真核微生物酵母

關(guān)于真核微生物酵母

真核微生物概念真核生物：是一大類細(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存在葉綠體等多種細(xì)胞器的生物。真核微生物：真菌、顯微藻類和原生動物等真核生物類的微生物。第2頁,共86頁，2024年2月25日，星期天原核細(xì)胞第3頁,共86頁，2024年2月25日，星期天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：原生動物真菌單細(xì)胞真菌—酵母菌絲狀真菌—霉菌大型子實體真菌—蕈菌菌物界假菌粘菌第4頁,共86頁，2024年2月25日，星期天1966年Ainsworth提出：真菌門分5個亞門

鞭毛菌亞門：菌絲無隔，有性階段產(chǎn)生卵孢子接合菌亞門：菌絲無隔，有性階段產(chǎn)生接合孢子子囊菌亞門：菌絲有隔，有性階段產(chǎn)生子囊孢子擔(dān)子菌亞門：菌絲有隔，有性階段產(chǎn)生擔(dān)孢子半知菌亞門：菌絲有隔，尚未發(fā)現(xiàn)有性階段真菌的分類第5頁,共86頁，2024年2月25日，星期天真菌是最重要的真核微生物，

主要特征無葉綠素，不能進(jìn)行光合作用一般具有發(fā)達(dá)的菌絲體細(xì)胞壁多含有幾丁質(zhì)營養(yǎng)方式為異養(yǎng)吸收型以產(chǎn)大量無性和（或）有性孢子的形式進(jìn)行繁殖陸生性較強第6頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（一）細(xì)胞壁真菌細(xì)胞壁主要成分：多糖，另有少量的蛋白質(zhì)和脂類低等真菌的細(xì)胞壁的主要成分以纖維素為主酵母的細(xì)胞壁的主要成分以葡聚糖為主高等真菌的細(xì)胞壁的主要成分以幾丁質(zhì)為主真核微生物的細(xì)胞構(gòu)造第7頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（二）鞭毛與纖毛第8頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（三）細(xì)胞質(zhì)膜PlasmaMembrane第9頁,共86頁，2024年2月25日，星期天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）特有的磷脂種類磷脂酰甘油磷脂酰膽堿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（細(xì)胞間識別受體功能）電子傳遞體有無基團轉(zhuǎn)移運輸有無胞吞作用無有原核與真核生物細(xì)胞質(zhì)膜的不同點第10頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（四）細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳信息（DNA）的貯存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要部位外形固定，有核膜由核被膜、染色質(zhì)、核仁和核基質(zhì)組成第11頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（五）細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器1、細(xì)胞基質(zhì)和細(xì)胞骨架除細(xì)胞器以外的膠狀溶液，稱細(xì)胞基質(zhì)細(xì)胞骨架是由微管、肌動蛋白絲（微絲）和中間絲3種蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的細(xì)胞支架第12頁,共86頁，2024年2月25日，星期天糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Roughendoplasmicreticulum(RER)Smoothendoplasmicreticulum(SER)

光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體第13頁,共86頁，2024年2月25日，星期天核糖體：存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞質(zhì)中，沉降系數(shù)為80S，由60S和40S2個亞基組成；存在于葉綠體和線粒體中，沉降系數(shù)同原核的。第14頁,共86頁，2024年2月25日，星期天3、高爾基體Golgiapparatus4~8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(diào)細(xì)胞生化功能和細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的重要的細(xì)胞器第15頁,共86頁，2024年2月25日，星期天高爾基體第16頁,共86頁，2024年2月25日，星期天4、溶酶體

Lysosymes單層膜內(nèi)含多種酸性水解酶功能是細(xì)胞內(nèi)消化第17頁,共86頁，2024年2月25日，星期天5、微體

Microbody單層膜包裹的小球形器，內(nèi)含氧化酶和過氧化氫酶，又稱過氧化氫酶體主要功能是使細(xì)胞免受H2O2毒害，并能氧化分解脂肪酸等第18頁,共86頁，2024年2月25日，星期天兩層膜外形和大小酷似桿菌每個細(xì)胞有數(shù)百到數(shù)千個功能是把蘊藏在有機物中的化學(xué)

