(14)-第二章 真核微生物的形態(tài)、構造、功能

1第二章

真核微生物2掌握放線菌及其它原核微生物的形態(tài)、構造及功能

教學目的：掌握酵母、霉菌的形態(tài)、細胞結構、主要繁殖方式以及培養(yǎng)特征掌握真核微生物與原核微生物的形態(tài)、構造的區(qū)別教學方法和手段：主要通過多媒體課件的講授和生活中的案例分析來實現(xiàn)教學目的，通過提問、討論等教學輔助手段促進學生的積極思考，激發(fā)學生的潛能。3第一節(jié)真核微生物概述細胞核具有核膜；能進行有絲分裂；細胞質中存在線粒體或同時存在葉綠體等細胞器具有上述特征的微小生物真菌、顯微藻類、原生動物4典型真核細胞構造模式圖（動物細胞）5典型真核細胞構造模式圖（植物細胞）6一、真核生物與原核生物的比較7二、真核微生物的主要類群真核微生物植物界：顯微藻類動物界：原生動物，微型后生動物菌物界：假菌真菌單細胞真菌——酵母菌絲狀真菌——霉菌大型真菌子實體真菌——蕈菌粘菌8真菌是最重要的真核微生物，約有十幾萬種，它們的特點是無葉綠素，不能進行光合作用一般具有發(fā)達的菌絲體細胞壁多含有幾丁質營養(yǎng)方式為異養(yǎng)吸收型以產大量無性和（或）有性孢子的形式進行繁殖陸生性較強9（一）、細胞壁真菌細胞壁主要成分是多糖，另有少量的蛋白質和脂類低等真菌的細胞壁的主要成分以纖維素為主酵母的細胞壁的主要成分以葡聚糖為主高等真菌的細胞壁的主要成分以幾丁質為主真核細胞構造10（二）、鞭毛與纖毛1112（三）、細胞質膜PlasmaMembrane項目原核生物真核生物甾醇無（支原體例外）有（膽甾醇、麥角甾醇等）磷脂種類磷脂酰甘油和磷脂酰乙醇胺等磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺等脂肪酸種類直鏈或分支、飽和或不飽和脂酸；每一磷脂分子常含飽和與不飽和脂肪酸各一高等真菌：含偶數(shù)碳原子的飽和或不飽和脂肪酸低等真菌：含奇數(shù)碳原子的不飽和脂肪酸糖脂無有（具有細胞間識別受體功能）電子傳遞體有無基團轉移運輸有無胞吞作用無有13（四）細胞核是細胞遺傳信息（DNA）的貯存、復制和轉錄的主要部位外形固定，有核膜由核被膜、染色質、核仁和核基質組成14（五）細胞質和細胞器位于細胞質膜和細胞核間的透明、粘稠、不斷流動并充滿各種細胞器的溶液，稱為細胞質。1、細胞基質和細胞骨架除細胞器以外的膠狀溶液，稱細胞基質細胞骨架是由微管、肌動蛋白絲（微絲）和中間絲3種蛋白質纖維構成的細胞支架15糙面內質網：合成和運送胞外分泌蛋白Roughendoplasmicreticulum(RER)Smoothendoplasmicreticulum(SER)

光面內質網：脂類和鈣代謝有關。2、內質網和核糖體16核糖體（核蛋白體）：存在于一切細胞中的無膜包裹的顆粒狀細胞器，具有蛋白質合成功能。40%蛋白質，60%RNA。17Golgiapparatus3、高爾基體4~8個平行堆疊的扁平膜囊和大小不等的囊泡所組成的膜聚合體功能是協(xié)調細胞生化功能和細胞內外環(huán)境的重要的細胞器18Lysosymes4、溶酶體

