第三章 真核微生物的形态构造和功能

第三章真核微生物的形态构造和功能第1页，共75页，2023年，2月20日，星期一§3-1真核微生物概述§3-2酵母菌（yeast）§3-3霉菌（Molds）§3-4蕈菌（Mushroom）第2页，共75页，2023年，2月20日，星期一细胞核具有核膜；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细胞器；具有上述特征的微小生物第一节真核微生物概述第3页，共75页，2023年，2月20日，星期一一、真核生物与原核生物的比较比较项目真核微生物原核微生物细胞大小较大(通常>5mm)较小(一般<5mm)细胞壁的主要成分纤维素，几丁质肽聚糖

细胞质线粒体+—间体—+溶酶体+—高尔基体+—微管+—储藏物淀粉等聚－b－羟丁酸等核糖体80S

70S

细胞核核膜+

—核仁+

—染色体

1~数条，与RNA和组蛋白结合1条，不与RNA和组蛋白结合

第4页，共75页，2023年，2月20日，星期一二、真核微生物的主要类群真核微生物植物界：显微藻类动物界：原生动物菌物界：假菌真菌单细胞真菌——酵母菌丝状真菌——霉菌大型子实体真菌——蕈菌粘菌第5页，共75页，2023年，2月20日，星期一第6页，共75页，2023年，2月20日，星期一三、真核微生物的细胞构造真菌细胞壁主要成分是多糖，另有少量的蛋白质和脂类低等真菌的细胞壁的主要成分以纤维素为主酵母的细胞壁的主要成分以葡聚糖为主高等真菌的细胞壁的主要成分以几丁质为主（一）细胞壁第7页，共75页，2023年，2月20日，星期一（二）鞭毛与纤毛“9+2”型：中间1对微管，外围9个微管二联体第8页，共75页，2023年，2月20日，星期一（三）细胞质膜(PlasmaMembrane)项目原核生物真核生物甾醇无（支原体例外）有（胆甾醇、麦角甾醇等）磷脂种类磷脂酰甘油和磷脂酰乙醇胺等磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺等脂肪酸种类直链或分支、饱和或不饱和脂肪酸；每一磷脂分子常含饱和与不饱和脂肪酸各一高等真菌：含偶数碳原子的饱和或不饱和脂肪酸;低等真菌：含奇数碳原子的不饱和脂肪酸糖脂无有（具有细胞间识别受体功能）电子传递链有无基团转移运输有无胞吞作用无有第9页，共75页，2023年，2月20日，星期一（四）细胞核是细胞遗传信息（DNA）的贮存、复制和转录的主要部位外形固定，有核膜由核被膜、染色质、核仁和核基质组成第10页，共75页，2023年，2月20日，星期一（五）细胞质和细胞器细胞质：位于细胞质膜和细胞核之间的透明、粘稠、不断流动并充满各种细胞器的溶胶。第11页，共75页，2023年，2月20日，星期一1、细胞基质和细胞骨架除细胞器以外的胶状溶液，称细胞基质。

内含：细胞骨架、酶、内含物和中间代谢物。细胞骨架是由微管、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、运输和运动等功能。微管肌动蛋白丝中间丝细胞骨架第12页，共75页，2023年，2月20日，星期一糙面内质网Roughendoplasmicreticulum(RER)Smoothendoplasmicreticulum(SER)

光面内质网2、内质网和核糖体第13页，共75页，2023年，2月20日，星期一核糖体组成：40%Pr＋60%RNA真核：80S原核：70S第14页，共75页，2023年，2月20日，星期一3、高尔基体(Golgiapparatus)4-8个平行堆叠的扁平膜囊和大小不等的囊泡所组成的膜聚合体。功能是协调细胞生化功能和细胞内外环境的重要的细胞器。第15页，共75页，2023年，2月20日，星期一Lysosymes4、溶酶体单层膜内含多种酸性水解酶功能是细胞内消化第16页，共75页，2023年，2月20日，星期一5、微体microbody

