微生物的形態(tài)和構(gòu)造.ppt

,第二章、微生物的形態(tài)和構(gòu)造,真核微生物部分 凡是細(xì)胞核具有核膜、能進(jìn)行有絲分裂、細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時(shí)存在葉綠體等細(xì)胞器的微小生物，都稱為真核微生物。,真核微生物,真菌,酵母菌 絲狀真菌霉菌 擔(dān)子菌,顯微藻類 原生動(dòng)物,真菌屬于真核微生物,其細(xì)胞結(jié)構(gòu)由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、細(xì)胞器（線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體）等組成。,第三節(jié) 酵母菌,酵母菌（yeast）是一通俗名稱，沒有確切定義。 一般認(rèn)為酵母菌具有以下五個(gè)特點(diǎn)： 個(gè)體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在 多數(shù)出芽繁殖，也有的裂殖 能發(fā)酵糖類產(chǎn)能 細(xì)胞壁常含有甘露聚糖 喜在含糖量較高、酸度較大的環(huán)境中生長(zhǎng),酵母菌 種類較多，目前已知有500多種。 分布廣，在水果、蔬菜、花蜜和植物葉子表面以及果園的土壤里。在牛奶、動(dòng)物的排泄物以及空氣中也有酵母存在。大多數(shù)腐生，少數(shù)寄生。 與人類關(guān)系密切,第三節(jié) 酵母菌,酵母的應(yīng)用 酵母菌是人類應(yīng)用比較早的微生物。 在食品方面釀酒、制作面包、生產(chǎn)調(diào)味品等。 在醫(yī)藥方面生產(chǎn)酵母片、核糖核酸、核黃素、細(xì)胞色素C、B族維生素、乳糖酶、脂肪酶、氨基酸等。 在化工方面使石油脫臘、以石油為原料生產(chǎn)檸檬酸等。 在農(nóng)業(yè)方面生產(chǎn)飼料（例如SCP）。 在生物工程方面作為基因工程的受體菌。,第三節(jié) 酵母菌,酵母菌的危害： 腐生性酵母菌能使食物、紡織品和其他原料腐敗變質(zhì)； 少數(shù)耐高滲的酵母菌和魯氏酵母、蜂蜜酵母可使蜂蜜和果醬等敗壞； 有的酵母菌是發(fā)酵工業(yè)的污染菌，影響發(fā)酵的產(chǎn)量和質(zhì)量； 某些酵母菌會(huì)引起人和植物的病害，例如白假絲酵母可引起皮膚、粘膜、呼吸道、消化道等多種疾病.,第三節(jié) 酵母菌,酵母菌的形態(tài)和大小 酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu) 酵母菌的繁殖和生活史 酵母菌的代表屬,本節(jié)內(nèi)容,第三節(jié) 酵母菌,一、酵母菌的形態(tài)和大小,1、酵母菌形態(tài)： 酵母菌是一群?jiǎn)渭?xì)胞的真核微生物,其形態(tài)因種而異.通常為圓形、卵圓形或橢圓形。也有特殊形態(tài)，如檸檬形、三角形、藕節(jié)狀、臘腸形，假菌絲等 。,酵母菌,假菌絲: 酵母菌在一定條件下培養(yǎng)，產(chǎn)生的芽體與母細(xì)胞不分離形成的特殊形態(tài)。,2、酵母菌大?。?酵母菌比細(xì)菌粗約10倍，其直徑一般為25m，長(zhǎng)度為530m，最長(zhǎng)可達(dá)100m。 例如：釀酒酵母（S.cerevisiae） 寬度：2.510m 長(zhǎng)度：4.521m 酵母的大小、形態(tài)與菌齡、環(huán)境有關(guān)。一般成熟的細(xì)胞大于幼齡的細(xì)胞，液體培養(yǎng)的細(xì)胞大于固體培養(yǎng)的細(xì)胞。有些種的細(xì)胞大小、形態(tài)極不均勻，而有些種的酵母則較為均勻。,二、酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu),一般具有: 細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、液泡、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、微體、微絲、及內(nèi)含物等，有的菌體還有出芽痕、誕生痕。,釀酒酵母細(xì)胞結(jié)構(gòu),1、細(xì)胞壁 酵母細(xì)胞壁厚度0.10.3m，重量占細(xì)胞干重的18%25%。 化學(xué)組成：葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質(zhì)、脂類、幾丁質(zhì)。 幾丁質(zhì)并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因種而異。裂殖酵母一般不含幾丁質(zhì)，釀酒酵母含12%，有的假菌絲酵母含量超過了2%。