潛能轉(zhuǎn)化成生命活動所需能量，真核生物的動力車間。6、線粒體Mitochondria第19頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第21頁,共86頁，2024年2月25日，星期天6、線粒體4.14

figure04-14.jpg線粒體(mitochondria)第22頁,共86頁，2024年2月25日，星期天7、液泡一般在老齡細(xì)胞中大而明顯，內(nèi)含各種酶（蛋白酶、纖維素酶等），儲藏物（糖原、脂肪等），液泡破碎，細(xì)胞自溶8、膜邊體（lomasome）位于細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間的一種特殊的單層膜結(jié)構(gòu)，可能與分泌水解酶或細(xì)胞壁合成有關(guān)。第23頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第24頁,共86頁，2024年2月25日，星期天9、氫化酶體厭氧性原生動物和真菌中。氫化酶、鐵氧還蛋白、氧化還原酶等，位于鞭毛基體附近，為其運動提供能量。10、幾丁質(zhì)酶體又稱殼體，位于真菌菌絲體頂端細(xì)胞中的微小泡囊，內(nèi)含幾丁質(zhì)合成酶。功能：運輸幾丁質(zhì)酶到菌絲尖端細(xì)胞壁表面，合成幾丁質(zhì)纖維保證菌絲不斷延伸。第25頁,共86頁，2024年2月25日，星期天11、幾丁質(zhì)層菌絲頂端：幾丁質(zhì)層為菌絲頂端延伸區(qū)和硬化區(qū)的內(nèi)層，外層為蛋白質(zhì)層；次生壁形成區(qū)：就是亞頂端部位，其由內(nèi)至外是幾丁質(zhì)層、蛋白質(zhì)層和葡聚糖蛋白網(wǎng)層；成熟區(qū)：由內(nèi)至外相應(yīng)地為幾丁質(zhì)層、蛋白質(zhì)層、葡聚糖蛋白質(zhì)層和葡聚糖層。真菌細(xì)胞壁特征性地含有幾丁質(zhì)，使細(xì)胞壁堅韌。第26頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

比較項目真核微生物原核微生物

細(xì)胞大小較大(通常>5mm)較小(一般<5mm)細(xì)胞壁的主要成分纖維素，幾丁質(zhì)肽聚糖

細(xì)胞質(zhì)線粒體+—間體—+溶酶體+—高爾基體+—微管+—儲藏物淀粉等聚－b－羥丁酸核糖體80S70S

細(xì)胞核核膜+

—核仁

+

—染色體

1~數(shù)條，與RNA和組蛋白結(jié)合1條，不與RNA和組蛋白結(jié)合

原核微生物與真核微生物的比較第28頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第1節(jié)酵母（Yeasts）第2節(jié)霉菌（Molds）第3節(jié)蘑菇（Mushrooms）第4節(jié)藻類（Algae）第5節(jié)原生動物（Protozoa）本章主要內(nèi)容第29頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第1節(jié)酵母（Yeasts）酵母菌細(xì)胞的形態(tài)和構(gòu)造酵母菌的繁殖方式和生活史酵母菌的菌落酵母菌分布及工業(yè)上常見的酵母菌第30頁,共86頁，2024年2月25日，星期天酵母菌：泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌，是典型的真核微生物。特點：個體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在多數(shù)營出芽繁殖能發(fā)酵糖類產(chǎn)能細(xì)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)境中第31頁,共86頁，2024年2月25日，星期天一、細(xì)胞的形態(tài)和構(gòu)造

1、形態(tài)

a.

球形b.

圓柱形

c.假菌絲

直徑為細(xì)菌10倍，最典型和最重要的是釀酒酵母第32頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第33頁,共86頁，2024年2月25日，星期天假菌絲：解脂假絲酵母等在環(huán)境條件適宜而生長繁殖迅速時，出芽形成的子細(xì)胞尚未與母細(xì)胞分開，又長了新芽，形成成串的細(xì)胞，猶如假絲狀，故稱假菌絲，這類酵母稱假絲酵母。第34頁,共86頁，2024年2月25日，星期天芽殖中的釀酒酵母的細(xì)胞結(jié)構(gòu)

