内质网功能：起物质传递的作用，另外还有合成脂类和脂蛋白内质网2μm质粒（三）繁殖方式★根据能否进行有性繁殖，可将酵母菌分为：●假酵母：

只有无性繁殖过程。●真酵母：

既有无性繁殖，又有有性繁殖过程。繁殖（Reproduction）无性繁殖芽殖芽殖是酵母菌进行无性繁殖的主要方式。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，尔后形成新个体。芽裂母细胞总在一端出芽，并在芽基处形成隔膜，子细胞呈瓶状。很少见。裂殖少数酵母菌和细菌一样，借细胞横分裂而繁殖。有性繁殖以子囊孢子进行有性繁殖。两单倍体细胞相接触质配核配接合子（二倍体核）减数分裂单倍体（子囊包被）1、芽殖是yeast无性繁殖的主要方式。一个酵母能形成的芽数是有限的，（平均24个）出芽方式：多边出芽、两端出芽、三边出芽、单边出芽。环境适宜时，可出现假菌丝芽殖过程：母细胞形成小突起（A—D）核裂（E—G）原生质分配（H—I）新膜形成（J—K）形成新细胞壁（L）出芽痕和诞生痕：酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在子、母细胞壁上都会留下痕迹。在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称出芽痕，子细胞细胞壁上的位点称诞生痕。由于多重出芽，致使酵母细胞表面有多个小突起。◆芽痕BreadYeastwithBud◆假菌丝:

Saccharomyces

cerevisiae的芽殖过程有的酵母菌进行芽殖后，长大的子细胞不与母细胞立即分离，并继续除芽，细胞成串排列，这种菌丝状的细胞串就称为假菌丝。假菌丝的各细胞间仅以狭小的面积相连，呈藕节状。而霉菌的菌丝为真菌丝，即相连细胞间的横隔面积与细胞直径一致，呈竹节状的细胞串，称为真菌丝。借细胞横分裂法繁殖,与细菌类似.如Schizosaccharomyces

octosporus（八孢裂殖酵母）。进行裂殖的酵母菌种类较少.2、裂殖；掷孢子（ballistospore）是掷孢酵母属等少数酵母菌产生的无性孢子，外形呈肾状。这种孢子是在卵圆形的营养细胞上生出的小梗上形成的。孢子成熟后通过一种特有的喷射机制将孢子射出。因此，如果用倒置培养皿培养掷孢酵母并使其形成菌落，则常因其射出掷孢子而可在皿盖上见到由掷孢子组成的菌落模糊镜像。

此外，有的酵母如Candidaalbicans等还能在假菌丝的顶端产生厚垣孢子（chlamydospore）。产生掷孢子等无性孢子适宜的条件下，二倍体细胞减数分裂形成子囊孢子殖。1、有性繁殖的过程：一般通过邻近的两个性亲和性不同的细胞各自伸出一根管状的原生质突起，随即相互接触、局部融合并形成一个通道，再经过质配、核配形成双倍体细胞——接合子。接合子进行减数分裂，形成4个或8个子核，每一个子核和周围的细胞质一起，在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子，形成子囊孢子的细胞称为子囊。一般一个子囊可产生4-8个子囊孢子。孢子数目、大小、形状因种而异。酵母的二倍体营养体细胞减数分裂后产生四个单倍体的核原细胞发育成子囊(ascus)，里面有四个子囊孢子，将来发育成单倍体营养体细胞有性生殖二倍体酵母细胞在一定条件下才能形成单倍体子囊孢子。用营养充足的培养基和强壮活力旺盛的幼龄细胞（种子连续传代三次。）培养时，温度：25～30℃。须接触大量空气，促进细胞氧化作用。选择适当的生孢子培养基（营养贫瘠的培养基），使细胞处于饥饿状态。常用石膏块或醋酸钠琼脂斜面等。2、实验室子囊孢子的获得啤酒酵母1.菌落形态特征：大而厚，圆形，光滑湿润，粘性，颜色单调。常见白色、土黄色、红色。（四）酵母菌培养的特征2.液体培养在液体培养基上，不同的酵母菌生长的情况不同。好气性生长的酵母可在培养基表面上形成菌膜或菌醭，其厚度因种而异。有的酵母菌在生长过程中始终沉淀在培养基底部。有的酵母菌在培养基中均匀生长，使培养基呈浑浊状态。菌落特征（Characteristicsofcolony）其菌落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盖。酵母菌的生活史上代个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程，称为该生物的生活史或生命周期。各种酵母的生活史可分为三种类型：1.单倍体型2.双倍体型3.单双倍体型1、单双倍体型单双倍体型以啤酒酵母为代表特点：单倍体营养细胞和双倍体营养细胞均可进行芽殖。营养体既可以单倍体形式也可以双倍体形式存在；在特定条件下进行有性生殖。单倍体和双倍体两个阶段同等重要,形成世代交替2、单倍体型单倍体型以八孢裂殖酵母为代表特点:营养细胞是单倍体；无性繁殖以裂殖方式进行；双倍体细胞不能独立生活，因为双倍体阶段短，一经生成立即减数分裂。3、双倍体型双倍体型以路德类酵母为代表特点：营养体为双倍体，不断进行芽殖，双倍体营养阶段长，单倍体的子囊孢子在子囊内发生接合。单倍体阶段仅以子囊孢子形式存在，故不能独立生活。上面酵母与下面酵母并非分类学上的名称，而是在啤酒酿造业中根据酵母菌在容器内的情况而对酵母菌株进行的分类：上面酵母——在发酵过程中细胞浮游在液体上层，是较活跃的发酵剂；下面酵母——在发酵过程中细胞沉于容器底层，是较缓慢的发酵剂。噬杀酵母噬杀酵母——是指某些在其生长繁殖过程生长能向菌体外分泌一种称作噬杀毒素的毒性蛋白的酵母菌株。噬杀酵母对噬杀毒素具有免疫力。噬杀酵母能杀死同族及亲缘酵母，这种特性为一般物质抗生物质所没有。中性菌株——既不能杀死别的酵母，也不能被噬杀酵母杀死的酵母菌株。敏感酵母——可以被噬杀酵母杀死的酵母菌株。酵母菌的代表属1、酵母菌属例：啤酒酵母（Saccharomyces