單層膜內含多種酸性水解酶功能是細胞內消化195、微體microbody

單層膜包裹、內含多種氧化酶和過氧化氫酶

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

兩層膜外形和大小酷似桿菌每個細胞有數(shù)百到數(shù)千個功能是把蘊藏在有機物中的化學潛能轉化成生命活動所需能量6、線粒體217、葉綠體chloroplast雙層膜包裹、只存在于綠色植物的細胞中具有光合作用外形多為扁平的圓形或橢圓形構造由三部分組成：葉綠體膜、類囊體、和基質228、液泡9、膜邊體10、幾丁質體11、氫化酶體真菌特有，位于質膜與細胞壁間，可能與分泌水解酶或合成細胞壁有關。真菌菌絲體頂端微小泡囊，合成幾丁質微纖絲。鞭毛基體附近，為鞭毛運動提供能量。維持滲透壓，貯存營養(yǎng)物質，還具溶酶體功能。23第二節(jié)酵母菌（Yeast）

酵母菌一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌特點：個體一般以單細胞狀態(tài)存在多數(shù)營出芽繁殖能發(fā)酵糖類產能細胞壁常含甘露聚糖常生活在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中24一、分布及與人類的關系分布：偏酸性的含糖環(huán)境，也稱為“糖菌”。

水果、蔬菜、蜜餞、果園土壤中。種類：據(jù)統(tǒng)計，已知的酵母有56屬，1000多種。

25關系密切（1）重要的微生物資源；人類的第一種“家養(yǎng)微生物”。單細胞蛋白（SCP）。（2）重要的科研模式微生物；啤酒酵母（Saccharomycescerevisae）第一個完成全基因組序列測定的真核生物（1997）。（3）有些酵母菌具有危害性：有些酵母菌能引起皮膚、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病。26二、細胞的形態(tài)構造1．典型的真核微生物，形態(tài)通常有球狀、卵圓狀、橢圓狀、柱狀或香腸狀等多種。2．構造：細胞壁、細胞膜、細胞核、其它構造。一、酵母菌的形狀、大小基本特征：單細胞,橢圓形、圓形或柱形。寬1-5um,長5-30um。假菌絲、芽生孢子、厚垣孢子

特殊形態(tài)：假菌絲假菌絲是由酵母菌細胞與其子細胞連接而成的鏈狀絲。

29（一）、細胞壁厚約25nm，主要成分為酵母纖維素，它呈三明治狀——外層為甘露聚糖，內層為葡聚糖，都是分枝狀聚合物，中間夾著一層蛋白質。磷酸甘露聚糖甘露聚糖蛋白質葡聚糖細胞質膜30（二）、細胞膜

甾醇磷脂

球狀蛋白蛋白質：包括一些酶類脂甘油的單、雙、三酯甘油磷酯磷脂酰膽堿（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺甾醇麥角甾醇酵母甾醇糖類：甘露聚糖等31（三）、細胞核遺傳信息的主要貯存庫。真核核孔（四）、其它構造