2、酵母菌構(gòu)造第35頁,共86頁，2024年2月25日，星期天酵母菌細(xì)胞壁：主要成分為酵母纖維素，它呈三明治狀外層為甘露聚糖，呈分枝狀聚合物，內(nèi)層為葡聚糖，分枝狀聚合物，中間夾著一層蛋白質(zhì)。甘露聚糖蛋白質(zhì)葡聚糖第36頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第37頁,共86頁，2024年2月25日，星期天酵母菌細(xì)胞膜甾醇磷脂球狀蛋白第38頁,共86頁，2024年2月25日，星期天蛋白質(zhì)：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：甘露聚糖等酵母菌細(xì)胞膜的成分第39頁,共86頁，2024年2月25日，星期天酵母菌細(xì)胞核是遺傳信息的主要貯存庫。釀酒酵母基因組有17條染色體，1996年已測全序列，為第一個測出的真核生物基因組。核外遺傳物質(zhì)：線粒體、2μm質(zhì)粒。第40頁,共86頁，2024年2月25日，星期天酵母菌其它構(gòu)造液泡線粒體微體第41頁,共86頁，2024年2月25日，星期天二、酵母菌的繁殖方式和生活史酵母菌的繁殖方式無性有性（產(chǎn)子囊孢子）芽殖：各屬都存在裂殖：存在于裂殖酵母菌（Schizaccharomyces）產(chǎn)無性孢子節(jié)孢子擲孢子厚垣孢子第42頁,共86頁，2024年2月25日，星期天真酵母具有有性繁殖的酵母菌。假酵母或擬酵母只進(jìn)行無性繁殖的酵母菌。第43頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（一）無性繁殖1、芽殖（budding）子細(xì)胞出芽痕芽殖是酵母菌最常見的一種繁殖方式第44頁,共86頁，2024年2月25日，星期天假菌絲第45頁,共86頁，2024年2月25日，星期天酵母菌（Saccharomycrescervisiae）的芽殖過程第46頁,共86頁，2024年2月25日，星期天酵母菌的出芽繁殖

第47頁,共86頁，2024年2月25日，星期天2、裂殖（fission）少數(shù)酵母具有與細(xì)菌相似的二分裂繁殖方式第48頁,共86頁，2024年2月25日，星期天(1)節(jié)孢子arthrospore由菌絲斷裂形成。菌絲生長到一定階段，出現(xiàn)許多橫隔膜，然后從橫膜處斷裂，產(chǎn)生很多單個孢子。如白地霉(Geotrichumcandidum)幼齡菌體為多細(xì)胞絲狀，衰老時菌絲內(nèi)出現(xiàn)許多橫隔膜，然后自橫隔膜處斷裂，形成一串串短柱狀、筒狀或兩端鈍圓的細(xì)胞，即節(jié)孢子，亦稱粉孢子。3、產(chǎn)生無性孢子第49頁,共86頁，2024年2月25日，星期天節(jié)孢子第50頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（2）擲孢子：少數(shù)酵母菌可在卵圓形營養(yǎng)細(xì)胞上長出小梗，其上產(chǎn)生腎形的擲孢子擲孢子第51頁,共86頁，2024年2月25日，星期天厚壁，又名厚壁孢子，很多真菌都能形成這類孢子真菌的休眠體，可抵抗熱與干燥等不良環(huán)境條件。形成方式：菌絲頂端或中間，一部分原生質(zhì)濃縮、變圓，類脂物質(zhì)密集，然后在四周生出厚壁或者原來的細(xì)胞壁加厚，形成圓形、紡錘形或長方形的厚垣孢子。有的表面還有刺或疣的突起。(3)厚垣孢子chlamydospore第52頁,共86頁，2024年2月25日，星期天厚垣孢子第53頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第54頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（二）有性繁殖酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式進(jìn)行有性繁殖兩個形態(tài)相同、性別不同的細(xì)胞相接觸質(zhì)配核配減數(shù)分裂4或8個子核子囊第55頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第56頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（三）酵母菌的生活史生活史又稱生命周期，指上一代生物個體經(jīng)一系列生長、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代的全部過程。Ⅰ營養(yǎng)體：單倍體與二倍體共存Ⅱ營養(yǎng)體：只能以單倍體形式存在

Ⅲ營養(yǎng)體：只能以二倍體存在第57頁,共86頁，2024年2月25日，星期天Ⅰ營養(yǎng)體單倍體和二倍體共存核配（2N）子囊孢子（有性，N）營養(yǎng)體（N）子代（N）質(zhì)配（N+N）后代（2N）減數(shù)分裂出芽出芽萌發(fā)第58頁,共86頁，2024年2月25日，星期天特點1、無性：出芽生殖（N、2N體營養(yǎng)細(xì)胞）2、有性：4個子囊孢子代表：釀酒酵母（Saccharomyceserevisiae）第59頁,共86頁，2024年2月25日，星期天芽殖有性繁殖子囊孢子第60頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第61頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第62頁,共86頁，2024年2月25日，星期天N體細(xì)胞子代（N）質(zhì)配核配（2N）子囊孢子（N）裂殖萌發(fā)Ⅱ營養(yǎng)體單倍體（N）時間長，2N不能生存3次分裂第63頁,共86頁，2024年2月25日，星期天特點:

