(14)-第二章 真核微生物的形态、构造、功能

1第二章

真核微生物2掌握放线菌及其它原核微生物的形态、构造及功能

教学目的：掌握酵母、霉菌的形态、细胞结构、主要繁殖方式以及培养特征掌握真核微生物与原核微生物的形态、构造的区别教学方法和手段：主要通过多媒体课件的讲授和生活中的案例分析来实现教学目的，通过提问、讨论等教学辅助手段促进学生的积极思考，激发学生的潜能。3第一节真核微生物概述细胞核具有核膜；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真菌、显微藻类、原生动物4典型真核细胞构造模式图（动物细胞）5典型真核细胞构造模式图（植物细胞）6一、真核生物与原核生物的比较7二、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，微型后生动物菌物界：假菌真菌单细胞真菌——酵母菌丝状真菌——霉菌大型真菌子实体真菌——蕈菌粘菌8真菌是最重要的真核微生物，约有十几万种，它们的特点是无叶绿素，不能进行光合作用一般具有发达的菌丝体细胞壁多含有几丁质营养方式为异养吸收型以产大量无性和（或）有性孢子的形式进行繁殖陆生性较强9（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真核细胞构造10（二）、鞭毛与纤毛1112（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13（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14（五）细胞质和细胞器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液，称为细胞质。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15糙面内质网：合成和运送胞外分泌蛋白Roughendoplasmicreticulum(RER)Smoothendoplasmicreticulum(SER)

光面内质网：脂类和钙代谢有关。2、内质网和核糖体16核糖体（核蛋白体）：存在于一切细胞中的无膜包裹的颗粒状细胞器，具有蛋白质合成功能。40%蛋白质，60%RNA。17Golgiapparatus3、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的重要的细胞器18Lysosymes4、溶酶体

单层膜内含多种酸性水解酶功能是细胞内消化195、微体microbody

单层膜包裹、内含多种氧化酶和过氧化氢酶

主要功能是使细胞免受H2O2毒害，并能氧化分解脂肪酸等20mitochondria

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217、叶绿体chloroplast双层膜包裹、只存在于绿色植物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228、液泡9、膜边体10、几丁质体11、氢化酶体真菌特有，位于质膜与细胞壁间，可能与分泌水解酶或合成细胞壁有关。真菌菌丝体顶端微小泡囊，合成几丁质微纤丝。鞭毛基体附近，为鞭毛运动提供能量。维持渗透压，贮存营养物质，还具溶酶体功能。23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24一、分布及与人类的关系分布：偏酸性的含糖环境，也称为“糖菌”。

水果、蔬菜、蜜饯、果园土壤中。种类：据统计，已知的酵母有56属，1000多种。

25关系密切（1）重要的微生物资源；人类的第一种“家养微生物”。单细胞蛋白（SCP）。（2）重要的科研模式微生物；啤酒酵母（Saccharomycescerevisae）第一个完成全基因组序列测定的真核生物（1997）。（3）有些酵母菌具有危害性：有些酵母菌能引起皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病。26二、细胞的形态构造1．典型的真核微生物，形态通常有球状、卵圆状、椭圆状、柱状或香肠状等多种。2．构造：细胞壁、细胞膜、细胞核、其它构造。一、酵母菌的形状、大小基本特征：单细胞,椭圆形、圆形或柱形。宽1-5um,长5-30um。假菌丝、芽生孢子、厚垣孢子

特殊形态：假菌丝假菌丝是由酵母菌细胞与其子细胞连接而成的链状丝。

29（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30（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31（三）、细胞核遗传信息的主要贮存库。真核核孔（四）、其它构造

液泡线粒体叶绿体微体32三、酵母菌的繁殖方式和生活史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酵母菌的繁殖方式无性繁殖有性繁殖芽殖、裂殖厚垣孢子、节孢子子囊孢子繁殖方式34（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a.多边出芽b.两端出芽c.三边出芽芽殖的方式36啤酒酵母（Saccharomycrescervisiae）的芽殖过程372、裂殖（fission）少数酵母（裂殖酵母）具有与细菌相似的二分裂繁殖方式383、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。孢子成熟后，以喷射机制将孢子射出。3、厚垣孢子假菌丝40（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其繁殖过程为：1）两个性别不同的单倍体细胞靠近，相互接触；2）接触处细胞壁消失，质配；3）核配，形成二倍体核的接合子；有些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。有些进行减数分裂，形成4个或8个子囊孢子，而原有的营养细胞就成为子囊。子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞。41（三）酵母菌的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酵母菌单倍体和双倍体细胞均可独立存在，生活史有三种类型：1）营养体既可以单倍体也可以双倍体形式存在，都可进行出芽繁殖。42c.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一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖特点：43442）营养体只能以单倍体形式存在（核配后立即进行减数分裂）；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453）营养体只能以双倍体形式存在（核配后不立即进行减数分裂）；46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47四、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，菌落较大、较厚、外观较稠和较不透明。乳白色、矿烛色、红色48酵母菌的主要代表酵母菌属(Saccharomyces)：啤酒酵母（S.cerevisiae）。除用于酿酒外，酵母菌还可产生维生素、蛋白质、核酸、辅酶A、ATP等，具有广泛的工业用途。内孢霉属(Endomyces)拟内孢霉属(Endomycopsis)地霉属(Geotrichum)假丝酵母属(Candida)：如产朊假丝酵母(Candidautilis)可用于制造食用酵母；有些种如解脂假丝酵母(Candidalipolytica)用于石油脱蜡（除去正烷烃）。1、处理高浓度的有机废水酵母菌在环境保护中的应用工业（糖蜜、酒精、淀粉、制药）农牧业（养殖、屠宰、水产品加工）生活（垃圾渗滤液、餐饮泔水）酵母菌的特点:

(1)耐高糖(2)耐高油脂有机废水的资源化利用高浓度的有机废水酵母菌处理活性污泥法(1)高有机负荷(2)含油脂色拉油加工废水味精废水油田废水染料废水菌种选育酵母菌细胞(SCP)苯酚废水处理氧化分解（臭氧氧化、过氧化氢氧化、锰氧化物氧化）分离再生技术（多孔固体吸附、膜分离、溶剂萃取）生物处理苯酚降解菌：细菌、热带假丝酵母２、利用酵母菌处理含苯酚废水苯酚废水（毒性、腐蚀性）染料合成树脂塑料合成纤维农药优先控制污染物51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52在居家环境中大约有300种霉菌它会严重影响人类的健康53食物、工农业制品的霉变：有用物品的生产：风味食品、酒精、抗生素（青霉素、灰黄霉素）、有机酸、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；引起动植物疾病：植物真菌病稻瘟病等。动物真菌病脚气等。腐生型霉菌在自然界物质转化中也有十分重要的作用。脚气真菌54二、细胞的形态和构造（一）菌丝及其延伸过程霉菌营养体的基本单位是菌丝霉菌菌丝直径约为3~10um，比一般细菌和放线菌菌丝大几到几十倍。

根据菌丝的分布和功能分营养菌丝气生菌丝繁殖器官无隔膜菌丝

有隔膜菌丝根据菌丝的基本形态分571、有隔膜菌丝：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；2、无隔膜菌丝：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的延长和细胞核的裂殖增多以及细胞质的增加。较低等真菌如：毛霉目，水霉等。5859（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菌丝体在长期进化过程中，因其自身生理功能和对不同环境的高度适应性，已明显发展出各种特化的构造。6061（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。62（3）吸器：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。63（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64（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65（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。66（7）菌索：促进菌体蔓延和抵御不良环境。尤其是在高等担子菌中较为常见。67（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。

682、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69（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70产有性孢子子囊果子囊壳子囊盘（2）结构复杂的子实体713、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，对菌丝的生长代谢产物有利。三、霉菌的繁殖方式繁殖方式菌丝片段（液体）无性孢子有性孢子厚垣孢子节孢子孢囊孢子分生孢子游动孢子卵孢子接合孢子子囊孢子孢子73三、真菌的孢子（一）无性孢子1.厚垣孢子：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。742、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。753、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。青霉Penicillium

的分生孢子曲霉Aspergillus

的分生孢子774、孢囊孢子：形成于一个特殊的囊状结构的孢子囊内。78游动孢子：壶菌芽孢子：酵母菌掷孢子：掷孢酵母形成于孢子囊内的并具有鞭毛，能运动的无性孢子。(二)有性孢子繁殖霉菌有性繁殖过程(1)质配（形成双核细胞）(2)核配（产生二倍体接合子核）(3)减数分裂（单倍体核）80三、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合，随后卵球生出外壁即成为卵孢子。菌丝分化成不同形的配偶细胞（雄器、藏卵器）结合，形成具双层外壁的孢子。接合孢子形成过程a.菌丝→原配子囊b.原配子囊→配子囊c.配子囊结合形成接合孢子2、接合孢子：由菌丝生出的结构基本相似、形态相同或略有不同的两个配子囊接合而成。子囊孢子：在子囊中形成的有性孢子。子囊：两性细胞结合形成的一种圆球形或为棒状囊状的结构。子囊果：子囊＋菌丝体保护组织构成的子实体3、子囊孢子：真菌的菌丝可分化为产囊器和雄器，然后二者结合形成子囊，再于子囊内产生有性孢子84