液泡線粒體葉綠體微體32三、酵母菌的繁殖方式和生活史只進行無性繁殖的酵母菌稱假酵母具有有性繁殖的酵母菌稱真酵母酵母菌的繁殖方式無性繁殖有性繁殖芽殖、裂殖厚垣孢子、節(jié)孢子子囊孢子繁殖方式34（一）無性繁殖1、芽殖（budding）子細胞出芽痕芽殖是酵母菌最常見的一種繁殖方式a.多邊出芽b.兩端出芽c.三邊出芽芽殖的方式36啤酒酵母（Saccharomycrescervisiae）的芽殖過程372、裂殖（fission）少數(shù)酵母（裂殖酵母）具有與細菌相似的二分裂繁殖方式383、產生無性孢子少數(shù)酵母菌可在卵圓形營養(yǎng)細胞上長出小梗，其上產生腎形的擲孢子。孢子成熟后，以噴射機制將孢子射出。3、厚垣孢子假菌絲40（二）有性繁殖酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式進行有性繁殖的細胞原生質體接觸質配核配減數(shù)分裂其繁殖過程為：1）兩個性別不同的單倍體細胞靠近，相互接觸；2）接觸處細胞壁消失，質配；3）核配，形成二倍體核的接合子；有些以二倍體方式進行營養(yǎng)細胞生長繁殖，獨立生活；下次有性繁殖前進行減數(shù)分裂。有些進行減數(shù)分裂，形成4個或8個子囊孢子，而原有的營養(yǎng)細胞就成為子囊。子囊孢子萌發(fā)形成單倍體營養(yǎng)細胞。41（三）酵母菌的生活史又稱生命周期，指上一代生物個體經一系列生長、發(fā)育階段而產生下一代的全部過程酵母菌單倍體和雙倍體細胞均可獨立存在，生活史有三種類型：1）營養(yǎng)體既可以單倍體也可以雙倍體形式存在，都可進行出芽繁殖。42c.在特定的條件下才進行有性繁殖b.營養(yǎng)體既能以單倍體（n）也能以二倍體(2n)形式存在芽殖有性繁殖子囊孢子一般情況下都以營養(yǎng)體狀態(tài)進行出芽繁殖特點：43442）營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在（核配后立即進行減數(shù)分裂）；特點：a.營養(yǎng)細胞為單倍體b.無性繁殖為裂殖c.二倍體細胞不能獨立生活，此期極短453）營養(yǎng)體只能以雙倍體形式存在（核配后不立即進行減數(shù)分裂）；46特點：a.營養(yǎng)體為二倍體不斷進行芽殖，此階段較長b.單倍體的子囊孢子在子囊內發(fā)生接合c.單倍體階段僅以子囊孢子的形式存在，不能進行獨立生活47四、酵母菌的菌落啤酒酵母菌落與細菌的相仿，但由于細胞比細菌的大，菌落較大、較厚、外觀較稠和較不透明。乳白色、礦燭色、紅色48酵母菌的主要代表酵母菌屬(Saccharomyces)：啤酒酵母（S.cerevisiae）。除用于釀酒外，酵母菌還可產生維生素、蛋白質、核酸、輔酶A、ATP等，具有廣泛的工業(yè)用途。內孢霉屬(Endomyces)擬內孢霉屬(Endomycopsis)地霉屬(Geotrichum)假絲酵母屬(Candida)：如產朊假絲酵母(Candidautilis)可用于制造食用酵母；有些種如解脂假絲酵母(Candidalipolytica)用于石油脫蠟（除去正烷烴）。1、處理高濃度的有機廢水酵母菌在環(huán)境保護中的應用工業(yè)（糖蜜、酒精、淀粉、制藥）農牧業(yè)（養(yǎng)殖、屠宰、水產品加工）生活（垃圾滲濾液、餐飲泔水）酵母菌的特點:

(1)耐高糖(2)耐高油脂有機廢水的資源化利用高濃度的有機廢水酵母菌處理活性污泥法(1)高有機負荷(2)含油脂色拉油加工廢水味精廢水油田廢水染料廢水菌種選育酵母菌細胞(SCP)苯酚廢水處理氧化分解（臭氧氧化、過氧化氫氧化、錳氧化物氧化）分離再生技術（多孔固體吸附、膜分離、溶劑萃?。┥锾幚肀椒咏到饩杭毦釒Ъ俳z酵母２、利用酵母菌處理含苯酚廢水苯酚廢水（毒性、腐蝕性）染料合成樹脂塑料合成纖維農藥優(yōu)先控制污染物51第三節(jié)絲狀真菌——霉菌霉菌（mold）是絲狀真菌的一個俗稱，通常指那些菌絲體較為發(fā)達又不產生大型肉質子實體結構的真菌。一、分布及與人類的關系①工業(yè)上的有機酸、酶制劑抗生素、維生素、生物堿等的發(fā)酵生產②進行生物防治，污水處理和生物測定③食品制造方面，如醬油的釀造和干酪的制造④在基礎理論研究方面，霉菌是良好的實驗材料52在居家環(huán)境中大約有300種霉菌它會嚴重影響人類的健康53食物、工農業(yè)制品的霉變：有用物品的生產：風味食品、酒精、抗生素（青霉素、灰黃霉素）、有機酸、酶制劑（淀粉酶、果膠酶、纖維素酶等）、維生素、甾體激素等；在農業(yè)上用于飼料發(fā)酵、植物生長刺激素（赤霉素）、殺蟲農藥（白僵菌劑）等；引起動植物疾?。褐参镎婢〉疚敛〉取游镎婢∧_氣等。腐生型霉菌在自然界物質轉化中也有十分重要的作用。腳氣真菌54二、細胞的形態(tài)和構造（一）菌絲及其延伸過程霉菌營養(yǎng)體的基本單位是菌絲霉菌菌絲直徑約為3~10um，比一般細菌和放線菌菌絲大幾到幾十倍。

