《真核微生物》PPT課件.ppt

第二章 真核微生物,凡是細(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(shí)存在葉綠體等細(xì)胞器的微小生物，都稱為真核微生物。,真核微生物的主要類群,單細(xì)胞藻類（single cell algae）：植物界 原生動(dòng)物（Protozoon）：動(dòng)物界 粘菌：營(yíng)養(yǎng)方式和生活史類似于原生動(dòng)物但能形成子實(shí)體。（菌物界） 假菌（卵菌）：由菌絲體組成但有性生殖為卵式生殖。（菌物界） 真菌（fungi）：菌物界,菌物界（Myceteae）是與動(dòng)、植物界并行的一大類真核生物。除指一般的真菌外，還包括一些既不宜歸入動(dòng)物，也不宜歸入植物，而又不同于一般真菌的真核生物，如粘菌、卵菌等。,真菌（fungi）,是一類具有細(xì)胞壁，但不能進(jìn)行光合作用，具有發(fā)達(dá)的菌絲體結(jié)構(gòu)，靠異養(yǎng)吸收（寄生或腐生）方式生活的真核微生物。 真菌有三大類：酵母菌、霉菌和大型真菌,第一節(jié) 酵母菌,一、概述 概念：酵母菌（yeast）指一類能夠發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌。 特征:1. 個(gè)體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在；2.多數(shù)營(yíng)出芽生殖，有的裂殖；3.能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；4.細(xì)胞壁常含有甘露聚糖；5. 喜在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中生長(zhǎng)。 種類較多，目前已知有500多種。 在分類學(xué)上分別歸屬于子囊菌亞門、擔(dān)子菌亞門和半知菌亞門。,酵母菌的分布非常廣,含糖類多的環(huán)境水果、蔬菜、花蜜和植物葉子表面以及果園的土壤、牛奶等 含烴類的環(huán)境油田、煉油廠附近 人和動(dòng)物體表和體內(nèi)、動(dòng)物的排泄物 大多數(shù)腐生，少數(shù)寄生。,酵母的應(yīng)用,酵母菌是人類應(yīng)用比較早的微生物。 在食品方面釀酒、制作面包、生產(chǎn)調(diào)味品等。 在醫(yī)藥方面生產(chǎn)酵母片、核糖核酸、核黃素、細(xì)胞色素C、B族維生素、乳糖酶、脂肪酶、氨基酸等。 在化工方面使石油脫臘、以石油為原料生產(chǎn)檸檬酸等。 在農(nóng)業(yè)方面生產(chǎn)飼料（例如SCP）。 在生物工程方面作為基因工程的受體菌。 酵母菌疫苗,酵母菌的危害：,腐生性酵母菌能使食物、紡織品和其他原料腐敗變質(zhì)； 少數(shù)耐高滲的酵母菌和魯氏酵母、蜂蜜酵母可使蜂蜜和果醬等敗壞； 有的酵母菌是發(fā)酵工業(yè)的污染菌，影響發(fā)酵的產(chǎn)量和質(zhì)量； 某些酵母菌會(huì)引起人和植物的病害，例如白假絲酵母可引起皮膚、粘膜、呼吸道、消化道等多種疾病.,二、酵母菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu),(一)酵母菌的形態(tài)和大小 1. 形態(tài) 單細(xì)胞，大多呈卵圓形、圓形或圓柱形。 2. 大小 直徑一般為2-5m，長(zhǎng)度為5-30m，最長(zhǎng)可達(dá)100m。 例如：釀酒酵母（S.cerevisiae） 寬度：2.510m 長(zhǎng)度：4.521m,（二）酵母菌的細(xì)胞壁,酵母細(xì)胞壁厚度0.10.3m，重量占細(xì)胞干重的18%-25%。 主要化學(xué)組成：葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質(zhì)。