真核生物公開課獲獎?wù)n件

第二章真菌形態(tài)、構(gòu)造與功能第1頁是指細(xì)胞核具有核膜，能進行有絲分裂，細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同步存在葉綠體等細(xì)胞器微小生物。真核微生物：真核生物細(xì)胞構(gòu)造真核微生物重要類群:植物界：顯微藻類動物界：原生動物菌物界：粘菌、假菌和真菌。

真菌三個分支為：酵母、霉菌、蕈菌。第2頁真菌習(xí)性√大部分真菌為陸生，生長在土壤或死亡植物材料上?！逃行樗?，生活在淡水或海水中。√對于自然界中有機碳礦化起重要作用。√真菌也能引起谷類植物疾病，少部分真菌寄生在包括人類在內(nèi)動物體內(nèi)。第3頁真核生物細(xì)胞構(gòu)造第4頁真核細(xì)胞中細(xì)胞器功能細(xì)胞器功效細(xì)胞膜細(xì)胞選擇通透性屏障，細(xì)胞之間相互作用及分泌等功效相關(guān)。細(xì)胞質(zhì)提供其它細(xì)胞器存在環(huán)境以及大量代謝過程場所。微絲、中間絲和微管形成細(xì)胞骨架，維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)，和細(xì)胞運動相關(guān)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)和脂肪合成場所，負(fù)責(zé)物質(zhì)轉(zhuǎn)運。核糖體蛋白質(zhì)合成場所。高爾基體各種物質(zhì)組裝和分泌場所，負(fù)責(zé)溶酶體形成。溶酶體胞內(nèi)消化作用。線粒體TCA、電子傳遞、氧化磷酸化等路徑發(fā)生場所，細(xì)胞能量起源。葉綠體利用光能固定二氧化碳合成糖，是光合作用場所。細(xì)胞核細(xì)胞控制中心，遺傳信息貯藏位置。核仁rRNA合成和組裝場所。細(xì)胞壁賦予細(xì)胞堅韌性和形態(tài)。纖毛和鞭毛細(xì)胞運動。液泡營養(yǎng)物質(zhì)暫時貯藏和轉(zhuǎn)運場所，有時有溶酶體作用，能調(diào)整細(xì)胞滲透壓。第5頁第一節(jié)真核微生物細(xì)胞構(gòu)造所有真核微生物細(xì)胞都具有細(xì)胞膜、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)，除動物界原生動物外，其他真核微生物一般都具有細(xì)胞壁。真核細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞器包括：微絲、中間絲、微管構(gòu)造、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、微體、線粒體、核糖體、葉綠體、液泡、殼質(zhì)體、膜邊體、氫化酶體等。細(xì)胞外尚有某些特殊器官如鞭毛、纖毛等。并非所有真核細(xì)胞都具有以上所有細(xì)胞器。真核細(xì)胞中除細(xì)胞核外，所含細(xì)胞器種類和數(shù)量很大程度上取決于細(xì)胞類型。例如，線粒體在真核細(xì)胞中普遍存在，而葉綠體則僅存在于光養(yǎng)型細(xì)胞。第6頁一、真核細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞器微絲（microfilaments）：分散存在于幾乎所有真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中細(xì)小蛋白絲，直徑在4~7納米，也可呈網(wǎng)狀或平行分布。微絲參與細(xì)胞運動和形狀變化。1.微絲、中間絲和微管構(gòu)造微管(microtubules)：存在于細(xì)胞質(zhì)中形狀類似于細(xì)圓柱體，呈管狀絲狀細(xì)胞器。直徑大概25納米，微管由兩種球蛋白亞基構(gòu)成，稱微管蛋白微管。微管還存在于有絲分裂紡錘體中以及參與細(xì)胞或細(xì)胞器運動構(gòu)造中。微管至少具有三種功能：（1）有助于維持細(xì)胞形狀；（2）與微絲一起參與細(xì)胞運動；（3）參與胞內(nèi)物質(zhì)運送。中間絲（intermediatefilaments）：基質(zhì)中另一種絲狀構(gòu)造，直徑約8~10納米。微絲、微管和中間絲是構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)部一種互相關(guān)聯(lián)、巨大、復(fù)雜、絲狀網(wǎng)絡(luò)細(xì)胞骨架。細(xì)胞骨架在保持細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞運動方面均具重要作用。第7頁細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中存在一種具有封閉膜系統(tǒng)及由該膜圍成腔形或互相溝通網(wǎng)狀構(gòu)造。分粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(EndoplasmicReticulum,ER)