1、營養(yǎng)細(xì)胞N體，2N不能獨立生活

2、無性繁殖：裂殖

3、有性：8個子囊孢子八孢裂殖酵母(Schizosaccharomycesoctosporus)第64頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第65頁,共86頁，2024年2月25日，星期天Ⅲ營養(yǎng)體

2N體形式存在2N營養(yǎng)體子代（2N）4個子囊孢子質(zhì)配核配萌發(fā)（2N）（N+N）（N）出芽減數(shù)分裂第66頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

1、營養(yǎng)體2N2、無性：芽殖

3、有性：4個子囊孢子（N）路德氏酵母（Saccharomycodesludwigii）特點第67頁,共86頁，2024年2月25日，星期天Saccharomycodesludwigii(路德氏酵母)的生活史第68頁,共86頁，2024年2月25日，星期天三、酵母菌的菌落與細(xì)菌菌落相似，如較濕潤、較光滑、容易挑起、正反面顏色一致，比較單調(diào)，呈乳白色或紅色；但其菌落比細(xì)菌大、厚、外觀較稠、較不透明，有酒香味。第69頁,共86頁，2024年2月25日，星期天啤酒酵母第70頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第71頁,共86頁，2024年2月25日，星期天四、酵母菌分布及工業(yè)上常見的酵母菌1、分布與種類：

：在偏酸性的含糖環(huán)境中。水果、蔬菜、蜜餞的表面，果園土壤中。據(jù)1982年的資料，已知的酵母有56屬，500多種。酵母菌與人類的關(guān)系極其密切。是人類的“第一種家養(yǎng)微生物”。代謝產(chǎn)物的廣泛利用，生化藥物和試劑的提取，基因工程中的模式真核生物和工程菌。第72頁,共86頁，2024年2月25日，星期天釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae)卡爾斯伯酵母（S.carlsbergensis）異常漢遜氏酵母異常變種（Hansenulaanomala)假絲酵母(CandidaBerkhout)球擬酵母（TorulopsisBerlese）紅酵母（RhodotorulaHarrison）白地霉（Geotrichumcandidumlink)2、工業(yè)上常見的酵母菌第73頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（1）釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae)是發(fā)酵工業(yè)上最常用最重要的菌種之一釀造飲料酒和制作面包、酒精發(fā)酵釀造葡萄酒和果酒，也可用于釀造啤酒、蒸餾酒和酵母生產(chǎn)臺灣396號酵母為代表。我國南方常將其用于以糖蜜原料生產(chǎn)酒精。其特點是耐高滲透壓，可忍受高濃度的鹽第74頁,共86頁，2024年2月25日，星期天Saccharomycescerevisiae）的芽殖過程

第75頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（2）卡爾斯伯酵母（S.carlsbergensis）卡爾斯伯（Carsberg)是丹麥的一個啤酒廠的名字，卡爾斯伯酵母是該廠分離出來的啤酒釀造中典型的下面酵母

細(xì)胞為圓形或卵圓形，部分細(xì)胞的細(xì)胞壁有一平端

高溫時，釀酒酵母比卡氏酵母生長得更快低溫下，卡氏酵母生長得較快第76頁,共86頁，2024年2月25日，星期天異常漢遜氏酵母能產(chǎn)生乙酸乙酯，故它在調(diào)節(jié)食品風(fēng)味中起一定作用

生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白利用烴類、甲醇、乙醇和甘油作為碳源

積累L-色氨酸

（3）異常漢遜氏酵母異常變種（Hansenulaanomala)圓形，橢圓形或臘腸形，甚至有長達(dá)30m，多邊芽殖

第77頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（4）假絲酵母(CandidaBerkhout)在液體培養(yǎng)基中，細(xì)胞為球形、橢圓形或圓柱形。在馬鈴薯或玉米瓊脂培養(yǎng)基上容易形成發(fā)達(dá)的假菌絲，多極出芽。

熱帶假絲酵母氧化烴類的能力很強，可以利用煤油作碳源。生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白第78頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第79頁,共86頁，2024年2月25日，星期天產(chǎn)阮假絲酵母人們研究最多的微生物單細(xì)胞蛋白之一