,二、酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu),細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)： 酵母細(xì)胞壁呈“三明治”結(jié)構(gòu)：,酵母細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),外層：主要為甘露聚糖 內(nèi)層：主要為葡聚糖 中間層：主要是蛋白質(zhì),細(xì)胞壁,1、細(xì)胞壁,葡聚糖和甘露聚糖都是復(fù)雜的分枝狀聚合物，維持細(xì)胞壁強(qiáng)度的物質(zhì)主要是位于內(nèi)層的葡聚糖，此外，細(xì)胞壁上還含有少量的幾丁質(zhì)、脂類和無(wú)機(jī)鹽。 幾丁質(zhì)并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因種而異。裂殖酵母一般不含幾丁質(zhì)，釀酒酵母含12%，有的假菌絲酵母含量超過了2%。 壁外成分： 有些菌壁外含有由多糖構(gòu)成的類似莢膜的結(jié)構(gòu)。 如異多糖和淀粉類物質(zhì)。,出芽痕和誕生痕： 酵母出芽繁殖時(shí)，子細(xì)胞與母細(xì)胞分離，在子、母細(xì)胞壁上都會(huì)留下痕跡。在母細(xì)胞的細(xì)胞壁上出芽并與子細(xì)胞分開的位點(diǎn)稱出芽痕，子細(xì)胞細(xì)胞壁上的位點(diǎn)稱誕生痕。由于多重出芽，致使酵母細(xì)胞表面有多個(gè)小突起。 根據(jù)酵母細(xì)胞表面留下芽痕的數(shù)目，就可確定某細(xì)胞產(chǎn)生過的芽體數(shù)，因而可估計(jì)該細(xì)胞的菌齡。,2、細(xì)胞膜 酵母細(xì)胞膜是雙磷脂層構(gòu)造，其間鑲嵌著蛋白質(zhì)和甾醇。 酵母菌的細(xì)胞膜與原核生物的基本相同。但有的酵母菌如釀酒酵母中含有固醇類（甾醇）,這在原核生物是罕見的。,酵母細(xì)胞膜構(gòu)造,酵母細(xì)胞膜的功能： 調(diào)節(jié)細(xì)胞外溶質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的滲透屏障 細(xì)胞壁等大分子的生物合成和裝配基地 部分酶的合成和作用場(chǎng)所,3、細(xì)胞核 酵母具有由多孔核膜包裹著的細(xì)胞核，核膜是一種雙層單位膜，上面有大量的核孔。（核膜包裹，輪廓分明）。,酵母菌細(xì)胞核,核膜： 核孔4070nm ，透性比任何生物膜都 大。 染色體:由DNA和組蛋白牢固結(jié)合而成，呈線狀, 數(shù)目因種而異。 核仁：核內(nèi)有一或幾個(gè)區(qū)域rRNA含量很高，這一區(qū)域?yàn)楹巳剩呛铣珊颂求w的場(chǎng)所。 中心體: 在核膜外，由蛋白質(zhì)亞基組成的細(xì)絲 狀結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞繁殖分裂中起作用。 細(xì)胞核的功能:攜帶遺傳信息，控制細(xì)胞的增殖和代謝。,4 .細(xì)胞器 細(xì)胞質(zhì)主要是溶膠狀物質(zhì),在細(xì)胞質(zhì)中含有各種功能不同的結(jié)構(gòu)細(xì)胞器 細(xì)胞器：核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等。 （1）核糖體 酵母菌的核糖體為80S，由60S和40S大小亞基構(gòu)成。它游離在細(xì)胞質(zhì)中或附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。,核糖體,（2）線粒體: 1.雙層單位膜包圍的 細(xì)胞器；其中含脂 類、蛋白質(zhì)、少量 RNA和環(huán)狀DNA。 2.其DNA可自主復(fù)制， 不受核DNA控制。決 定線粒體的某些遺 傳性狀。 3.生物氧化中心。,（3）內(nèi)質(zhì)網(wǎng): 是分布在整個(gè)細(xì)胞中的由膜構(gòu)成的管道和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞中和核膜或細(xì)胞膜相連在一起。 根據(jù)表面結(jié)構(gòu)分為： 粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：膜外附著有核糖體。 光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：表面沒有附著的顆粒。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能： 起物質(zhì)傳遞的作用，另外還有合成脂類和脂蛋白,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖,（4）高爾基體 也是一種內(nèi)膜結(jié)構(gòu)。它是由扁平雙層膜和小泡所構(gòu)成。膜都是光滑的。 功能：為細(xì)胞提供一個(gè)內(nèi)部的運(yùn)輸系統(tǒng)。 