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真菌的細胞結(jié)構(gòu)與功能真核微生物的類型真菌(fungi):酵母和霉菌假菌:在孢子的運動型、有性生殖的類型、細胞壁的組成以及線粒體的形狀區(qū)別于真菌。粘菌(粘質(zhì)霉菌,slimemold)介于真菌(可形成子實體)與原生動物(無細胞壁、可運動)之間的一類真核微生物;區(qū)別于粘細菌(myxobacteria)單細胞藻類(algae)原生動物(protozoa)2021/3/102真菌的主要特點不含葉綠體、化能有機營養(yǎng)、具有真正的細胞核、含有線粒體等細胞器,通常以孢子進行繁殖、不運動的真核微生物。其個體一般較原核微生物大。2021/3/103菌物界在真核生物中與動物界和植物界相平行的界,包括一大群無葉綠素,依靠細胞表面吸收養(yǎng)料的真核微生物,它們在形態(tài)、營養(yǎng)方式與生態(tài)上有許多相似之處,從而構(gòu)成了一個關(guān)系十分密切的生物類群。
真菌:酵母、霉菌;假菌:卵菌、絲壺菌;粘菌2021/3/104酵母細胞圓形或卵圓形細胞2021/3/105霉菌菌絲頂端1-2μm的頂部區(qū)域含有大量細胞質(zhì)的泡囊,而缺乏所有的細胞器。在顯微照片中有些泡囊與細胞膜融合的現(xiàn)象。菌絲內(nèi)的原生質(zhì)從老的部位向幼小的菌絲頂端的生長點流動,最后老的部位形成一個死的空胞。2021/3/106一、細胞壁功能與原核生物相似,但組成與結(jié)構(gòu)不同。2021/3/107真菌細胞壁葡聚糖是酵母細胞壁的主要成分;幾丁質(zhì)是其他高等陸生真菌的主要成分?;炷痢獰o定形的基質(zhì),如甘露聚糖和蛋白質(zhì)等,混填在纖維狀物質(zhì)構(gòu)成的網(wǎng)內(nèi)或網(wǎng)外,充實細胞壁的結(jié)構(gòu)。鋼筋—纖維狀物質(zhì):主要是糖苷鍵連接成的微纖絲,賦予細胞壁堅韌的機械性能。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu):2021/3/108(1)酵母的細胞壁結(jié)構(gòu)呈“三明治”的特點,外層甘露聚糖和內(nèi)層葡聚糖都是復(fù)雜的分枝狀聚合物,總量超過細胞壁干重85%,其間夾有一層蛋白質(zhì)分子,其量約占細胞壁干重的10%。2021/3/109酵母細胞壁的特點稀酸可除去甘露聚糖及蛋白質(zhì),但細胞仍維持正常形態(tài)。酵母細胞壁的厚度為25-70nm,重量為細胞干重的25%含有少量幾丁質(zhì),集中在芽痕。葡聚糖是賦予酵母細胞機械強度的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。分為兩類。①β-(1-3)葡聚糖,有β-(1-6)鍵連接的分枝,MW240000,含量為85%;②高度分枝的β-(1-6)葡聚糖,分枝處以β-(1-3)連接。2021/3/1010幾丁質(zhì)的結(jié)構(gòu)2021/3/1011酵母細胞壁不同酵母的細胞壁成分差別較大。蛋白質(zhì)少數(shù)為結(jié)構(gòu)蛋白,多數(shù)為酶,與細胞壁的合成和細胞營養(yǎng)相關(guān)。蛋白質(zhì)夾在甘露聚糖與葡聚糖之間;并經(jīng)常與甘露聚糖共價結(jié)合,形成復(fù)合物,具抗原性。蝸牛酶內(nèi)含纖維素酶、甘露聚糖酶、幾丁質(zhì)酶和脂酶等30余種酶、可用于水解酵母細胞壁。2021/3/1012(2)霉菌的細胞壁以粗糙脈孢霉為例:最外層無定形的葡聚糖(87nm)中層為糖蛋白嵌埋在蛋白質(zhì)基質(zhì)中,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(49nm)。內(nèi)層為蛋白質(zhì)層(9nm)。
最內(nèi)層由幾丁質(zhì)微纖維組成。(18nm)
2021/3/1013霉菌菌絲菌絲的結(jié)構(gòu)與生長具有極性;菌絲可分為頂端、亞頂端以及成熟區(qū);在頂端之后,細胞壁逐漸加厚而不再生長;隔膜與菌絲細胞壁成分相似。菌絲在光學(xué)顯微鏡下是均勻的,但厚壁的休眠孢子,如接合孢子、厚壁孢子則有明顯的紋飾。2021/3/1014假菌的鞭毛與纖毛游動孢子及配子;功能與原核生物的鞭毛相同,但在構(gòu)造、運動機理、消耗能量形式及對細胞壁的依賴性上有明顯差別;在真核微生物細胞表面上的毛發(fā)狀細胞器;鞭毛長150-200μm,纖毛長5-10μm;鞭桿的橫切面呈“9+2”型2021/3/1015二、真核微生物細胞質(zhì)膜與原核微生物的比較甾醇:真核生物細胞膜含有甾醇(酵母中有麥角甾醇),而原核生物沒有(支原體除外),但有的細菌細胞膜上有類何帕醇化合物;磷脂種類:真核生物一般是磷脂酰乙醇胺和磷脂酰膽堿;而原核生物一般是磷脂酰乙醇胺和磷脂酰甘油;古生菌細胞膜上有分支;細菌細胞膜上的蛋白質(zhì)含量比真核生物高,功能也多;對于好氧細菌而言,其細胞膜上具有電子傳遞鏈;細菌細胞膜上存在特殊的物質(zhì)運輸系統(tǒng)—基團轉(zhuǎn)移運輸。