真核微生物专业专家讲座

第三章真核微生物形态、结构和功效细胞核含有核膜；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；第一节真核微生物概述含有上述特征微小生物一、真核生物：真核微生物专业专家讲座第1页二、类群菌物界假菌真核微生物真菌植物界：单细胞藻类动物界：原生动物霉菌酵母菌覃菌（蘑菇）丝状真菌单细胞真菌大型真菌真核微生物种类约占微生物总数95%以上。从个体形态、群体形态、营养吸收、代谢类型、代谢产物、遗传特征、和生态分布诸方面，真核微生物都展现出一幅多样化画面。粘菌真核微生物专业专家讲座第2页三、真核微生物细胞结构（一）细胞壁1、真菌细胞壁主要是多糖多糖葡聚糖：酵母菌甘露聚糖：酵母菌、高等真菌纤维素：低等真菌壳多糖-几丁质：高等真菌同一真菌不一样生长阶段，菌丝不一样部位成份不一样真核微生物专业专家讲座第3页2、藻类细胞壁-纤维素二、鞭毛和纤毛（flagellum/cillum)鞭毛鞭杆（9+2）基体（9+0）过渡区一对中央微管9个微管二联体A亚纤维B亚纤维真核微生物专业专家讲座第4页三、细胞质膜（略）四、细胞核（略）五、细胞质和细胞器主要了解微体、液泡、膜边体、几丁质酶体、氢化酶体概念和功效真核微生物专业专家讲座第5页本章主要内容-真菌：1.真菌是一类低等真核生物,其特点以下：含有细胞核，进行有丝分裂；2.细胞质中含有线粒体但没有叶绿体，不进行光合作用，无根、茎、叶分化；3.以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖；4.营养方式为化能有机营养（异养）、好氧；5.不运动（仅少数种类游动孢子有1-2根鞭毛）；6.种类繁多，形态各异、大小悬殊，细胞结构多样。真核微生物专业专家讲座第6页第二节酵母菌一、概念酵母菌（yeast）是一群单细胞真核微生物。这个术语也是无分类学意义普通名称，通惯用于以芽殖或裂殖来进行无性繁殖单细胞真菌，以与霉菌区分开。有些可产生子囊孢子进行有性繁殖。真核微生物专业专家讲座第7页二、分布及与人类关系1、多分布在含糖偏酸性环境，也称为“糖菌”如水果、蔬菜、叶子、树皮等处，及葡萄园和果园土壤中等。2、主要微生物资源3、主要科研模式微生物啤酒酵母（Saccharomycescerevisae）第一个完成全基因组序列测定真核生物（1997）4、有些酵母菌含有危害性酵母菌是人类第一个“家养微生物”有些酵母菌能引发皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病真核微生物专业专家讲座第8页二、酵母菌三、形态结构1、个体形态卵圆、圆、圆柱、梨形等单细胞，其细胞直径普通比细菌粗10倍左右。有酵母菌子代细胞连在一起成为链状，称为假丝酵母。真核微生物专业专家讲座第9页2、细胞结构（1）细胞壁-三明治状外层：甘露聚糖内层：葡聚糖中间：蛋白质蜗牛酶（2）细胞膜酵母菌细胞膜上有维生素D前体—麦角甾醇真核微生物专业专家讲座第10页（3）细胞核2μm质粒，1967年在酿酒酵母中发觉闭合环状超螺旋DNA分子，长约2μm，故名。复制受核基因控制，功效不清，但可用于基因调控、染色体复制，也可构建真核载体组建“工程菌”（4）液泡—成熟细胞真核微生物专业专家讲座第11页四、菌落特征与细菌菌落类似，但普通较细菌菌落大且厚，表面湿润，粘稠，易被挑起，多为乳白色，少数呈红色。真核微生物专业专家讲座第12页五、繁殖方式和生活史1、无性繁殖1）芽殖主要无性繁殖方式，成熟细胞长出一个小芽，到一定程度后脱离母体继续长成新个体。少数酵母菌能够象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖，比如裂殖酵母。2）裂殖3）无性孢子掷孢酵母菌能够产生肾形掷孢子，以喷射机制射出。有酵母如白假丝酵母在假菌丝顶端产生厚垣孢子。真核微生物专业专家讲座第13页假酵母：只能进行无性繁殖酵母菌真酵母：含有有性繁殖酵母菌假菌丝：酵母菌以芽殖方式繁殖，假如子细胞与母细胞不马上分离，其间只以狭小面积相连，这种呈藕节状细胞串称为假菌丝。假如细胞相连间横隔面积与细胞一致，这种竹节状细胞串称为真菌丝。五、繁殖方式和生活史1、无性繁殖真核微生物专业专家讲座第14页酵母菌芽殖过程1．泡；2．小管；3．核；4．液泡