,酵母菌的細(xì)胞壁,細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)： 酵母細(xì)胞壁呈“三明治”結(jié)構(gòu)：,外層：主要為甘露聚糖， 30-40% 內(nèi)層：主要為葡聚糖， 30-40% 中間層：主要是蛋白質(zhì)：結(jié)構(gòu)蛋白和酶 10%左右 殼多糖（幾丁質(zhì)）：少，出芽生殖時(shí)形成,酵母細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),（三）酵母菌的細(xì)胞膜,真菌的細(xì)胞膜與原核生物的基本相同。 主要區(qū)別： -含固醇類，麥角固醇- VitD的前體，這在原核生物是罕見的 -酶系較少，無電子傳遞鏈,（四）酵母菌的細(xì)胞核,核膜： 核孔4070nm ，透性比任何生物膜都大。 染色質(zhì):由DNA和組蛋白牢固結(jié)合而成，呈線狀, 數(shù)目因種而異。 細(xì)胞核的功能:攜帶遺傳信息，控制細(xì)胞的增殖和代謝。,Saccharomyces ceversiae: 17 條染色體 12052kb 6500個(gè)基因 2 m plasimid,含有各種功能不同的細(xì)胞器：核糖體（80s）、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡等。,（五）酵母細(xì)胞的其他構(gòu)造,三、酵母菌的繁殖,酵母菌的繁殖,無性繁殖,芽殖(budding )：主要 裂殖（少） 芽裂殖（少） 產(chǎn)生無性孢子 （少）,子囊孢子（ascospore）,有性繁殖,假酵母：只有無性繁殖過程。 真酵母：既有無性繁殖，又有有性繁殖 過程。,2、酵母菌的繁殖,芽殖過程： 母細(xì)胞形成小突起（AD） 核裂（EG） 原生質(zhì)分配（HI） 新膜形成（JK） 形成新細(xì)胞壁（L）,酵母菌的芽殖,出芽方式：,多邊出芽、兩端出芽、三邊出芽、單邊出芽。 環(huán)境適宜時(shí)，可出現(xiàn)假菌絲。,出芽痕和誕生痕： 酵母出芽繁殖時(shí)，子細(xì)胞與母細(xì)胞分離，在子、母細(xì)胞壁上都會(huì)留下痕跡。在母細(xì)胞的細(xì)胞壁上出芽并與子細(xì)胞分開的位點(diǎn)稱出芽痕，子細(xì)胞細(xì)胞壁上的位點(diǎn)稱誕生痕。由于多重出芽，致使酵母細(xì)胞表面有多個(gè)小突起。,芽 痕,Bread Yeast with Bud,2、裂殖： 借細(xì)胞橫分裂法繁殖,與細(xì)菌類似. 如裂殖酵母。 進(jìn)行裂殖的酵母菌種類很少. 3.芽裂 為芽殖、芽裂的中間類型，母細(xì)胞在出芽的同時(shí)產(chǎn)生橫隔膜。,裂殖,芽裂,2、酵母菌的繁殖,有性生殖,有性繁殖一般可以分為3個(gè)階段： 質(zhì)配（plasmogamy） ，為雙核期；n+n 核配（karyogamy），2n ； 減數(shù)分裂（meiosis）形成有性孢子（n）。 酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式進(jìn)行有性繁殖。 形成子囊孢子的細(xì)胞稱為子囊。一般一個(gè)子囊可產(chǎn)生4-8個(gè)子囊孢子。 孢子數(shù)目、大小、形狀因種而異。,（二）酵母菌的繁殖,子囊（ascus）及子囊孢子,酵母菌的生活史,營(yíng)養(yǎng)體既能以單倍體存在也能以二倍體的形式存在 代表：啤酒酵母 特點(diǎn)： 無性繁殖方式為出芽 單倍體和二倍體均能獨(dú)立生長(zhǎng)，不斷進(jìn)行出芽生殖 在特定的條件下才能進(jìn)行有性繁殖,酵母菌的生活史,營(yíng)養(yǎng)體只能以單倍體形式存在 代表：八孢裂殖酵母 特點(diǎn)： 無性繁殖方式為裂殖 只有單倍體能獨(dú)立生活 二倍體細(xì)胞存在時(shí)間極短，不能獨(dú)立生活,酵母菌的生活史,營(yíng)養(yǎng)體只能以二倍體形式存在 代表：路德類酵母 特點(diǎn)： 無性繁殖方式為出芽 營(yíng)養(yǎng)體為二倍體，不斷進(jìn)行出芽 單倍體的子囊孢子在子囊內(nèi)進(jìn)行接合，不能獨(dú)立生活,3、酵母菌培養(yǎng)的特征,固體培養(yǎng) 菌落特征： 菌落大而厚，圓形，光滑濕潤(rùn)，粘性，顏色單調(diào)。