单层膜包裹、内含氧化酶和过氧化物酶。

又称：过氧化物酶体

主要功能是使细胞免受H2O2毒害，并能氧化分解脂肪酸等。第17页，共75页，2023年，2月20日，星期一两层膜外形和大小酷似杆菌每个细胞有数百到数千个功能:氧化磷酸化把蕴藏在有机物中的化学潜能转化成生命活动所需能量（ATP）。mitochondria6、线粒体ATP合成酶复合体第18页，共75页，2023年，2月20日，星期一7、叶绿体chloroplast双层膜包裹、只存在于绿色植物(包括藻类）的细胞中具有光合作用外形多为扁平的圆形或椭圆形构造由三部分组成：叶绿体膜、类囊体、和基质第19页，共75页，2023年，2月20日，星期一1)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8、液泡（vacuole）第20页，共75页，2023年，2月20日，星期一位于细胞质膜与细胞壁之间，由单层膜包裹。功能：分泌水解酶、合成细胞壁有关。9、膜边体（lomasome）第21页，共75页，2023年，2月20日，星期一10、几丁质酶体（chitosome）又称壳体，位于真菌菌丝顶端细胞中的微小泡囊，内含几丁质酶。功能：合成几丁质微纤维，保证菌丝延伸。第22页，共75页，2023年，2月20日，星期一11、氢化酶体（hydrogenosome）单层膜包裹，球状；内含氢化酶、氧化还原酶、铁氧还蛋白和丙酮酸。存在：厌氧性原生动物和厌氧性真菌。功能：为鞭毛运动提供能量。第23页，共75页，2023年，2月20日，星期一第二节酵母菌（yeast)酵母菌一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。特点：个体一般以单细胞状态存在多数营出芽繁殖能发酵糖类产能细胞壁常含甘露聚糖常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中第24页，共75页，2023年，2月20日，星期一分布：偏酸性的含糖环境;水果、蔬菜、蜜饯的表面;果园土壤中。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、分布及与人类的关系第25页，共75页，2023年，2月20日，星期一（一）、细胞壁厚约25nm，主要成分为酵母纤维素，它呈三明治状——外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，都是分枝状聚合物，中间夹着一层蛋白质。磷酸甘露聚糖甘露聚糖蛋白质葡聚糖细胞质膜二、细胞的形态和构造第26页，共75页，2023年，2月20日，星期一（二）细胞膜甾醇磷脂球状蛋白甾醇蛋白质：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）磷脂酰乙醇胺麦角甾醇酵母甾醇糖类：甘露聚糖等第27页，共75页，2023年，2月20日，星期一（三）细胞核基因组测序：Saccharomycescerevisiae细胞核之外的DNA:线粒体DNA2um质粒线形质粒第28页，共75页，2023年，2月20日，星期一（四）其它构造液泡线粒体微体第29页，共75页，2023年，2月20日，星期一只进行无性繁殖的酵母菌称“假酵母”或“拟酵母”（pseudo-yeast）。具有有性繁殖的酵母菌称“真酵母”（euyeast）。三、酵母菌的繁殖方式和生活史酵母菌的繁殖方式无性有性（产子囊孢子）：Ssccharomyces（酵母属）、Zygosaccharomyces（结合酵母属）等芽殖：各属都存在裂殖：在裂殖酵母菌（Schizaccharomyces）中存在节孢子：Geotricum(地霉属）掷孢子：Sporobolomyces（掷孢酵母属）厚垣孢子：Candidaalbicans（白假丝酵母）产无性孢子第30页，共75页，2023年，2月20日，星期一LifecycleofyeastsBuddingYeastFissionYeast第31页，共75页，2023年，2月20日，星期一（一）无性繁殖1、芽殖（budding）假菌丝芽殖是酵母菌最常见的一种繁殖方式子细胞芽痕母细胞第32页，共75页，2023年，2月20日，星期一酵母菌（Saccharomycrescervisiae）的芽殖过程第33页，共75页，2023年，2月20日，星期一2、裂殖（fission）少数酵母具有与细菌相似的二分裂繁殖方式例：Schizosaccharomyces（裂殖酵母属）第34页，共75页，2023年，2月20日，星期一3、产生无性孢子例：Sporobolomyces（掷孢酵母属）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（ballistospore）。有的酵母如Candidaalbicans等还能在假菌丝的顶端产生厚垣孢子（chlamydospore）。有的酵母如Geotricum(地霉属）产生节孢子。掷孢子厚垣孢子节孢子第35页，共75页，2023年，2月20日，星期一（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第36页，共75页，2023年，2月20日，星期一（三）酵母菌的生活史生活史又称生命周期，指上一代生物个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代的全部过程。营养体既能以单倍体也能以二倍体形式存在营养体只能以单倍体形式存在营养体只能以二倍体存在第37页，共75页，2023年，2月20日，星期一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；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：有性繁殖子囊孢子芽殖第38页，共75页，2023年，2月20日，星期一S.cerevisiae(酿酒酵母)的生活史第39页，共75页，2023年，2月20日，星期一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，里面有四个子囊孢子，将来发育成单倍体营养体细胞子囊孢子的形成啤酒酵母第40页，共75页，2023年，2月20日，星期一2、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。第41页，共75页，2023年，2月20日，星期一Schizosaccharomcesoctosporus（八孢裂殖酵母）的生活史第42页，共75页，2023年，2月20日，星期一3、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。第43页，共75页，2023年，2月20日，星期一Saccharomycodesludwigii(路德氏酵母)的生活史第44页，共75页，2023年，2月20日，星期一与细菌菌落类似,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、土黄色等。（四）菌落特征第45页，共75页，2023年，2月20日，星期一第三节丝状真菌——霉菌霉菌（mold）是丝状真菌的一个俗称，通常指那些菌丝体较为发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。第46页，共75页，2023年，2月20日，星期一一、分布及与人类的关系①工业上的有机酸、酶制剂、抗生素、维生素、生物碱等的发酵生产②进行生物防治，污水处理和生物测定③食品制造方面，如酱油的酿造和干酪的制造④在基础理论研究方面，霉菌是良好的实验材料⑤引起工农业产品霉变⑥植物主要的病原菌⑦引起人和动物的传染病第47页，共75页，2023年，2月20日，星期一在居家环境中大约有300种霉菌它会严重影响人类的健康第48页，共75页，2023年，2月20日，星期一霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝（hyphae)构成。菌丝是真菌营养体的基本单位。