根據(jù)菌絲的分布和功能分營養(yǎng)菌絲氣生菌絲繁殖器官無隔膜菌絲

有隔膜菌絲根據(jù)菌絲的基本形態(tài)分571、有隔膜菌絲：菌絲由橫隔膜分隔成成串多細胞，每個細胞內含有一個或多個細胞核；2、無隔膜菌絲：整個菌絲為長管狀單細胞，細胞質內含有多個核，其生長過程只表現(xiàn)為菌絲的延長和細胞核的裂殖增多以及細胞質的增加。較低等真菌如：毛霉目，水霉等。5859（二）菌絲體及其各種分化形式由許多菌絲相互交織而成的一個菌絲集團稱菌絲體

營養(yǎng)菌絲體——密布在固體營養(yǎng)基質內部，主要執(zhí)行吸收營養(yǎng)物功能的菌絲體氣生菌絲體——伸展到空間的菌絲體菌絲體在長期進化過程中，因其自身生理功能和對不同環(huán)境的高度適應性，已明顯發(fā)展出各種特化的構造。6061（2）匍匐菌絲：毛霉目真菌在固體基質上常形成與表面平行、具有延伸功能的菌絲，又稱匍匐枝。1、營養(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)（1）假根：是Rhizopus(根霉屬)等低等真菌匍匐菌絲與固體基質接觸處分化出來的根狀結構，具有固著和、吸取養(yǎng)料等功能。62（3）吸器：只在宿主細胞間隙蔓延的營養(yǎng)菌絲上分化出來的短枝，可侵入細胞內以吸收宿主細胞的養(yǎng)料而不使其致死。63（4）附著胞：許多寄生于植物的真菌在其芽管或老菌絲頂端會發(fā)生膨大，分泌粘狀物，借以牢固地粘附在宿主的表面64（5）附著枝：若干寄生真菌由菌絲細胞生出1~2個細胞的短枝，將菌絲附著于宿主體上65（6）菌核：由菌絲聚集和粘附而形成的一種休眠體，同時它又是糖類和脂類等營養(yǎng)物質的儲藏體。66（7）菌索：促進菌體蔓延和抵御不良環(huán)境。尤其是在高等擔子菌中較為常見。67（8）菌環(huán)和菌網：捕蟲類真菌常由菌絲分枝組成環(huán)狀或網狀組織來捕捉線蟲類原生動物，然后從環(huán)上或網上生出菌絲侵入線蟲體內吸收養(yǎng)料。

682、氣生菌絲體的特化形態(tài)氣生菌絲體主要特化成各種形態(tài)的子實體。（1）結構簡單的子實體產無性孢子分生孢子頭：曲霉屬、青霉屬孢子囊：根霉屬、毛霉屬產有性孢子：擔子菌的擔子69（2）結構復雜的子實體產無性孢子分生孢子器分生孢子座分生孢子盤70產有性孢子子囊果子囊殼子囊盤（2）結構復雜的子實體713、菌絲體在液體培養(yǎng)時的特化形態(tài)真菌在液體培養(yǎng)基中進行振蕩培養(yǎng)時，往往會產生菌絲球

