第章真核微生物1

第二章

真核微生物第一节真核微生物概述

概念：凡是细胞核具有核膜，核仁，能进行有丝分裂、细胞中存在线粒体或同时存在叶绿体的细胞器的微小生物，叫真核微生物。当前1页，总共51页。出现骨架系统

原核细胞与真核细胞的比较细胞膜系统的分化与演变遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂变化遗传信息重复序列与染色体多倍性的出现复制、转录、翻译的装置和程序也相应复杂化“高度自动化的工厂”与“多面手的作坊”原核生物对真核生物的起源生存准备了条件当前2页，总共51页。第二章

真核微生物ComparisonofProcaryoticandEucaryoticCells当前3页，总共51页。表2-1真核生物与原核生物的比较

比较项目真核生物原核生物

细胞大小较大较小如有细胞壁其主要成分纤维素，几丁质肽聚糖细胞膜成分通常含甾醇一般无甾醇含呼吸或光合组分无有细胞质线粒体有无间体无有溶酶体有无

核糖体80s70s

叶绿体光能自养生物中有无真液泡有些有无储藏物淀粉聚-β-羟基丁酸高尔基体有无微管系统有无流动性有无细胞核核膜有无

DNA含量少（~5％）多（10％）

组蛋白有无有丝分裂有无减数分裂有无当前4页，总共51页。细胞核核仁有无染色体数目

有

无

鞭毛结构如有复杂（9+2型，有膜）如有简单（单丝无膜）遗传重组方式有性生殖准性生殖转化、转导、结合生物固氮能力无

有些有

专性厌氧生活无

常见氧化磷酸化部位线粒体

细胞膜

光合作用部位叶绿体

细胞膜化能合成部位无

有

繁殖方式有性或无性多数进行二等分裂当前5页，总共51页。主要的真核微生物（p47）酵母菌真核微生物真菌大型真菌-蕈菌丝状真菌-霉菌显微藻类原生动物当前6页，总共51页。“菌物界”：（裘维蕃于1990年提出的）

指与动物界、植物界相并列的一大群无叶绿素、依靠细胞表面吸收有机养料、细胞壁一般含有几丁质的真核微生物。一般包括真菌、粘菌和假菌（卵菌）等3类。真菌（fungi）的特点：1、无叶绿素，不能进行光合作用；2、一般具有发达的菌丝体；3、细胞壁多数含几丁质；4、营养方式为异养吸收型；5、以产生大量无性和（或）有性孢子的方式进行繁殖；6、陆生性较强。当前7页，总共51页。其他有关真菌的分类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。当前8页，总共51页。真菌分类：5个亚门（1）菌丝无隔

细胞壁为纤维素组成——鞭毛菌亚门细胞壁为几丁质组成——接合菌亚门（2）菌丝有隔1）生活史中有明确的无性生殖和有性生殖阶段孢子生在子囊内——子囊菌亚门孢子生在担子上——担子菌亚门2）生活史中只知无性生殖阶段——半知菌亚门当前9页，总共51页。（一）细胞壁1、真菌细胞壁的主要成分是多糖，另有少量的蛋白质和脂类多糖：低等真菌的细胞壁成分以纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，而高等陆生真菌则以几丁质为主。2、藻类的细胞壁：纤维素、间质多糖（二）鞭毛与纤毛1、概念：某些真核微生物细胞表面长有或长或短的毛发状、具有运动功能的细胞器，其中形态较长、数量较少者称鞭毛，而形态较短、数量较多者则称纤毛。它们在运动功能上虽与原核生物的鞭毛相同，但在构造、运动机制等方面却差别极大。三、真核微生物的细胞构造

（p47）当前10页，总共51页。2、结构：（图2-3，P50） 鞭杆（鞭毛丝）：“9+2”型，即中心有一对包在中央鞘中的相互平行的中央微管，其外被9个微管二联体，围绕一圈，外由鞭毛外膜包裹。过渡区（鞭毛钩）基体（基体）：“9+0”型3、鞭毛运动方式：挥鞭式（原核：旋转式）4、具有鞭毛的真核微生物有鞭毛纲的原生动物、藻类和低等水生真菌的游动孢子或配子等；具有纤毛的真核微生物主要是属于纤毛纲的各种原生动物，例如常见的草履虫属等。（三）细胞质膜真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能上十分相似。（四）细胞核：核被膜、染色质、核仁和核基质当前11页，总共51页。当前12页，总共51页。（五）细胞质和细胞器细胞质：位于细胞质膜和细胞核间的透明、粘稠、不断流动并充满各种细胞器的溶胶。1、细胞基质和细胞骨架细胞基质或细胞溶胶：在真核细胞中，除细胞器以外的胶状溶液内含赋予细胞以一定机械强度的细胞骨架和丰富的酶等蛋白质，各种内含物以及中间代谢物等，是细胞代谢活动的重要基地。细胞骨架：由微管、肌动蛋白丝（微丝）和中间丝3种蛋白质纤维构成的细胞支架，具有支持、运输和运动功能。2、内质网和核糖体内质网：核糖体：真核细胞的核糖体比原核细胞的大，其沉降系数一般为80S，它由60S和40S的2个小亚基组成。（原核生物70S核糖体）当前13页，总共51页。3、高尔基体4、溶酶体：细胞内的消化作用，含水解酶5、微体：又称过氧化物酶体，含氧化酶和过氧化氢酶，使细胞免受H2O2毒害，并能氧化分解脂肪酸6、线粒体7、叶绿体：藻类8、液泡：真菌、藻类在真菌的液泡中，主要含糖原、脂肪和多磷酸盐等贮藏物，精氨酸、鸟氨酸和谷胺酰胺等碱性氨基酸，以及蛋白酶、酸性和碱性磷酸酯酶、纤维素酶和核酸酶等各种酶类。功能：维持细胞的渗透压和贮存营养物，还有溶酶体的功能。当前14页，总共51页。4.14