酵母菌假菌丝形成图中1、2、3、4·······是出芽次序

真核微生物专业专家讲座第15页五、繁殖方式和生活史2、有性繁殖酵母菌以形成子囊和子囊孢子形式进行有性繁殖：1）两个性别不一样单倍体细胞靠近，相互接触；2）接触处细胞壁消失，质配；3）核配，形成二倍体核接合子：A、以二倍体方式进行营养细胞生长繁殖，独立生活；下次有性繁殖前进行减数分裂。B、进行减数分裂，形成4个或8个子囊孢子，而原有营养细胞就成为子囊。子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞。真核微生物专业专家讲座第16页（五）繁殖方式和生活史3、生活史酵母菌单倍体和双倍体细胞均可独立存在，有三种类型：1）营养体只能以单倍体形式存在（核配后马上进行减数分裂）2）营养体只能以双倍体形式存在（核配后不马上进行减数分裂）3）营养体既能够单倍体也能够双倍体形式存在，都可进行出芽繁殖。酵母菌中还未发觉其有性阶段被称为假酵母真核微生物专业专家讲座第17页单双倍体型(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。营养体既能够单倍体形式也能够双倍体形式存在；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主要,形成世代交替真核微生物专业专家讲座第18页单倍体型(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，一经生成马上减数分裂。真核微生物专业专家讲座第19页双倍体型(以路德类酵母为代表)特点：营养体为双倍体，不停进行芽殖，双倍体营养阶段长，单倍体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。真核微生物专业专家讲座第20页第三节霉菌一、概念霉菌（mold）是一些“丝状真菌”统称，不是分类学上名词。霉菌菌体均由分枝或不分枝菌丝（hypha）组成。许多菌丝交织在一起，称为菌丝体（mycelium）。真核微生物专业专家讲座第21页二、分布特点及与人类关系在自然界分布极广；霉菌同人类生产、生活关系亲密，是人类实践活动中最早认识和利用一类微生物。食物、工农业制品霉变；全世界平均每年因为霉变而不能食（饲）用谷物约占2%。有用物品生产；风味食品、酒精、抗生素（青霉素、灰黄霉素）、有机酸（柠檬酸、葡萄糖酸、延胡索酸等）、酶制剂（淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等）、维生素、甾体激素等。在农业上用于饲料发酵、植物生长刺激素（赤霉素）、杀虫农药（白僵菌剂）等。引发动植物疾病；我国在1950年发生麦锈病和1974年发生稻瘟病，使小麦和水稻分别减产了60亿千克。腐生型霉菌在自然界物质转化中也有十分主要作用；真核微生物专业专家讲座第22页三、形态结构1、菌丝细胞形态无隔膜菌丝有隔膜菌丝整个菌丝为长管状单细胞，细胞质内含有多个核。其生长过程只表现为菌丝延长和细胞核裂殖增多以及细胞质增加。菌丝由横隔膜分隔成成串多细胞，每个细胞内含有一个或多个细胞核。有些菌丝，从外观看即使像多细胞，但横隔膜上有小孔，使细胞质和细胞核能够自由流通，而且每个细胞功效也都相同。真核微生物专业专家讲座第23页1.菌丝菌丝功效营养菌丝气生菌丝繁殖菌丝霉菌菌丝直径约为2~10mm，比普通细菌和放线菌菌丝大几到几十倍。真核微生物专业专家讲座第24页2.菌丝特化

