第3章--真核微生物的形态、结构与功能(树达).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 真核微生物的形态、构造和功能,2-1,真核生物概述,2-2,酵母菌（yeast）,2-3,霉菌（Molds）,2-4,蕈菌,（Mushroom）,凡是细胞核具有核膜、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的微小生物，都称为真核微生物。,酵母菌,霉菌,蕈类,真 菌 显微藻类 原生动物,真核微生物,真核微生物(Eucarvotic microbes),二、真核微生物的主要类群,第二节 酵母菌,（,yeast,）,酵母菌（yeast）是一群单细胞的真核微生物。这个术语也是,无分类学意义的普通名称，通常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。（参见P34）,一、分布及与人类的关系,1、多分布在含糖的偏酸性环境，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、重要的微生物资源；,3、重要的科研模式微生物；,啤酒酵母,（,Saccharomyces cerevisae,）,第一个完成全基因组,序列测定的真核生物（1997）,4、有些酵母菌具有危害性；,酵母菌是人类的第一种“家养微生物”,有些酵母菌能引起皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病,二、,细胞的形态构造,1、个体形态,卵圆、圆、圆柱、梨形等单细胞，其细胞直径一般比细菌粗10倍,左右。有的酵母菌子代细胞连在一起成为链状，称为假丝酵母。,酵母形态,A酿酒酵母（,Saccharomyces cerevisae,）,B 路德酵母（,Saccharomyces ludwigii,）,C 白地霉（,Geotrichum candidum,）,D 膜醭毕赤酵母（,Pichia membranaefaciens,）,厚,壁,孢,子,在人体组织中呈假菌丝态在普通培养基中呈球状,假菌丝,假丝酵母菌（andida albican）,（一）、细胞壁结构,酵母菌细胞壁的厚度为2570nm，重量约占细胞干重的25%，主要成分为葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质和少量几丁质、少量脂质。它们在细胞壁上自外至内的分布次序是甘露聚糖、蛋白质、葡聚糖。,蜗牛酶：,纤维素酶,甘露聚糖酶,葡糖酸酶,几丁质酶,脂酶 等30多种酶，用于酵母菌细胞壁的水解。,三、繁殖方式和生活史,1、无性繁殖,1）芽殖,主要的无性繁殖方式，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。,2）裂殖,少数酵母菌可以象细菌一样借细胞横割分裂而繁殖，,例如裂殖酵母。,1、无性繁殖,2、有性繁殖,酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖：,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：,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。,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（核配后立即进行减数分裂）,2）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）,3）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。,酵母菌中尚未发现其有性阶段的被称为假酵母,1、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。营养体既可以单倍体形式也可以双倍体形式存在；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重要,形成世代交替,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,2、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，一经生成立即减数分裂。,3、双倍体型,以路德类酵母为代表,特点：,营养体为双倍体，不断进行芽殖，双倍体营养阶段长，,单倍体的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。,四、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。,霉菌（mold）是一些“丝状真菌”的统称，不是分类学上的名词。,霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝（hypha）构成。许多菌丝交织在,一起，称为菌丝体（mycelium),第三节 霉菌,（mould,mold）,一、分布特点及与人类的关系,在自然界分布极广；,霉菌同人类的生产、生活关系密切，是人类实践活动中最早,认识和利用的一类微生物。,食物、工农业制品的霉变；,全世界平均每年由于霉变而不能食（饲）用的谷物约占2%。,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（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。