5、液泡 由單層膜包裹的囊泡物，液泡中含水、有機(jī)酸、鹽類、 和水解酶類，還有一些貯藏顆粒（如肝糖粒、脂肪粒、異染顆粒等）。液泡常在細(xì)胞發(fā)育后期出現(xiàn)，它的大小可做為衡量細(xì)胞成熟的標(biāo)志。 功能：儲(chǔ)藏營(yíng)養(yǎng)物和水解酶類，與細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)交換； 調(diào)節(jié)滲透壓,二、酵母菌培養(yǎng)的特征,固體培養(yǎng) 菌落特征： 菌落大而厚，圓形，光滑濕潤(rùn)，粘性，顏色單調(diào)。常見白色、土黃色、紅色。,啤酒酵母菌落,2 . 液體培養(yǎng) 在液體培養(yǎng)基上，不同的酵母菌生長(zhǎng)的情況不同。 好氣性生長(zhǎng)的酵母可在培養(yǎng)基表面上形成菌膜或菌醭，其厚度因種而異。 有的酵母菌在生長(zhǎng)過程中始終沉淀在培養(yǎng)基底部。 有的酵母菌在培養(yǎng)基中均勻生長(zhǎng)，使培養(yǎng)基呈渾濁狀態(tài)。,三、繁殖方式和生活史,（一）繁殖方式： 分無(wú)性繁殖和有性繁殖兩大類，主要是無(wú)性繁殖。 無(wú)性繁殖：包括芽殖 、裂殖 、芽裂繁殖 和產(chǎn)生無(wú)性孢子 有性繁殖：主要是產(chǎn)生子囊孢子。 假酵母：只有無(wú)性繁殖過程。 真酵母：既有無(wú)性繁殖，又有有性繁殖 過程。,無(wú)性繁殖： 1、芽殖 是酵母菌無(wú)性繁殖的主要方式。 一個(gè)酵母能形成的芽數(shù)是有限的。（平均24個(gè)） 出芽方式： 多邊出芽、兩端出芽、三邊出芽、單邊出芽。 環(huán)境適宜時(shí)，可出現(xiàn)假菌絲。,芽殖過程： 母細(xì)胞形成小突起（AD） 核裂（EG） 原生質(zhì)分配（HI） 新膜形成（JK） 形成新細(xì)胞壁（L）,2、裂殖： 借細(xì)胞橫分裂法繁殖,與細(xì)菌類似. 如裂殖酵母。 進(jìn)行裂殖的酵母菌種類很少. 3.芽裂 為芽殖、芽裂的中間類型，母細(xì)胞在出芽的同時(shí)產(chǎn)生橫隔膜。,裂殖,芽殖,(二)有性生殖 酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式進(jìn)行有性繁殖。 1、子囊和子囊孢子的形成：一般通過鄰近的兩個(gè)性別不同的細(xì)胞各自伸出一根管狀的原生質(zhì)突起，隨即相互接觸、局部融合并形成一個(gè)通道，再經(jīng)過質(zhì)配、核配形成雙倍體細(xì)胞接合子。接合子進(jìn)行減數(shù)分裂，形成4個(gè)或8個(gè)子核，每一個(gè)子核和周圍的細(xì)胞質(zhì)一起，在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子，形成子囊孢子的細(xì)胞稱為子囊。一般一個(gè)子囊可產(chǎn)生4-8個(gè)子囊孢子。孢子數(shù)目、大小、形狀因種而異。（見書上59頁(yè)圖237）,酵母的二倍體營(yíng)養(yǎng)體細(xì)胞,減數(shù)分裂后產(chǎn)生四個(gè)單倍體的核,原細(xì)胞發(fā)育成子囊，里面有四個(gè)子囊孢子，將來發(fā)育成單倍體營(yíng)養(yǎng)體細(xì)胞,子囊孢子的形成,2、實(shí)驗(yàn)室子囊孢子的獲得 酵母菌在一定條件下才能形成子囊孢子。 供實(shí)驗(yàn)的酵母須營(yíng)養(yǎng)好，活力旺盛。用營(yíng)養(yǎng)充足的培養(yǎng)基和強(qiáng)壯的幼齡細(xì)胞連續(xù)傳代三次。 培養(yǎng)時(shí)，溫度：2530。須接觸大量空氣，促進(jìn)細(xì)胞氧化作用。 選擇適當(dāng)?shù)纳咦优囵B(yǎng)基（營(yíng)養(yǎng)貧瘠的培養(yǎng)基），使細(xì)胞處于饑餓狀態(tài)。常用石膏塊或醋酸鈉瓊脂斜面等。,(二)、酵母菌的生活史 上代個(gè)體經(jīng)一系列生長(zhǎng)、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個(gè)體的全部過程，稱為該生物的生活史或生命周期。 各種酵母的生活史可分為三種類型： 1. 單倍體型 2. 雙倍體型 3. 單雙倍體型,單倍體型 以八孢裂殖酵母為代表 特點(diǎn):營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞是單倍體；無(wú)性繁殖以裂殖方式進(jìn)行；雙倍體細(xì)胞不能獨(dú)立生活，故雙倍體階段短，一經(jīng)生成立即減數(shù)分裂。,(二)、酵母菌的生活史,2、雙倍體型 以路德類酵母為代表 特點(diǎn)：營(yíng)養(yǎng)體為雙倍體，不斷進(jìn)行芽殖，雙倍體營(yíng)養(yǎng)階段長(zhǎng)，單倍體的子囊孢子在子囊內(nèi)發(fā)生接合。單倍體階段僅以子囊孢子形式存在，故不能獨(dú)立生活。,(二)、酵母菌的生活史,3、單雙倍體