cerevisiae)2、裂殖酵母属(Schizosaccharomycesspp.)3、假丝酵母属(Candidaspp.)例：热带假丝酵母(Candidatropicalis)、解脂假丝酵母和产朊假丝酵母4、球拟酵母属5、红酵母属6、掷孢酵母属四.特点个体一般以单细胞状态存在多数营出芽繁殖，也有的裂殖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的菌落第三节霉菌特点：一、霉菌的分布与人类的关系二、霉菌的形态、结构三、霉菌的繁殖方式及生活史四、霉菌的菌落形态特征（Morphologicalcharacteristics）属异养型真核微生物，具有丝状或管状结构，单个分支称为菌丝。菌丝形成的网络状结构称为菌丝体。营养菌丝（vegetativemycelium）汲取营养气生菌丝（aerialmycelium）繁殖菌丝孢子丝，进行繁殖。分类（classification）有隔菌丝：有隔菌丝中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，每个细胞含有一至多个细胞核。横隔膜可以使相邻细胞之间的物质相互沟通。如曲霉和青霉。无隔菌丝：菌丝中无横膈膜，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体质量的增加，没有细胞数目的增多。如毛霉和根霉。毛霉又叫黑霉、长毛霉。菌丝为无隔膜的单细胞，多核，以孢囊孢子和接合孢子繁殖。毛霉的菌丝体在基质上或基质内能广泛蔓延，无假根和匍匐枝，孢囊梗直接由菌丝体生出，一般单生，分枝较少或不分枝。

最常见的是匍枝根霉(R.stolonifer(Ehrenb.ex

Fr.)Vuill)，又称黑根霉、面包霉。多生于面包、馒头和富含淀粉质的食物上，使食物腐烂变质。黑曲霉黄曲霉

青霉

青霉霉菌的菌落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1-2厘米或更小。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。三.繁殖方式（Reproduction）无性繁殖：Asexualspores

游动孢子(Simblospore)节孢子(Arthrospores)孢囊孢子（Sporangiospores）分生孢子等（Conidiospores）有性繁殖：

Sexualspores

卵孢子(Oospores)接合孢子

(Zygospores)子囊孢子(Ascospores)霉菌的繁殖霉菌有着极强的繁殖能力，而且繁殖方式也是多种多样的。虽然霉菌菌丝体上任一片段在适宜条件下都能发展成新个体，但在自然界中，霉菌主要依靠产生形形色色的无性或有性孢子进行繁殖。孢子有点像植物的种子，不过数量特别多，特别小。

（一）无性繁殖霉菌的无性孢子直接由生殖菌丝的分化而形成，常见的有节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子和分生孢子。

霉菌的无性孢子直接由生殖菌丝的分化而形成，常见的有节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子和分生孢子。