有利于氧的傳遞以及營養(yǎng)物和代謝物的輸送，對菌絲的生長代謝產物有利。三、霉菌的繁殖方式繁殖方式菌絲片段（液體）無性孢子有性孢子厚垣孢子節(jié)孢子孢囊孢子分生孢子游動孢子卵孢子接合孢子子囊孢子孢子73三、真菌的孢子（一）無性孢子1.厚垣孢子：孢子具很厚的壁，是真菌的休眠體，可抵抗熱、干燥等不良環(huán)境。742、節(jié)孢子：由菌絲斷裂形成。菌絲生長到一定階段，出現(xiàn)許多橫隔膜，然后從橫隔膜處斷裂，產生很多單個孢子。753、分生孢子：菌絲分枝頂端細胞或菌絲分化來的分生孢子梗的頂端細胞分割而成的單個或成簇孢子。青霉Penicillium

的分生孢子曲霉Aspergillus

的分生孢子774、孢囊孢子：形成于一個特殊的囊狀結構的孢子囊內。78游動孢子：壺菌芽孢子：酵母菌擲孢子：擲孢酵母形成于孢子囊內的并具有鞭毛，能運動的無性孢子。(二)有性孢子繁殖霉菌有性繁殖過程(1)質配（形成雙核細胞）(2)核配（產生二倍體接合子核）(3)減數(shù)分裂（單倍體核）80三、真菌的孢子（二）有性孢子1、卵孢子：由兩個大小不同的配子囊結合后發(fā)育而成，小型配子囊叫雄器，大型配子囊叫藏卵器。它們均由菌絲分化而來，當雄器與藏卵器配合時，雄器中的內含物通過授精管進入藏卵器與卵球結合，隨后卵球生出外壁即成為卵孢子。菌絲分化成不同形的配偶細胞（雄器、藏卵器）結合，形成具雙層外壁的孢子。接合孢子形成過程a.菌絲→原配子囊b.原配子囊→配子囊c.配子囊結合形成接合孢子2、接合孢子：由菌絲生出的結構基本相似、形態(tài)相同或略有不同的兩個配子囊接合而成。子囊孢子：在子囊中形成的有性孢子。子囊：兩性細胞結合形成的一種圓球形或為棒狀囊狀的結構。子囊果：子囊＋菌絲體保護組織構成的子實體3、子囊孢子：真菌的菌絲可分化為產囊器和雄器，然后二者結合形成子囊，再于子囊內產生有性孢子84