figure04-14.jpg线粒体(mitochondria)当前15页，总共51页。Figure4.15Figure4.15

figure04-15.jpg小环DNAPr呼吸酶生物氧化真核细胞的叶绿体(chloroplast)当前16页，总共51页。内质网(endoplasmicreticulum)粗面内质网当前17页，总共51页。当前18页，总共51页。9、膜边体：又称须边体或质膜外泡，为许多真菌所特有。位于菌丝细胞四周的质膜与细胞壁间，由单层膜包裹的细胞器。形态呈管状、囊状、球状，卵圆状或多层折叠膜状，其内含泡状物或颗粒状物。膜边体可由高尔基体或内质网的特定部位形成，各个膜边体能相互结合，也可与别的细胞器或膜相结合。功能：可能与分泌水解酶或合成细胞壁有关。10、几丁质酶体：又称壳体一种活跃于各种真菌菌丝体顶端细胞中的微小泡囊，内含几丁质合成酶。功能：把其中所含的酶运送到菌丝尖端细胞壁表面，使该处不断合成几丁质微纤维，从而保证菌丝不断向前延伸。11、氢化酶体只存在厌氧性的原生动物和近年来才发现的厌氧性真菌（反刍动物的瘤胃）中。位于鞭毛基体附近，为其运动提供能量。当前19页，总共51页。第二节酵母菌（Yeast）p54

酵母菌分布广、种类多56属500多种。与人类关系密切，轻工、医药、酿造等，成为家养微生物，是最重要的单细胞蛋白来源。只有少数对人类有害。第二章

真核微生物个体多以单细胞存在多数出芽繁殖也有裂殖发酵糖类产能喜在含糖量较高的偏酸性环境中生长细胞壁常含甘露聚糖。

酵母菌的特点：概述：当前20页，总共51页。大多数酵母菌为单细胞，有球形、卵圆形、椭圆型、圆柱形或香肠形；有些酵母菌呈菌丝（假菌丝、真菌丝）比细菌大10倍，宽度可达2-3微米；长度可达20-50微米。在高倍镜可见。形态、大小酵母菌细胞的模式图当前21页，总共51页。二、酵母菌的形态构造细胞壁细胞膜细胞核其他细胞构造线粒体芽体液泡细胞壁核芽体液泡膜细胞膜当前22页，总共51页。第二章

真核微生物（一）细胞壁：主要成分为“酵母纤维素”，它呈三明治状外层：甘露聚糖，分枝状聚合物中间：蛋白质，包括多种酶，如葡聚糖酶、甘露聚糖酶等内层：葡聚糖，分枝状聚合物，是赋予细胞壁以机械强度的主要成分在芽痕周围还有少量几丁质成分

酵母菌的细胞壁可用由玛瑙螺胃液制成的蜗牛消化酶水解，从而形成酵母菌原生质体；此外，这一酶还用于水解酵母菌的子囊壁，以释放其中的子囊孢子。当前23页，总共51页。酵母菌细胞壁蛋白质磷酸甘露聚糖

甘露聚糖

葡聚糖细胞质膜当前24页，总共51页。（二）细胞膜甾醇磷脂球状蛋白蛋白质：包括一些酶类脂甘油的单、双、三酯甘油磷酯磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺甾醇麦角甾醇酵母甾醇糖类：甘露聚糖等当前25页，总共51页。第二章

真核微生物酵母菌细胞膜所含的甾醇中，麦角甾醇最多，经紫外线照射可形成维生素（D2）亲水的磷脂部分排在膜外，疏水的部分排在膜内层。功能：细胞膜蛋白质（50%）类脂（40%）糖类甘露聚糖当前26页，总共51页。第二章