功能：脂類和蛋白質(zhì)是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合酶和核糖體合成。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以運送蛋白質(zhì)、脂類和其他物質(zhì)進出細(xì)胞。與粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合核糖體合成多肽鏈可以穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜或進入其內(nèi)腔，再傳播到別處。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也是細(xì)胞膜合成重要場所。第8頁一種膜狀細(xì)胞器，是由某些平行堆疊扁平膜囊和大小不等囊泡所構(gòu)成膜聚合體。3.高爾基體(GolgiApparutus)許多真菌高爾基體構(gòu)造形成不完全。高爾基體參與細(xì)胞膜形成和細(xì)胞產(chǎn)物包裝。當(dāng)高爾基體將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成物質(zhì)運至真菌菌絲體尖端細(xì)胞壁上時，就實現(xiàn)了菌絲體生長。大多數(shù)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進入高爾基體蛋白質(zhì)為糖蛋白，帶有短糖基鏈。高爾基體可以根據(jù)其用途不一樣樣，通過添加特定基團對蛋白質(zhì)進行修飾，然后將蛋白質(zhì)運送到合適場所。第9頁4.溶酶體(lysosomes)溶酶體為球形或囊泡狀，由單層膜包裹，平均直徑為500nm，參與胞內(nèi)消化，具有在pH值為3.5~5.0微酸性條件下作用最強多種水解酶類，重要功能是細(xì)胞內(nèi)消化作用。溶酶體是由高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成一種細(xì)胞器。其內(nèi)部消化酶由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，并被高爾基體包裝形成溶酶體?？拷郀柣w光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也可出芽形成溶酶體。第10頁5.微體(microbody)一種與溶酶體相似球形細(xì)胞器，由單層膜包圍，其內(nèi)部所含酶為氧化酶和過氧化氫酶，又稱過氧化物酶體(peroxisome)。其功能是防止細(xì)胞遭受過氧化氫毒害，同步具有氧化分解脂肪酸功能等。第11頁6.真核核糖體（ribosome）真核核糖體可以游離形式存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，也可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)緊密相連，比70S細(xì)菌核糖體大。它是由60S和40S兩個亞單位構(gòu)成二聚體，沉降系數(shù)為80S。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合核糖體合成蛋白質(zhì)可進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔被運送到其他場所，并被分泌到胞外，也可以插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜成為整合膜蛋白。游離核糖體合成蛋白質(zhì)為非分泌蛋白和非膜蛋白質(zhì)，可插入細(xì)胞核、線粒體和葉綠體等細(xì)胞器。蛋白質(zhì)合成后正常折疊需要一種成為分子伴侶蛋白協(xié)助，分子伴侶也能協(xié)助蛋白質(zhì)運至線粒體等真核細(xì)胞器。許多核糖體一般串連在一條mRNA上，并高效地進行肽鏈合成。mRNA和核糖體形成復(fù)合體稱為多聚核糖體。第12頁7.線粒體(mitochondria)完整線粒體由內(nèi)外兩層膜包裹，兩層膜由6~8nm膜間隙分開。內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴(cristae)，增長線粒體內(nèi)膜表面積。嵴形狀和數(shù)量與細(xì)胞種類及生理狀態(tài)親密有關(guān)，真菌具有板層狀嵴。