第3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、构造和功能真核微生物（Eukaryoticmicro-organisms）概念细胞核具有核膜；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AmoebaFlagellate鞭毛虫

Molds

Mushrooms

Fungi

Yeasts

Algae

Protozoa

EukaryoticMicroorganisms

第一节真核微生物概述真菌是分化较为复杂的微生物，其种类繁多，形态各异，大小悬殊，细胞结构多样。它没有叶绿素，不能进行光合作用。主要包括丝状真菌、酵母菌和大型真菌三大类。典型的真核生物具有细胞壁、细胞质膜、细胞核、线粒体等细胞器。一、细胞壁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、细胞壁二、鞭毛与纤毛鞭毛的横切面图三、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）电子传递体有无基团转移运输有无胞吞作用无有四、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、核仁和核基质组成五、细胞质和细胞器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。（cytomatrix）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。（五）细胞质和细胞器糙面内质网Roughendoplasmicreticulum(RER)Smoothendoplasmicreticulum(SER)

光面内质网2、内质网和核糖体Golgiapparatus3、高尔基体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重要的细胞器。腐霉属（Pythium）Lysosymes4、溶酶体单层膜内含多种酸性水解酶功能是细胞内消化5、微体microbody单层膜包裹，内含多种氧化酶、过氧化氢酶。主要功能是使细胞免受H2O2毒害，并能氧化分解脂肪酸等。mitochondria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是把蕴藏在有机物中的化学潜能转化成生命活动所需能量。6、线粒体7、叶绿体chloroplast双层膜包裹、只存在于绿色植物与某些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3部分组成：叶绿体膜类囊体基质8、液泡vacuole9、膜边体lomasome10、几丁质酶体chitosome11、氢化酶体hydrogenosome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酵母菌的最适生长温度是25--30℃。一、分布及与人类的关系分布：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。二、细胞的形态和构造（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，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（三）细胞核真核核孔（四）其它构造液泡线粒体微体1996年，测得第一个真核生物基因组序列。（S.cerevisiae，6500个基因）三、酵母菌的繁殖方式和生活史繁殖方式无性有性（产子囊孢子）酵母属、接合酵母属等芽殖：各属都存在裂殖：在裂殖酵母菌（Schizaccharomyces）中存在产无性孢子节孢子地霉属等掷孢子掷孢酵母属等厚垣孢子白假丝酵母属等只进行无性繁殖的酵母菌称假酵母（pseudo-yeast）具有有性繁殖的酵母菌称真酵母（euyeast）（一）无性繁殖1、芽殖（budding）子细胞出芽痕芽殖是酵母菌最常见的一种繁殖方式厚垣孢子出芽生殖的啤酒酵母面包酵母酿酒酵母（Saccharomycrescervisiae）的芽殖过程2、裂殖（fission）少数酵母具有与细菌相似的二分裂繁殖方式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。（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（三）酵母菌的生活史（lifecycle）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；营养体有单倍体（n）与二倍体（2n）两种形式；特定环境下进行有性生殖。特点：S.cerevisiae(酿酒酵母)的生活史Schizosaccharomycesoctosporus（八孢裂殖酵母）的生活史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。Saccharomycesludwigii(路德类酵母)的生活史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成对发生接合；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。四、酵母菌的菌落啤酒酵母菌落与细菌的相仿，但由于细胞比细菌的大，细胞内有许多分化的细胞器，细胞间隙含水量相对较少，以及不能运动等特点，因此菌落较大、较厚、外观较稠和较不透明。菌落表面光滑、湿润、粘稠，容易挑起，菌落质地均匀，正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一，菌落多为乳白色，少数为红色，个别为黑色。

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。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、多糖等的发酵生产；2.食品制造方面，如酱油的酿造和干酪的制造；3.在基础理论研究方面，霉菌是良好的实验材料。有利方面有害方面4.大量真菌会引起工农业产品霉变；5.植物病害最主要的致病菌；6.引起动物和人传染病、中毒。在居家环境中大约有300种霉菌它会严重影响人类的健康。脚气真菌二、细胞的形态和构造（一）菌丝及其延伸过程（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。（2）匍匐菌丝（stolon）：毛霉目（Mucorales）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（vegetativemycelium）的特化形态（1）假根（rhiziod）：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。（3）吸器（haustorium）：只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。（4）附着胞（adhesivecell）：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。（5）附着枝（adhesivebranch

）：若干寄生真菌由菌丝细胞生出1~2个细胞的短枝，将菌丝附着于宿主上。

（6）菌核（sclerotium）：由菌丝聚集和粘附而形成的一种休眠体，也是糖类和脂类等营养物质的储藏体。（7）菌索：（rhizomorph）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。（8）菌环和菌网(ring,net）：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。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（frutingbody）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（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产有性孢子闭囊壳子囊壳子囊盘（2）结构复杂的子实体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（mycelialbead）。有利于氧的传递以及营养物和代谢物的输送，对菌丝的生长代谢产物有利。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。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。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。黑曲霉的分生孢子4、孢囊孢子形成于一个特殊的囊状结构的孢子囊内。三、真菌的孢子（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