（1）节孢子：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。如白地霉产生的节孢子。（2）厚垣孢子：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。

厚垣孢子厚垣孢子的产生MyceliaandseptumChlamdospore（3）孢囊孢子：在孢子囊内形成的孢子叫孢囊孢子。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。孢囊孢子有两种类型，一种为生鞭毛，能游动的叫游动孢子，如鞭毛菌亚门中的绵霉属；另一种是不生鞭毛，不能游动的叫静孢子，如接合菌亚门中的根霉属。霉菌的静孢子

左：毛霉的孢子囊；中：孢子囊壁破裂，露出静孢子；右：囊轴霉菌的游动孢子游动孢子（4）分生孢子：是在生殖菌丝顶端或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，是子囊菌和半知菌亚门的霉菌产生的一类无性孢子。

霉菌分生孢子的着生和形态（青霉、曲霉、镰刀霉）

曲霉的分生孢子梗和顶囊上的分生孢子镰刀霉的镰刀形大分生孢子青霉的帚状分生孢子梗和分生孢子曲霉的分生孢子头彩图分生孢子Conidiospores曲霉产生分生孢子

经过两性细胞结合而形成的孢子称为有性孢子。霉菌的有性繁殖过程一般分为三个阶段，即质配、核配和减数分裂。质配是两个配偶细胞的原生质融合在同一细胞中，而两个细胞核并不结合，每个核的染色体数都是单倍的。核配即两个核结合成一个双倍体的核。有性孢子常见的有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子（二）霉菌的有性繁殖和有性孢子：

（1）卵孢子：菌丝分化成形状不同的雄器和藏卵器，雄器与藏卵器结合后所形成的有性孢子叫卵孢子。霉菌的卵孢子1.雄器；2.藏卵器；3.卵孢子（2）接合孢子：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。霉菌的接合孢子

左：毛霉的(+)和(-)型菌丝在交界处结合产生黑色的带状，肉眼可见；

右：取小黑点用显微镜观察所看到的接合孢子接合孢子

Zygospores接合孢子异宗接合同宗接合子囊孢子Ascospores（3）霉菌的子囊孢子

a．子囊果；b．子囊；c．伪侧丝；d．子囊孢子

几种类型的子囊果闭囊壳子囊壳子囊盘子囊孢子子囊孢子的形成（4）担孢子：菌丝经过特殊的分化和有性结合形成担子，在担子上形成的有性孢子即为担孢子。担孢子的形成过程示意图

a~d．双核细胞；e．核融合；f~g．核分裂；h．担孢子形成；i．担孢子成熟并释放各种曲霉的菌落各种病原真菌的菌落青霉的菌落

菌落形态第四节蕈菌特点：一、蕈菌的分布与人类的关系二、蕈菌的形态、结构三、蕈菌的繁殖方式及生活史真菌的孢子担子菌亚门的生活史几种担孢子担孢子的散发各种担子菌蘑菇的生长几种常见的羊肚菌担子菌四、真菌的类别和代表种真菌门1.鞭毛菌亚门2.接合菌亚门3.子囊菌亚门4.担子菌亚门5.半知菌亚门（一）分类1.鞭毛菌亚门特征：（1）菌丝：无隔菌丝（2）无性繁殖：产生游动孢子（3）有性繁殖：卵孢子（4）栖息地：土壤、腐烂植物残体、动物表面（5）代表种：绵霉属、异水霉属（6）生活史（7）病害：马铃薯枯萎病、某些鱼病2.接合菌亚门特征：（1）菌丝：无隔菌丝（2）无性繁殖：多产生孢囊孢子，也产生分生孢子和节孢子（3）有性繁殖：接合孢子（4）栖息地：土壤、腐烂植物残体、动物表面（5）代表种：毛霉属（腐乳、臭豆腐）、根霉属（酒药、酒曲）（6）生活史（7）病害：食品腐败、少数寄生的病害3.子囊菌亚门特征：（1）菌丝：有隔菌丝（2）无性繁殖：多分生孢子（3）有性繁殖：子囊孢子（4）栖息地：土壤、腐烂植物残体、动物表面（5）代表种：酵母菌、脉孢霉、羊肚菌、冬虫夏草（6）生活史（7）病害：栗树枯萎麦角特征：（1）菌丝：有隔菌丝（2）无性繁殖：极少产生无性孢子（3）有性繁殖：担孢子（4）栖息地：土壤、腐烂植物残体、动物表面（5）代表种：大多数蕈菌（蘑菇、平菇、、香菇、木耳、灵芝等）（