子囊孢子的形态854、担孢子：真菌的菌丝经过特殊分化和有性结合形成担子，在担子上形成有性孢子86无性孢子：主要方式，特点是分散，数量大。

孢囊孢子：内生孢子，毛、根、犁头霉

分生孢子：外生孢子，最普遍

节孢子：粉孢子，菌丝断裂形成

厚垣孢子：真菌休眠体有性孢子

卵孢子：配子囊（雄器、藏卵器）

接合孢子：同宗、异宗配合，接合菌特征

子囊孢子：形态多样。子实体、子囊果。子囊菌特征

担孢子：担子菌特征

87四、霉菌菌落霉菌的菌落形态大，质地疏松，外观干燥，不透明，呈现或松或紧的蛛网状、绒毛状、棉絮状或毡状；菌落与培养基间的连接紧密，不易挑取，菌落下面与反面的颜色、构造，以及边缘与中心的颜色、构造常不一致等。88霉菌的菌落特征(一)菌落形态：绒毛状、絮状、蜘蛛网状(二)菌落大小：较放线菌、细菌大得多(三)菌落外形：圆形、无限发展(四)颜色：孢子或孢子梗色素、胞外色素。90四大类微生物菌落比较项目单细胞微生物丝状微生物细菌酵母菌放线菌霉菌细胞核原核真核原核真核排列状况单个分散或有一定排列方式单个分散或假丝状丝状交织丝状交织形态特征小而均匀*,个别有芽孢大而分化细而均匀粗而分化菌落含水状态很湿或较湿较湿干燥或较干燥干燥外观形态小而突起或大而平坦大而突起小而紧密大而疏松或大而致密透明度透明或稍透明稍透明不透明不透明与培养基结合程度不结合不结合牢固较牢固颜色多样单调,一般呈乳白色,少数红或黑色多样多样正反面颜色差别无无有有边缘**一般看不到细胞可见球状,卵圆状或假丝状细胞有时可见细丝状细胞可见粗线状细胞细胞生长速度很快较快慢较快气味一般有臭味多带酒香味常有泥腥味往往有霉味五、霉菌的代表属（一）毛霉2.繁殖：孢囊孢子、厚垣孢子、接合孢子。1.形态特征：菌丝发达，白色无隔多核。3.应用：腐乳：蛋白酶（二）根霉与毛霉的主要区别在于?2.繁殖：孢囊孢子、厚垣孢子、接合孢子。1.形态特征：菌丝发达。具假根和匍匐菌丝。3.应用：糖化菌（淀粉酶）（三）曲霉2.繁殖：分生孢子1.形态特征：菌丝有隔，具足细胞、分生孢子梗及膨大顶囊。3.应用：酿造酒、酱，有机酸、酶制剂。（四）青霉2.繁殖：分生孢子1.形态特征：菌丝有隔，具分子孢子梗及扫帚状分生孢子头。3.应用：抗生素六、霉菌在环境保护中的应用1)对污水中各种有机质的降解（活性污泥）2)特殊有毒废水的处理（无机氰化物）3)高浓度重金属离子废水的处理活性污泥好氧微生物兼性微生物有机无机固体96食用菌是一类可以食用的大型真菌，常称蘑菇或蕈菌。营养：蛋白含量高，AA多达18种左右，特别是人体必需AA。还含有多种维生素、糖类和矿物质。食用菌分类上为真菌门，多数属于担子菌亚门，少数属于子囊菌亚门。药用真菌少数有毒或引起木材朽烂。第四节产大型子实体的真菌——蕈菌担子菌大型真菌（子实体）植物病原菌98蕈菌（mushroom）又称伞菌，通常是指那些能形成大型肉质子实体的真菌，包括大多数担子菌类和极少数的子囊菌类与人类的关系密切，其中可供食用的种类有2000种，目前已利用的食用菌约有400种99菌丝分化的5个阶段

一级菌丝：单核菌丝二级菌丝：双核菌丝三级菌丝：多种菌丝束子实体担孢子一、担子菌的各种菌体形态(一)菌丝体：由菌丝分枝交织而成的网状体。1、初生菌丝：由担孢子萌发而成较细的菌丝。（有隔单核）次生菌丝的分裂方式：锁状联合2、次生菌丝：由两个性别不同的初生菌丝结合而成。（双核菌丝）同宗结合异宗结合次生菌丝形成方式2、次生菌丝：次生菌丝的锁状联合过程(二)菌丝体的分化组织（三次菌丝体）1、子实体2、菌核3、菌索菌丝体的双核菌丝经过分化密集而成的组织。1、菌盖2、菌肉3、菌皱4、菌托5、菌柄6、柄髓牛肝菌子实体(三)担孢子担子菌的子实体成熟时从子实体皱折中放射出来的孢子。105锁状联合——双核细胞构成的二级菌丝通过形成喙状突起而连合两个细胞不断使双核细胞分裂，从而使菌丝尖端不断向前延伸。106

子实体

蕈菌的最大特征是形成形状、大小、颜色各异的大型肉质子实体107451有性孢子（N）发芽形成菌丝2不同有性孢子产生的菌丝融合形成双核菌丝3双核菌丝会进一步分化形成菌丝束菌丝束在适宜条件下快速增殖会形成菌蕾，然后再分化、膨大成大型子实体双核菌丝融合形成的接合子经过减数分裂孕育出有性孢