营养菌丝和气生菌丝对于不一样真菌来说，在它们长久进化过程中，对于对应环境条件已经有了高度适应性，并明显地表现在产生各种形态和功效不一样特化结构上。也称菌丝变态。真核微生物专业专家讲座第25页1)营养菌丝特化（1）匍匐菌丝(stolon)、假根(rhizoid)：类似树根，吸收营养，功效是固着和吸收营养。真核微生物专业专家讲座第26页（2）吸器(haustorium)：一些专性寄生真菌从菌丝上分化出来旁枝，侵入细胞内分化成指状、球状或丝状，用以吸收细胞内营养。1)营养菌丝特化真核微生物专业专家讲座第27页（3）附着胞(appressorium)

：许多植物寄生真菌在其芽管或老菌丝顶端发生膨大，分泌粘性物，借以牢靠地粘附在宿主表面，这一结构就是附着胞，附着胞上再形成纤细针状感染菌丝，以侵入宿主角质层而吸收营养。1)营养菌丝特化真核微生物专业专家讲座第28页（4）附着胞：当感染植物时候，这种附着胞牢牢地附着到宿主叶片表面，而且经过提升附着胞内渗透压活性物质浓度产生巨大膨压，射出一钉状结构进入植物细胞，为真菌感染炸开一条通道。真菌禾生刺盘孢（C.Graminicola）附着胞压力为5.35Mpa；M.grisea附着胞压力8.0Mpa，相当于我们用高压蒸汽灭菌压力（0.1Mpa）50-80倍。1)营养菌丝特化真核微生物专业专家讲座第29页（4）附着胞：1)营养菌丝特化真核微生物专业专家讲座第30页（5）附着枝(hyphopodium)：若干寄生真菌由菌丝细胞生出1-2个细胞短枝，以将菌丝附着于宿主上，这种特殊结构即附着枝。1)营养菌丝特化真核微生物专业专家讲座第31页（6）菌核(sclerotium)