2021/3/1016三、細胞核真菌細胞核一般比較小,存在多核現(xiàn)象,而在菌絲尖端細胞中常看不到細胞核。2021/3/1017核小體染色體數(shù)構(gòu)巢曲霉:8粗糙脈孢霉:7釀酒酵母:172021/3/1018真菌的細胞核直徑1—3m3—40條染色體基因組大小:13—100Mb(millionbasepairs)DNA,編碼6,000--13,000個基因2021/3/1019質(zhì)粒(Plasmids)罕見S.cerevisiae的2μm質(zhì)粒6300bp的環(huán)狀DNA,周長2μm,獨立于染色體。2021/3/1020四、細胞質(zhì)與細胞器1、細胞骨架和細胞基質(zhì)2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核糖體3、高爾基體4、微體5、線粒體6、其它的細胞器2021/3/10211、細胞骨架微絲:肌動蛋白微管:微管蛋白(鞭毛及纖毛)中間絲:vimentin功能:細胞形狀細胞運動細胞內(nèi)物質(zhì)運輸2021/3/10222、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):合成、運送胞外分泌蛋白;滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):脂類代謝與鈣代謝2021/3/10233、高爾基體蛋白加工及修飾分泌包裝2021/3/10244、微體(Microbodies)乙醛酸循環(huán)體與孢子萌發(fā)有關(guān),將儲存的脂肪轉(zhuǎn)化為糖類。依賴黃素的氧化酶、過氧化氫酶過氧化氫酶體含有一種或幾種氧化酶;保護細胞免受過氧化氫的毒害;數(shù)目受環(huán)境影響過氧化氫酶體和乙醛酸循環(huán)體單層膜,與溶酶體相似的球狀細胞器2021/3/10255、線粒體氧化磷酸化;大小、形狀及數(shù)目受環(huán)境影響。2021/3/10266、其它的細胞器(1)液泡(2)膜邊體(3)幾丁質(zhì)酶體(4)氫化酶體2021/3/1027(1)Vacuoles—液泡2021/3/1028液泡的特點與溶酶體功能相似,內(nèi)含各種酶(蛋白酶、纖維素酶等);儲藏物(糖原、脂肪、陽離子等)
,調(diào)節(jié)pH;液泡破碎,細胞自溶。液泡可調(diào)節(jié)細胞滲透壓,并與細胞質(zhì)進行物質(zhì)交換。
在光學(xué)顯微鏡下可見,液泡的形態(tài)變化很大,大小或數(shù)目隨著年齡或菌絲老化而增加—細胞成熟的標(biāo)志;
2021/3/1029(2)膜邊體(lomasome)真菌細胞膜的一個特殊現(xiàn)象—在膜表面存在膜折疊現(xiàn)象,位于膜的外表面,當(dāng)被排擠到壁內(nèi)時,則稱為膜邊體。膜邊體可能由高爾基體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特定部位形成,各膜邊體能相互融合,也可與其他細胞器或膜相結(jié)合。2021/3/1030(2)膜邊體的特點分泌水解酶或與細胞壁合成、分泌、膜的增生、胞飲有關(guān)。內(nèi)含泡狀物或顆粒物。管狀、囊狀、球狀、卵園狀或多層折疊膜狀。位于菌絲細胞的膜壁之間,單層膜。邊緣體、須邊體或質(zhì)膜外泡,真菌細胞特有。2021/3/1031(3)幾丁質(zhì)酶體(chitosome)含幾丁質(zhì)合成酶,殼體。各種真菌菌絲頂端細胞中,40-70nm??蓪DP-N-乙酰葡糖胺合成幾丁質(zhì)微纖維。運送幾丁質(zhì)合成酶,參與新細胞壁的合成而使頂端延伸。2021/3/1032氫化酶體(Hydrogenosomes)單層膜的球狀細胞器含氫化酶、氧化還原酶、鐵氧還蛋白和丙酮酸存在于厭氧性的真菌和原生動物中,其功能類似線粒體。2021/3/1033淀粉顆粒2021/3/1034總結(jié)(1)(1)真菌細胞壁是由微纖絲成分的混合物鑲嵌在無定形的基質(zhì)化合物組成的。微纖絲是由不同的多糖鏈相互纏繞,嵌入蛋白質(zhì)及類脂和一些小分子的多糖基質(zhì)中。因此,真菌細胞壁看起來象鋼筋混凝土,其中微纖絲作為鋼筋支架,基質(zhì)作為周圍的水泥。(2)真菌菌絲的生長只限于頂端,頂端生長的原材料多是通過膜包圍的囊狀物輸送的。2021/3/1035總結(jié)(2)(3)真菌的鞭毛在結(jié)構(gòu)、能量來源、運動方式及對細胞壁的依賴性上區(qū)別于細菌的鞭毛。(4)膜邊體存在于許多真菌菌絲的細胞膜和細胞壁之間,由單層膜組成,分泌水解酶或與細胞壁合成、分泌、
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