濃稠基質(zhì)中具有其自身核糖體和DNA。三羧酸循環(huán)和脂肪酸β-氧化途徑所需酶系則存在于線粒體基質(zhì)中。參與電子傳遞及氧化磷酸化電子載體和酶只存在于線粒體內(nèi)膜上。基粒(elementaryparticle)或F1粒子：成串存在于線粒體內(nèi)膜表面上許多直徑約為8.5nm球狀小體。具有在細(xì)胞呼吸過程中合成ATP功能。第13頁8.葉綠體(chloroplast)葉綠體是具有葉綠素細(xì)胞器，是進行光合作用場所，存在于能進行光合作用真核生物細(xì)胞中。由雙層膜包裹。外膜通透性好，內(nèi)膜對物質(zhì)透過選擇性強。葉綠體還具有雙鏈環(huán)狀DNA以及RNA、70S核糖體、脂滴、淀粉粒和進行光合作用酶等成分。由CO2和水形成碳水化合物暗反應(yīng)發(fā)生在基質(zhì)內(nèi)捕捉光能產(chǎn)生ATP、NADPH和O2光反應(yīng)定位在類囊體膜上第14頁9.液泡(vocuole)真核微生物細(xì)胞中出現(xiàn)由單層膜包圍泡狀細(xì)胞器。液泡大小、形態(tài)及其所含化學(xué)構(gòu)成隨細(xì)胞年齡和生理狀態(tài)而異。一般微生物旺盛生長時，液泡較小，并且其中內(nèi)含物少。但伴隨細(xì)胞老化，其中出現(xiàn)異染粒、肝糖粒、脂肪滴、某些堿性氨基酸以及DNA酶、蛋白酶、脂酶等多種水解酶類。液泡不僅具有溶酶體功能，同步還可調(diào)整細(xì)胞滲透壓以及貯藏營養(yǎng)物質(zhì)。第15頁10.殼質(zhì)體(chitosome)一種活躍于絲狀真菌菌絲頂端微小泡囊，直徑約40~70nm，內(nèi)含幾丁質(zhì)合成酶，因此又稱幾丁質(zhì)酶體。功能和真菌菌絲細(xì)胞壁合成和生長延伸有關(guān)。位于真菌細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間由單層膜包圍而成一種特殊膜構(gòu)造。形狀變化很大，有管狀、囊狀、球狀、卵圓狀或為多層折疊狀，功能也許與細(xì)胞壁形成有關(guān)。11.膜邊體(lomasome)第16頁12.氫化酶體(hydrogenosome)一種由單層膜包圍球狀細(xì)胞器，一般存在于專性或兼性厭氧真核生物中，是這些真核生物呼吸器官，構(gòu)造和功能與線粒體大不相似，氫化酶體缺乏DNA和核糖體以及線粒體向內(nèi)延伸膜系統(tǒng)。氫化酶體內(nèi)含氫化酶、鐵氧環(huán)蛋白、氧化還原酶和丙酮酸等。其功能是為細(xì)胞運動提供能量。一類較小球狀細(xì)胞器，直徑約為200nm，由一種單層膜包圍電子密集基質(zhì)構(gòu)成。伏魯寧體一般與絲狀真菌菌絲中隔閡孔有關(guān)聯(lián)，具有塞子功能，當(dāng)菌絲受傷后，它可以堵塞隔閡孔而防止原生質(zhì)流失，正常狀況下可以調(diào)整兩個相鄰細(xì)胞間細(xì)胞質(zhì)流動。13.伏魯寧體(woroninbody)第17頁二、纖毛(cilia)與鞭毛(flagella)真核微生物纖毛和鞭毛是與運動有關(guān)最重要細(xì)胞器。纖毛平均長度僅為5~20μm，而鞭毛長度則為100~200μm。盡管它們都是鞭子狀，都通過擊打推進微生物向前運動（即“揮鞭式”驅(qū)動），但兩者不完全相似。鞭毛纖毛尾鞭型鞭毛茸毛型鞭毛鞭毛側(cè)絲第18頁真核微生物中原生動物、藻類和低等水生真菌游動孢子或配子才有鞭毛，而纖毛只有纖毛綱原生動物才有。酵母菌和陸生性霉菌一般不具有鞭毛和纖毛。鞭毛和纖毛超微構(gòu)造基本相似。都是膜包裹圓柱體。位于細(xì)胞外部鞭桿橫截面呈“9+2”型，由九對微管二聯(lián)體圍繞著兩個中央微管構(gòu)成。其化學(xué)構(gòu)成為蛋白質(zhì)。第19頁鞭毛或纖毛基部嵌埋于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)膜上，是一種短圓柱體，稱為基體。基體超微構(gòu)造不一樣樣于鞭桿，它被膜包裹內(nèi)部沒有中央管，只有外圍九組微管三聯(lián)體構(gòu)成，而不是二聯(lián)體。

