真核微生物：酵母菌

真核微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其生理功能酵母菌

真核微生物概述

2.3.1酵母菌2.3.2霉菌

真核生物細胞結(jié)構(gòu)概述真核生物細胞膜分隔，具有復(fù)雜的膜包被的亞細胞器，使細胞功能區(qū)域化。膜還可以傳遞信息，傳遞新陳代謝的中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物。真核微生物(Eucarvoticmicrobes)真菌：有細胞壁,不含葉綠素,無根莖葉的分化,以產(chǎn)生大量孢子（無性和有性）進行繁殖,以寄生或腐生方式生存的真核微生物。酵母菌（yeast）:以芽殖或裂殖進行無性繁殖的單細胞真菌。霉菌（mold，mould）:一些“絲狀真菌”的總稱。凡生長在營養(yǎng)基質(zhì)中形成絨毛狀、蜘蛛網(wǎng)狀或絮狀菌絲體的小型真菌。2.3.1酵母菌

概述

酵母菌的形態(tài)構(gòu)造

酵母菌的繁殖方式與生活史

食品中常見的酵母菌1.酵母菌的特點：單細胞多數(shù)出芽繁殖發(fā)酵糖類產(chǎn)能胞壁含甘露聚糖含糖量高、酸度較大的水生環(huán)境泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌，屬于子囊菌綱和半知菌綱。（一）概述2.酵母菌的分布分布：偏酸的含糖環(huán)境，水果／蔬菜／蜜餞表面和果園土壤、油田和煉油廠附近的土層（烴類物質(zhì)利用）數(shù)量：500余種（1982）“第一種家養(yǎng)微生物”3.酵母菌與人類的關(guān)系酒類生產(chǎn)；饅頭面包制作；乙醇甘油發(fā)酵；石油及油品脫臘；飼用藥用食用SCP；維生素、有機酸；活性物質(zhì)提??；微生物學(xué)研究；真核表達系統(tǒng)；人類疾??；

（二）酵母菌形態(tài)構(gòu)造1、酵母菌細胞形態(tài)卵圓形、圓形或圓柱形、香腸狀。細菌的10倍。大小：1~5

m×5~30

m。Saccharomycescerevisiae（400×）Saccharomycescerevisiae

2、酵母菌細胞結(jié)構(gòu)

細胞壁細胞膜細胞核細胞質(zhì)及內(nèi)含物厚度：25nm;重量：25%DW成分：三明治狀的“酵母纖維素”外層：甘露聚糖；內(nèi)層：葡聚糖（機械強度）；中間：蛋白質(zhì)、多種酶；少許幾丁質(zhì)細胞壁的水解：蝸牛消化酶細胞壁原生質(zhì)體，釋放子囊孢子以甘露糖為單體，主鏈通過α-1,6糖苷鍵結(jié)合，支鏈則通過α-1,2或α-1,3糖苷鍵結(jié)合以葡萄糖為單體，主鏈通過β-1,6糖苷鍵結(jié)合，支鏈則以β-1,3糖苷鍵結(jié)合細胞膜酵母菌細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能與其他真核生物細胞相同，有些酵母菌（釀酒酵母）在細胞膜上含有固醇，這在其它生物中是罕見的，至于固醇的生理功能尚不清楚。酵母細胞膜的成分蛋白質(zhì)：其中含有可吸收糖、氨基酸的酶等；類脂：甘油的單、雙、三酯甘油磷脂（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：主要含甘露聚糖（細胞壁合成的前體）細胞核核膜：核孔40～70nm，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)有一或幾個區(qū)域rRNA含量很高，這一區(qū)域為核仁，是合成核糖體的場所。細胞核的功能:攜帶遺傳信息，控制細胞的增殖和代謝。酵母菌含有DNA的其他結(jié)構(gòu)：酵母菌線粒體：環(huán)狀DNA2μm質(zhì)粒：閉合環(huán)狀超螺旋DNA分子

釀酒酵母基因組有17條染色體，這些染色體從245到2200個堿基對不等，DNA總長度為12052Kb，包含了約6500個基因。溶膠狀物質(zhì),在細胞質(zhì)中含有各種功能不同的結(jié)構(gòu)——細胞器：核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等。還有內(nèi)含物。（1）核糖體80S，由60S和40S大小亞基構(gòu)成。它游離在細胞質(zhì)中或附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。線粒體上有70S的核糖體;細胞質(zhì)及內(nèi)含物線粒體:1.雙層單位膜包圍的

細胞器；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。有氧與無氧條件下的區(qū)別？1~20個/細胞，在缺氧情況下只形成無嵴的簡單線粒體。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)：表面無附著的顆粒。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)分布在整個細胞中的由膜構(gòu)成的管道和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在細胞中和核膜或細胞膜相連在一起。1)單層膜包裹的細胞器；含有機酸、鹽類和水解酶類。含有儲藏物質(zhì)(糖原、多磷酸鹽等)2)調(diào)節(jié)滲透壓；

與細胞質(zhì)進行物質(zhì)交換；3)為細胞成熟的標志液泡

與細菌菌落相似，表面濕潤，粘稠，易挑取，大而厚，顏色多為白色，少數(shù)為紅色，若培養(yǎng)時間太長，其表面可產(chǎn)生皺褶。一般有酒香味。

在液體培養(yǎng)時，沉淀；渾濁；菌醭。

上面酵母:在發(fā)酵過程中細胞浮游在液體上層,是較活躍的發(fā)酵劑下面酵母:發(fā)酵過程中細胞沉于容器底層是較緩慢的發(fā)酵劑。酵母菌菌落形態(tài)