真核微生物（三）

细胞核

细胞核为真核，有核孔，17条染色体，比人体细胞中DNA分子量低100倍，比大肠杆菌的分子量高10倍。在细胞核外，线粒体和环状的2微米质粒中也含DNA。质粒可作为外源DNA片段的载体。核孔真核当前27页，总共51页。液泡—储存营养和酶类，调节渗透压;线粒体—有氧条件下酵母菌细胞内会形成许多线粒体;体内形成嵴,富含参与电子传递和氧化磷酸化酶;无氧条件下酵母菌细胞内只能形成无嵴线粒体；微体——3微米的圆形细胞器，参与甲醇和烷烃的氧化；第二章

真核微生物（四）其他细胞构造当前28页，总共51页。三.酵母菌的繁殖方式和生活史

p57第二章

真核微生物酵母菌的繁殖方式裂殖：裂殖酵母属中存在芽殖：各属酵母菌都有（产子囊孢子）接合酵母属厚垣孢子无性有性产无性孢子节孢子（地霉属）产生掷孢子（掷孢酵母属）产生只进行无性繁殖的酵母菌称假酵母具有有性繁殖的酵母菌称真酵母当前29页，总共51页。

无性：出芽生殖、裂殖、产掷孢子,（节孢子，厚垣孢子）

有性：子囊孢子假菌丝酵母菌（Saccharomycrescervisiae）的芽殖过程当前30页，总共51页。（一）无性繁殖p561、芽殖（budding）子细胞出芽痕假菌丝芽殖是酵母菌最常见的一种繁殖方式芽痕：（budscar）,母细胞留下的出芽的痕迹。蒂痕：子细胞留下的出芽的痕迹。50%的酵母菌细胞由最近一代产生，所以只留有一个痕。当前31页，总共51页。酵母菌出芽繁殖当前32页，总共51页。2、裂殖（fission）少数酵母具有与细菌相似的二分裂繁殖方式当前33页，总共51页。3、产生无性孢子少数酵母菌可在卵圆形营养细胞上长出小梗，其上产生肾形的掷孢子掷孢子（ballistospore）厚垣孢子（chlamydospore）

无性孢子节孢子（地霉属）产生当前34页，总共51页。掷孢子(ballistospore)的形成和射出过程当前35页，总共51页。（二）有性繁殖酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖的细胞原生质体接触质配核配减数分裂Caughtintheact:cellattachment,cellfusionandnuclearfusioninanelectronmicrographHaploidcellsproducematingpeptidepheromones,i.e.a-factorandalpha-factor,towhichthematingpartnerrespondstoprepareformating当前36页，总共51页。c.在特定的条件下才进行有性繁殖b.营养体既能以单倍体（n）也能以二倍体(2n)形式存在芽殖有性繁殖子囊孢子1、营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖特点：（三）酵母菌生活史的三类型当前37页，总共51页。S.cerevisiae生活史子囊孢子发芽接合减数分裂自然或人工破壁壁破nnn2nn当前38页，总共51页。2、营养体只能以单倍体形式存在特点：a.营养细胞为单倍体b.无性繁殖为裂殖c.二倍体细胞不能独立生活，此期极短当前39页，总共51页。Schizosaccharomycesoctosporus的生活史子细胞细胞分裂体细胞子囊孢子接合管质配子囊核配接合核a核期减数分裂4核的幼小子囊n2nn当前40页，总共51页。3、营养体只能以二倍体形式存在特点：a.营养体为二倍体不断进行芽殖，此阶段较长b.单倍体的子囊孢子在子囊内发生接合c.单倍体阶段仅以子囊孢子的形式存在，不能进行独立生活当前41页，总共51页。2naA接合核核配质配隔膜含有4子囊孢子的子囊减数分裂AAaa2n2n苗芽菌丝体苗芽细胞2nA

特点：营养体为二倍体不断芽殖，此阶段较长；单倍体的子囊孢子在子囊内发生结合，单倍体阶段仅以子囊孢子存在，故不能独立生活。Ｓaccharomycesludwigii(路德氏酵母)的生活史

当前42页，总共51页。四、酵母菌的菌落特征(p58)：与细菌相似，但比细菌大而厚，湿润，表面光滑，多数不透明，粘稠;菌落颜色单调，多呈乳白色，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。（不产生假菌丝的酵母菌，菌落更隆起，边缘十分圆整；形成大量假菌丝的酵母，菌落较平坦，表面和边缘粗糙。）当前43页，总共51页。

酵母菌的菌落特征与细菌菌落类似，但一般较细菌菌落大且厚，表面湿润，粘稠，易被挑起，多为乳白色，少数呈红色。当前44页，总共51页。第二章

真核微生物啤酒酵母当前45页，总共51页。啤酒酵母的菌落当前46页，总共51页。1、酵母菌属例：啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae)：发酵工业，食药用，提取多种生物活性物质。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