,引起动植物疾病；,我国在1950年发生的麦锈病和1974年发生的稻瘟病，使小麦和,水稻分别减产了60亿公斤。,腐生型霉菌在自然界物质转化中也有十分重要的作用；,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,为菌丝的延长和细胞核的裂殖增多,以及细胞质的增加。,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，从外观看虽然像,多细胞，但横隔膜上有小孔，使,细胞质和细胞核可以自由流通，,而且每个细胞的功能也都相同。,1、菌丝,菌丝功能,营养菌丝,气生菌丝,繁殖菌丝,霉菌菌丝直径约为210,m,m，比一般细菌和放线菌菌丝大几到几十倍。,2、营养菌丝的特化,营养菌丝和气生菌丝对于不同的真菌来说，在它们的长期,进化过程中，对于相应的环境条件已有了高度的适应性，并明,显地表现在产生各种形态和功能不同的特化结构上。也称菌丝,的变态。,2、菌丝的特化,1）菌环：,菌丝交织成套状,2）菌网：,菌丝交织成网状,捕虫菌目（Zoopagales）在长期的自然进化中形成的特化结构，,特化菌丝构成巧妙的网，可以捕捉小型原生动物或无脊椎动物，,捕获物死后，菌丝伸入体内吸收营养。,3）附枝：,匍匐菌丝、假根（类似树根，吸收营养），功能是固着,和吸收营养。,4）附着枝：,若干寄生真菌由菌丝细胞生出1-2个细胞的短枝，以将,菌丝附着于宿主上，这种特殊的结构即附着枝。,5）吸器：,一些专性寄生真菌从菌丝上分化出来的旁枝，侵入细胞,内分化成指状、球状或丝状，用以吸收细胞内的营养。,6）附着胞：,许多植物寄生真菌在其芽管或老菌丝顶端发生膨大，,并分泌粘性物，借以牢固地粘附在宿主的表面，这一,结构就是附着胞，附着胞上再形成纤细的针状感染菌,丝，以侵入宿主的角质层而吸取营养。,7）菌核：,是一种休眠的菌丝组织。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。,7）菌核：,假菌核，是寄生性真菌与宿主共同形成，例如冬虫夏草，,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。,8）子座：,菌丝交织成垫状、壳状等，在子座外或内可形成,繁殖器官。,(1)结构简单的子实体：,Aspergillus,Penicillium,Mucor,Rhizopus,四、霉菌繁殖方式及生活史,霉菌的繁殖方式,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，只是营养细胞的分裂或营养菌丝的,分化（切割）而形成新个体的过程。,无性孢子有：,厚垣孢子、节孢子、分生孢子、孢囊孢子等,。,霉菌的无性孢子,厚垣孢子,节孢子,孢囊孢子,芽生孢子,分生孢子,霉菌的无性孢子,厚垣孢子,节孢子,孢囊孢子,芽生孢子,分生孢子,2）有性孢子繁殖,两个性细胞结合产生新个体的过程：,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，此时核的,染色体数是二倍（2n）。,c）减数分裂：,具有双倍体的细胞核经过减数分裂，核中的,染色体数目又恢复到单倍体状态。,2）有性孢子繁殖,霉菌有性孢子繁殖的特点：,a）霉菌的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，在一般培养基上不常见。,b）有性繁殖方式因菌种不同而异，有的两条营养菌丝就可以直接结合，有的则由特殊的性细胞（性器官）-配子囊或由配子囊产生的配子来相互交配，形成有性孢子。,c）核配后一般立即进行减数分裂，因此菌体染色体数目为单倍，双倍体只限于接合子。,d）霉菌的有性繁殖存在同宗配合和异宗配合两种情况。,e）霉菌的有性孢子包括接合孢子、卵孢子、子囊孢子等。,2、生活史,无性繁殖阶段,；菌丝体（营养体）在适宜的条件下产生无性孢子，,无性孢子萌发形成新的菌丝体，多次重复。,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，再萌发形成新的菌丝体。,有一些霉菌，至尽尚未发现其生活史中有有性繁殖阶段，,这类真菌称为半知菌,霉菌繁殖方式及生活史,接合孢子,孢囊孢子,子囊孢子,分生孢子,霉菌繁殖方式及生活史,五、常用与常见霉菌的代表属,Aspergillus,Mucor,Rhizopus,Pencillinm,（一）根霉（Rhizopus),分类地位,分布,形态特征,繁殖方式,代表种,应用,Rhizopus,sporangiophores,rhizoids are opposite sporangiophores,aseptate hyphae,（二）毛霉（Mucor),分类地位,分布,形态特征,繁殖方式,代表种,总状毛霉、高大毛霉、,鲁氏毛霉、梨形毛霉,应用,sporangiophores,no rhizoids,aseptate hyphae,（三）曲霉(Aspergillus),分类地位,分布,形态特征,繁殖方式,代表种,应用,Aspergillus variecolor,Aspergillus flavus,（四）青霉（Penicillum):,分类地位,分布,形态特征,繁殖方式,代表种,应用,paintbrush arrangement of conidiophore,smaller than Aspergillus,no vesicle,septate hyphae,