（三）繁殖方式與生活史假酵母：只能進行無性繁殖的酵母真酵母：能進行有性生殖的酵母芽殖（各屬酵母都存在）裂殖（裂殖酵母屬）節(jié)孢子（地霉屬）擲孢子（擲孢酵母屬）厚垣孢子（白色假絲酵母）產(chǎn)無性孢子無性有性（產(chǎn)子囊孢子）酵母菌的繁殖方式

1、無性繁殖

芽殖（Budding）

主要方式。成熟的酵母菌細胞，先長出一個小芽，芽細胞長到一定程度，脫離母細胞繼續(xù)生長，爾后分別形成新個體。

裂殖（Fission）少數(shù)酵母菌，借細胞橫分裂而繁殖。1．突出體2．小管3．核4．液泡裂殖Budding芽痕蒂痕9-43個，測定其年齡若長大的子細胞與母細胞不立即分離，其間僅以狹小面積相連，則這種藕節(jié)狀的細胞串叫假菌絲。真菌絲竹節(jié)狀細胞串，即細胞間橫隔面與細胞直徑一致節(jié)孢子（arthrospore

）：擲孢子（Ballistospore）：孢子彈射厚垣孢子（Chlamydospore）：有的酵母菌在假菌絲頂端產(chǎn)生的具有厚壁的孢子無性孢子2、有性繁殖

子囊（Ascus）子囊孢子（Ascospore）子囊孢子的形成過程接觸融合質(zhì)配核配減數(shù)分裂形成子核孢子壁形成細胞分裂周期減數(shù)分裂3、酵母菌的生活史什么是生活史（生活周期，LifeCycle）上一代生物個體經(jīng)過一系列生長、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個體的全部過程。酵母菌的生活史單雙倍體型（釀酒酵母S.cerevisiae）單倍體型（八孢裂殖酵母Schizo.octosporus）雙倍體型（路德類酵母S.ludwigii）幾個概念：

單倍體細胞(n)：細胞核中只含一套染色體的細胞。（不管細胞中有多少個核）

雙倍體細胞(2n)：細胞核中只含二套染色體的細胞。（不管細胞中有多少個核）

只有單倍體細胞才具有接合能力:單倍體有兩種接合型，a型和α型(或+和-型)，兩者接合后形成二倍體細胞(a/α)。接合型由細胞遺傳特性決定。二倍體細胞是由二個性別不同的單倍體親本接合而來，成對染色體分別來自父本和母本。1.單雙倍體型特點：一般情況以營養(yǎng)體狀態(tài)進行出芽繁殖；

營養(yǎng)體既可以單倍體（n）也可以雙倍體(2n)形式存在；在特定條件下進行有性繁殖。代表：釀酒酵母（Sacharomycescerevisiae

）（2）單倍體型代表：八孢裂殖酵母(Schizosaccharomycesoctosporus)特點：營養(yǎng)細胞為單倍體；以裂殖方式進行無性繁殖；二倍體細胞不能獨立生活（只是生活史中一部分，階段很短）（3）雙倍體型代表：路德氏酵母（Saccharomycodesludwigii）特點：營養(yǎng)體為雙倍體，以出芽方式繁殖；單倍體子囊孢子在子囊內(nèi)發(fā)生接合。單倍體階段僅以子囊孢子形式存在，不能獨立生活，階段很短。（四）食品中常見的酵母菌1.酵母菌屬（子囊菌亞門）2.裂殖酵母屬（子囊菌亞門）3.假絲酵母屬（半知菌亞門）4.球擬酵母屬（半知菌亞門）5.紅酵母屬（半知菌亞門）

酵母菌屬（Saccharomyces）

啤酒酵母（S.cerevisiae）：啤酒，白酒、果酒、面包，藥用，飼料。（1）胞長與寬之比為1~2。如啤酒、白酒、酒精、面包；（2）長與寬之比通常為2，葡萄酒、果酒；（3）長與寬之比大于2。耐高滲透壓，用甘蔗糖蜜作原料時可供酒精發(fā)酵。

葡萄汁酵母（S.uvarum）：它與啤酒酵母的主要區(qū)別是全發(fā)酵棉子糖。啤酒釀造底層發(fā)酵，飼料和藥用。Saccharomycescerevisiae裂殖酵母屬（Schizosaccharomyces）橢圓形或圓柱形。裂殖。有時形成假菌絲。有性繁殖是營養(yǎng)細胞結(jié)合形成子囊，子囊內(nèi)有1~4個或8個子囊孢子。子囊孢子是球形或卵圓形，具有酒精發(fā)酵的能力。假絲酵母屬（Candida）①熱帶假絲酵母（G.tropicalis）：細胞呈球形或卵球，假菌絲和芽生孢子。用生產(chǎn)味精的廢液培養(yǎng)熱帶假絲酵母作飼料，減少污染。②解脂假絲酵母（C.lipolytica）：細胞為卵形到長形，假菌絲或具有橫隔的真菌絲。分解脂肪和蛋白質(zhì)的能力很強。酵母蛋白，使石油脫蠟。③產(chǎn)朊假絲酵母（C.utilis）：又叫產(chǎn)朊圓酵母或食用圓酵母。其蛋白質(zhì)和維生素B的含量都比啤酒酵母高。利用造紙工業(yè)的亞硫酸廢液等生產(chǎn)可食用的蛋白質(zhì)。

白色假絲酵母（C.albicans

）：生產(chǎn)維生素B6

，人類的假絲酵母病。白色假絲酵母Candidaal