菌丝是中空管状结构，直径一般3～10μm，有分枝，有隔膜或无隔膜。二、细胞的形态和构造第49页，共75页，2023年，2月20日，星期一二、细胞的形态和构造（一）菌丝及其延伸过程第50页，共75页，2023年，2月20日，星期一

第51页，共75页，2023年，2月20日，星期一（二）菌丝体及其各种分化形式由许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集团称菌丝体。营养菌丝体——密布在固体营养基质内部，主要执行吸收营养物功能的菌丝体气生菌丝体——伸展到空间的菌丝体这两类菌丝体在长期的进化中，因其自身的生理功能和对不同环境的高度适应，已明显地发展出各种特化的构造。第52页，共75页，2023年，2月20日，星期一霉菌菌丝体特化形式第53页，共75页，2023年，2月20日，星期一（2）匍匐菌丝：毛霉目真菌在固体基质上常形成与表面平行，具有延伸功能的菌丝，又称匍匐枝。1、营养菌丝体的特化形态（1）假根：是Rhizopus(根霉属)等低等真菌匍匐菌丝与固体基质接触处分化出来的根状结构，具有固着和吸取养料等功能。第54页，共75页，2023年，2月20日，星期一1、营养菌丝体的特化形态（3）吸器：指在宿主细胞间隙蔓延的营养菌丝上分化出来的短枝，可侵入细胞内以吸收宿主细胞的养料而不使其致死。第55页，共75页，2023年，2月20日，星期一1、营养菌丝体的特化形态（4）附着胞：许多寄生于植物的真菌在其芽管或老菌丝顶端会发生膨大，分泌粘状物，借以牢固地粘附在宿主的表面。第56页，共75页，2023年，2月20日，星期一（5）附着枝：若干寄生真菌由菌丝细胞生出1~2个细胞的短枝，将菌丝附着于宿主体上。1、营养菌丝体的特化形态第57页，共75页，2023年，2月20日，星期一（6）菌核：由菌丝聚集和粘附而形成的一种休眠体，同时它又是糖类和脂类等营养物质的储藏体。1、营养菌丝体的特化形态第58页，共75页，2023年，2月20日，星期一（7）菌索：白色根状菌丝组织，能在缺少营养的环境中为菌体生长提供基本的营养来源，尤其是在高等担子菌中较为常见。1、营养菌丝体的特化形态第59页，共75页，2023年，2月20日，星期一（8）菌环和菌网：捕虫类真菌常由菌丝分枝组成环状或网状组织来捕捉线虫类原生动物，然后从环上或网上生出菌丝侵入线虫体内吸收养料。1、营养菌丝体的特化形态第60页，共75页，2023年，2月20日，星期一2、气生菌丝体的特化形态气生菌丝体主要特化成各种形态的子实体。（1）结构简单的子实体产无性孢子分生孢子头：曲霉属、青霉属孢子囊：根霉属、毛霉属产有性孢子：担子菌的担子第61页，共75页，2023年，2月20日，星期一（2）结构复杂的子实体产无性孢子分生孢子器分生孢子座分生孢子盘第62页，共75页，2023年，2月20日，星期一产有性孢子（子囊果）闭囊壳子囊壳子囊盘（2）结构复杂的子实体第63页，共75页，2023年，2月20日，星期一3、菌丝体在液体培养时的特化形态真菌在液体培养基中进行振荡培养时，往往会产生菌丝球。有利于氧的传递以及营养物和代谢物的输送，对菌丝的生长和代谢产物形成有利。第64页，共75页，2023年，2月20日，星期一三、真菌的孢子真菌的繁殖能力极强，主要是通过产生无性孢子或有性孢子来完成的（一）无性孢子1.厚垣孢子：这类孢子具很厚的壁，是真菌的休眠体，可抵抗热、干燥等不良环境。第65页，共75页，2023年，2月20日，星期一2、节孢子：由菌丝断裂形成。菌丝生长到一定阶段，出现许多横隔膜，然后从横隔膜处断裂，产生很多单个孢子。（一）无性孢子第66页，共75页，2023年，2月20日，星期一3、分生孢子：菌丝分枝顶端细胞或菌丝分化来的分生孢子梗的顶端细胞分割而成的单个或成簇孢子。（一）无性孢子第67页，共75页，2023年，2月20日，星期一4、胞囊孢子：形成于一个特殊的囊状结构的孢子囊内。（一）无性孢子第68页，共75页，2023年，2月20日，星期一（二）有性孢子1、卵孢子：由两个大小不同的配子囊结合后发育而成，小型配子囊叫雄器，大型配子囊叫藏卵器。它们均由菌丝分化而来，当雄器与藏卵器配合时，雄器中的内含物通过授精管进入藏卵器与卵球结