子囊孢子的形態(tài)854、擔孢子：真菌的菌絲經過特殊分化和有性結合形成擔子，在擔子上形成有性孢子86無性孢子：主要方式，特點是分散，數(shù)量大。

孢囊孢子：內生孢子，毛、根、犁頭霉

分生孢子：外生孢子，最普遍

節(jié)孢子：粉孢子，菌絲斷裂形成

厚垣孢子：真菌休眠體有性孢子

卵孢子：配子囊（雄器、藏卵器）

接合孢子：同宗、異宗配合，接合菌特征

子囊孢子：形態(tài)多樣。子實體、子囊果。子囊菌特征

擔孢子：擔子菌特征

87四、霉菌菌落霉菌的菌落形態(tài)大，質地疏松，外觀干燥，不透明，呈現(xiàn)或松或緊的蛛網狀、絨毛狀、棉絮狀或氈狀；菌落與培養(yǎng)基間的連接緊密，不易挑取，菌落下面與反面的顏色、構造，以及邊緣與中心的顏色、構造常不一致等。88霉菌的菌落特征(一)菌落形態(tài)：絨毛狀、絮狀、蜘蛛網狀(二)菌落大?。狠^放線菌、細菌大得多(三)菌落外形：圓形、無限發(fā)展(四)顏色：孢子或孢子梗色素、胞外色素。90四大類微生物菌落比較項目單細胞微生物絲狀微生物細菌酵母菌放線菌霉菌細胞核原核真核原核真核排列狀況單個分散或有一定排列方式單個分散或假絲狀絲狀交織絲狀交織形態(tài)特征小而均勻*,個別有芽孢大而分化細而均勻粗而分化菌落含水狀態(tài)很濕或較濕較濕干燥或較干燥干燥外觀形態(tài)小而突起或大而平坦大而突起小而緊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與培養(yǎng)基結合程度不結合不結合牢固較牢固顏色多樣單調,一般呈乳白色,少數(shù)紅或黑色多樣多樣正反面顏色差別無無有有邊緣**一般看不到細胞可見球狀,卵圓狀或假絲狀細胞有時可見細絲狀細胞可見粗線狀細胞細胞生長速度很快較快慢較快氣味一般有臭味多帶酒香味常有泥腥味往往有霉味五、霉菌的代表屬（一）毛霉2.繁殖：孢囊孢子、厚垣孢子、接合孢子。1.形態(tài)特征：菌絲發(fā)達，白色無隔多核。3.應用：腐乳：蛋白酶（二）根霉與毛霉的主要區(qū)別在于?2.繁殖：孢囊孢子、厚垣孢子、接合孢子。1.形態(tài)特征：菌絲發(fā)達。具假根和匍匐菌絲。3.應用：糖化菌（淀粉酶）（三）曲霉2.繁殖：分生孢子1.形態(tài)特征：菌絲有隔，具足細胞、分生孢子梗及膨大頂囊。3.應用：釀造酒、醬，有機酸、酶制劑。（四）青霉2.繁殖：分生孢子1.形態(tài)特征：菌絲有隔，具分子孢子梗及掃帚狀分生孢子頭。3.應用：抗生素六、霉菌在環(huán)境保護中的應用1)對污水中各種有機質的降解（活性污泥）2)特殊有毒廢水的處理（無機氰化物）3)高濃度重金屬離子廢水的處理活性污泥好氧微生物兼性微生物有機無機固體96食用菌是一類可以食用的大型真菌，常稱蘑菇或蕈菌。營養(yǎng)：蛋白含量高，AA多達18種左右，特別是人體必需AA。還含有多種維生素、糖類和礦物質。食用菌分類上為真菌門，多數(shù)屬于擔子菌亞門，少數(shù)屬于子囊菌亞門。藥用真菌少數(shù)有毒或引起木材朽爛。第四節(jié)產大型子實體的真菌——蕈菌擔子菌大型真菌（子實體）植物病原菌98蕈菌（mushroom）又稱傘菌，通常是指那些能形成大型肉質子實體的真菌，包括大多數(shù)擔子菌類和極少數(shù)的子囊菌類與人類的關系密切，其中可供食用的種類有2000種，目前已利用的食用菌約有400種99菌絲分化的5個階段

一級菌絲：單核菌絲二級菌絲：雙核菌絲三級菌絲：多種菌絲束子實體擔孢子一、擔子菌的各種菌體形態(tài)(一)菌絲體：由菌絲分枝交織而成的網狀體。1、初生菌絲：由擔孢子萌發(fā)而成較細的菌絲。（有隔單核）次生菌絲的分裂方式：鎖狀聯(lián)合2、次生菌絲：由兩個性別不同的初生菌絲結合而成。（雙核菌絲）同宗結合異宗結合次生菌絲形成方式2、次生菌絲：次生菌絲的鎖狀聯(lián)合過程(二)菌絲體的分化組織（三次菌絲體）1、子實體2、菌核3、菌索菌絲體的雙核菌絲經過分化密集而成的組織。1、菌蓋2、菌肉3、菌皺4、菌托5、菌柄6、柄髓牛肝菌子實體(三)擔孢子擔子菌的子實體成熟時從子實體皺折中放射出來的孢子。105鎖狀聯(lián)合——雙核細胞構成的二級菌絲通過形成喙狀突起而連合兩個細胞不斷使雙核細胞分裂，從而使菌絲尖端不斷向前延伸。106

子實體

蕈菌的最大特征是形成形狀、大小、顏色各異的大型肉質子實體107451有性孢子（N）發(fā)芽形成菌絲2不同有性孢子產生的菌絲融合形成雙核菌絲3雙核菌絲會進一步分化形成菌絲束菌絲束在適宜條件下快速增殖會形成菌蕾，然后再分化、膨大成大型子實體雙核菌絲融合形成的接合子經過減數(shù)分裂孕育出有性孢