第20頁三、細(xì)胞核和細(xì)胞分裂細(xì)胞核(nucleus)是細(xì)胞遺傳信息被核膜包裹而形成球形體。包括核膜、核仁和染色體等構(gòu)造1.細(xì)胞核構(gòu)造第21頁遺傳物質(zhì)：染色質(zhì)（常染色質(zhì)、異染色質(zhì)）、染色體。核膜構(gòu)造：由內(nèi)外兩層單位膜構(gòu)成，兩層膜間被核周隙所分隔。外層膜表面常有核糖體顆粒，與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，核周隙與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通；內(nèi)核膜表面光滑，緊貼一層致密纖維網(wǎng)狀構(gòu)造，對核膜起支撐作用，稱為核纖層。染色質(zhì)一般與內(nèi)膜相連。核孔：核膜上存在由內(nèi)、外膜融合而成小孔。每個核孔邊緣以復(fù)雜環(huán)狀排列著稱為孔環(huán)顆粒狀和纖維狀物質(zhì)。核孔是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)運送通道?？篆h(huán)可以調(diào)整或協(xié)助物質(zhì)通過核孔。核仁：無被膜包裹，一種核中可包括一種或多種核仁，其中富含RNA，是合成rRNA和裝配核糖體場所。在非分裂細(xì)胞內(nèi)存在核仁，但在有絲分裂期間核仁消失。核糖體蛋白在細(xì)胞質(zhì)中合成后被運送到核仁，與rRNA結(jié)合形成真核細(xì)胞核糖體兩個大小亞基，再被運送到細(xì)胞質(zhì)中，結(jié)合形成完整核糖體。第22頁2.有絲分裂和減數(shù)分裂有絲分裂:真核微生物進行繁殖時，其遺傳物質(zhì)所進行復(fù)制和平均分離過程，使每個新細(xì)胞均有一套完整染色體，分裂前后細(xì)胞核中染色體數(shù)目相等。這一細(xì)胞核分裂和染色體分派過程稱為有絲分裂。細(xì)胞周期是指細(xì)胞在生長分裂循環(huán)中，由第一次分裂結(jié)束至下一次分裂結(jié)束期間所經(jīng)歷過程。細(xì)胞周期包括細(xì)胞分裂間期和有絲分裂期。第23頁分裂間期：第一次有絲分裂結(jié)束到第二次有絲分裂開始之間周期部分，細(xì)胞生長發(fā)生在分裂間期。

微生物細(xì)胞周期長短重要決定于G1期長短可看到包括兩條染色單體（又稱姐妹染色體或姊妹染色體）染色體，并向細(xì)胞赤道板移動，同步紡錘體形成，核仁消失，核膜開始溶解。染色體排列在紡錘體中央，核膜消失。每個染色體兩條染色單體分開并移向兩極核仁重現(xiàn)，形成兩個新核有絲分裂期

第24頁在許多真菌、某些原生動物及藻類中，有絲分裂過程中其核膜并不消失，新細(xì)胞形成是通過親代細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)分裂（即胞質(zhì)分裂）來完畢，這一過程一般開始于后期，結(jié)束于末期末。尚有些真核微生物在有絲分裂過程并無胞質(zhì)分裂，只產(chǎn)生多核形成多核體細(xì)胞。第25頁幾種概念：單倍體：指在一種細(xì)胞核中同一性狀染色體數(shù)目只有一套。二倍體：指在一種細(xì)胞核中具有同一性狀染色體數(shù)目存在兩套。同源染色體：二倍體中兩套染色體一種來自父本，一種來自母本，兩者遺傳性狀相似，這樣染色體稱為同源染色體。減數(shù)分裂：細(xì)胞分裂后染色體數(shù)目減半，每個子細(xì)胞只好到一套完整染色體過程稱為減數(shù)分裂。第26頁減數(shù)分裂過程：包括兩次分裂，但染色體只復(fù)制一次。通過兩次分裂，1個二倍體細(xì)胞變成了4個單倍體子細(xì)胞。第一次分裂與有絲分裂明顯不一樣樣，首先二倍體中兩條同源染色體配對，并緊密相連，這一過程稱為聯(lián)會。然后染色體復(fù)制，每一同源染色體均形成雙鏈姐妹染色體，這時同源染色體之間遺傳信息也許發(fā)生互換。最終由著絲粒連接雙鏈姐妹染色體分別向相反兩極運動，兩條染色單體由一種著絲粒連接。第二次分裂與有絲分裂過程基本相似，只是染色體不再復(fù)制，分裂過程中，由紡錘絲牽引每條染色體兩條姊妹染色單體向兩極運動，著絲點分裂，姊妹染色體分開，并移到兩極，紡錘絲消失，核膜出現(xiàn)，形成兩個子細(xì)胞。第27頁四、細(xì)胞壁真核生物（如植物）細(xì)胞壁重要成分是纖維素，但詳細(xì)組分隨生物種類不一樣樣而有所變化。在低等真菌中以纖維素為主，酵母菌以葡聚糖為主，而高等陸生真菌以幾丁質(zhì)為主。真菌細(xì)胞壁一般具有80%~90%多糖，它與蛋白質(zhì)、脂類、聚磷酸鹽及無機離子結(jié)合在一起共同構(gòu)成了結(jié)實壁。第28頁五、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞比較特征原核生物真核生物系統(tǒng)發(fā)育群細(xì)菌（包含放線菌、藍細(xì)菌和支原體、衣原體、立克次氏體等）、古生菌藻類、真菌、原生動物、植物、動物大小普遍小，通常直徑小于2um普遍大，直徑2-100um細(xì)胞壁大部分有，通?；瘜W(xué)組成復(fù)雜并含肽聚糖植物、藻類和真菌有壁，化學(xué)組成簡單，不含肽聚糖，通常由其它多糖組成，動物和大部分原生動物無壁第29頁細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞器細(xì)胞膜通常無甾醇，存在hopanoids有甾醇，無hopanoids