：是一个休眠菌丝组织。由菌丝密集地交织在一起，其外层教坚硬、色深，内层疏松，大多呈白色。1)营养菌丝特化真核微生物专业专家讲座第32页（6）菌核：假菌核，是寄生性真菌与宿主共同形成，比如冬虫夏草，真菌寄生于鳞翅目昆虫，使虫体转变为假菌核，当孢子萌发，虫体死亡，菌自虫体内生长出子实体。含有虫草酸，是名贵中药。1)营养菌丝特化真核微生物专业专家讲座第33页7）菌环(ring)：菌丝交织成套状8）菌网(net)：菌丝交织成网状捕虫菌目（Zoopagales）在长久自然进化中形成特化结构，特化菌丝组成巧妙网，能够捕捉小型原生动物或无脊椎动物，捕捉物死后，菌丝伸入体内吸收营养。1)营养菌丝特化真核微生物专业专家讲座第34页2）气生菌丝特化（1）结构简单子实体：分生孢子头，孢子囊，担子（有性）等。子实体(fruitingbody)：指在里面或上面可产生无性或有性孢子，有一定形状和结构任何菌丝体组织。真核微生物专业专家讲座第35页2）气生菌丝特化（2）结构复杂子实体：无性和有性两类真核微生物专业专家讲座第36页子囊果：能产生有性孢子、结构复杂子实体。2）气生菌丝特化真核微生物专业专家讲座第37页四、菌落由粗而长分枝状菌丝组成，菌落疏松，呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状，比细菌菌落大几倍到几十倍，有没有固定大小。各种霉菌，在一定培养基上形成菌落大小、形状、颜色等相对稳定，所以菌落特征也为分类依据之一。菌落正面菌丝颜色比反面深，菌落中心菌丝颜色比菌落边缘深。真核微生物专业专家讲座第38页一、霉菌四、菌落真核微生物专业专家讲座第39页曲霉菌落病原真菌菌落青霉菌落真核微生物专业专家讲座第40页五、霉菌繁殖方式及生活史霉菌繁殖方式无性孢子有性孢子菌丝断片1）无性孢子繁殖1、繁殖方式不经两性细胞配合，只是营养细胞分裂或营养菌丝分化（切割）而形成新个体过程。无性孢子有：厚垣孢子、节孢子、分生孢子、孢囊孢子等。真核微生物专业专家讲座第41页霉菌无性孢子厚垣孢子节孢子孢囊孢子芽生孢子分生孢子真核微生物专业专家讲座第42页霉菌无性孢子厚垣孢子节孢子孢囊孢子芽生孢子分生孢子真核微生物专业专家讲座第43页节孢子：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细胞称为节孢子。如白地霉产生节孢子。厚垣孢子：一些霉菌种类在菌丝中间或顶端发生局部细胞质浓缩和细胞壁加厚，最终形成一些厚壁休眠孢子，称为厚垣孢子。如毛霉属中总状毛霉。真核微生物专业专家讲座第44页孢囊孢子：在孢子囊内形成孢子叫孢囊孢子。孢子囊是由菌丝顶端细胞膨大而成，膨大部分下方形成隔膜与菌丝隔开，膨大细胞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，一个为生鞭毛，能游动叫游动孢子，如鞭毛菌亚门中绵霉属；另一个是不生鞭毛，不能游动叫静孢子，如接合菌亚门中根霉属。真核微生物专业专家讲座第45页分生孢子：是在生殖菌丝顶端或已分化分生孢子梗上形成孢子，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霉菌产生一类无性孢子。真核微生物专业专家讲座第46页1、繁殖方式2）有性孢子繁殖两个性细胞结合产生新个体过程：a）质配：两个性细胞结合，细胞质融合，成为双核细胞，每个核均含单倍染色体（n+n）。b）核配：两个核融合，成为二倍体接合子核，此时核染色体数是二倍（2n）。c）减数分裂：含有双倍体细胞核经过减数分裂，核中染色体数目又恢复到单倍体状态。真核微生物专业专家讲座第47页1、繁殖方式2）有性孢子繁殖霉菌有性孢子繁殖特点：a）霉菌有性繁殖不如无性繁殖那么经常与普遍，多发生在特定条件下，往往在自然条件下较多，在普通培养基上不常见。b）有性繁殖方式因菌种不一样而异，有两条营养菌丝就能够直接结合，有则由特殊性细胞（性器官）--------配子囊或由配子囊产生配子来相互交配，形成有性孢子。c）核配后普通马上进行减数分裂，所以菌体染色体数目为单倍，双倍体只限于接合子。d）霉菌有性繁殖存在同宗配合和异宗配合两种情况。e）霉菌有性孢子包含接合孢子、卵孢子、子囊孢子、担孢子等。真核微生物专业专家讲座第48页2、生活史无性繁殖阶段；菌丝体（营养体）在适宜条件下产生无性孢子，无性孢子萌发形成新菌丝体，屡次重复。有性繁殖阶段；在发育后期，在一定条件下，在菌丝体上分化出特殊性器官（细胞），质配、核配、减数分裂后形成单倍体孢子，再萌发形成新菌丝体。有一些霉菌，至尽还未发觉其生活史中有有性繁殖阶段，这类真菌称为半知菌真核微生物专业专家讲座第49页卵孢子：菌丝分化成形状不一样雄器和藏卵器，雄器与藏卵器结合后所形成有性孢子叫卵孢子（oospore）。（徳氏腐霉）真核微生物专业专家讲座第50页接合孢子孢囊孢子接合孢子：由菌丝分化成两个形状相同、但性别不一样配子囊结合而形成有性孢子叫接合孢子(zygospore)。（根霉、毛霉）真核微生物专业专家讲座第51页子囊孢子分生孢子子囊孢子：菌丝分化成产囊器和雄器，二者结合形成子囊，在子囊内形成有性孢子即为子囊孢子(ascospore)

真核微生物专业专家讲座第52页担孢子：菌丝经过特殊