常見白色、土黃色、紅色。,啤酒酵母菌落,三、酵母菌培養(yǎng)的特征,液體培養(yǎng)特征 在液體培養(yǎng)基上，不同的酵母菌生長(zhǎng)的情況不同。 好氣性生長(zhǎng)的酵母可在培養(yǎng)基表面上形成菌膜或菌醭，其厚度因種而異。 有的酵母菌在生長(zhǎng)過程中始終沉淀在培養(yǎng)基底部。 有的酵母菌在培養(yǎng)基中均勻生長(zhǎng)，使培養(yǎng)基呈渾濁狀態(tài)。,三、酵母菌培養(yǎng)的特征,氣味：酒香味,第二節(jié) 霉菌（絲狀真菌）,霉菌（mould，mold）菌絲體發(fā)達(dá)但不產(chǎn)生大型肉質(zhì)子實(shí)體結(jié)構(gòu)的真菌。,有利方面 在食品工業(yè)上，用于傳統(tǒng)的釀酒、制醬和其他發(fā)酵食品； 在發(fā)酵工業(yè)上，廣泛地用于生產(chǎn)酒精、檸檬酸、甘油、酶制劑（如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等）、固醇、維生素等； 在農(nóng)業(yè)上，用于飼料發(fā)酵、生產(chǎn)植物生長(zhǎng)素（如赤霉素）、殺蟲農(nóng)藥（如白僵菌劑）、除草劑（如魯保1號(hào)菌劑）等； 腐生型霉菌具有分解各種復(fù)雜有機(jī)物的作用，成為自然界有機(jī)物礦化和農(nóng)業(yè)實(shí)踐中堆肥腐熟的強(qiáng)大動(dòng)力。,（一）霉菌與人類的關(guān)系,霉菌在理論與應(yīng)用研究中也具很高的價(jià)值，例如，霉菌作為基因工程受體菌有著與細(xì)菌、酵母菌不同的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槊咕哂泻芨叩牡鞍踪|(zhì)分泌能力，能進(jìn)行各種翻譯后加工，便于進(jìn)行研究。關(guān)于安全性問題，某些曲霉等已被確認(rèn)為安全菌株，并有成熟的發(fā)酵和后處理工藝?，F(xiàn)已有不少作為基因工程受體菌成功的例子。,霉菌的理論研究?jī)r(jià)值,有害方面 引起農(nóng)副產(chǎn)品、衣物、器材、食品等發(fā)霉變質(zhì)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。 引起動(dòng)物體和人體的病害。 有些霉菌還能產(chǎn)生多種毒素。毒性最強(qiáng)的是黃曲霉產(chǎn)生的黃曲霉毒素（alfatoxin）具有致癌作用。 引起植物病害。真菌約可引起3萬(wàn)種植物病害。,一、霉菌與人類的關(guān)系,真菌引起的植物病害,真菌性病害的嚴(yán)重性： 早期難以發(fā)現(xiàn) 產(chǎn)量下降： 1845年；歐洲馬鈴薯晚疫病使歐洲5/6的馬鈴薯被摧毀； 1879年，葡萄霜霉病的流行毀滅了法國(guó)的葡萄； 1950年，我國(guó)小麥銹病大流行，減少小麥產(chǎn)量120億斤； 影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量,霉菌的營(yíng)養(yǎng)體由分支或不分支的菌絲（ hypha）構(gòu)成。許多菌絲相互交織形成菌絲體（mycelium）。 菌絲的大?。褐睆郊s為 2 10m，在光學(xué)顯微鏡下，菌絲細(xì)胞呈管狀。,二、霉菌的形態(tài)和大小,霉菌的菌絲,從結(jié)構(gòu)來看，霉菌的菌絲有兩種： （1）無隔菌絲：低等霉菌如根霉、毛霉等 （2）有隔菌絲：高等霉菌如青霉、曲霉等,隔膜,霉菌的菌絲,在功能上，霉菌的菌絲已有分化，可分為： 營(yíng)養(yǎng)菌絲： 氣生菌絲： 繁殖菌絲,1細(xì)胞壁 少數(shù)為纖維素如水生低等霉菌 大多數(shù)由殼多糖（chintin,幾丁質(zhì)）組成。 其他成分：蛋白質(zhì)、其他多糖,三、霉菌菌絲的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與組成,霉菌菌絲的細(xì)胞壁,四、霉菌的繁殖方式和繁殖結(jié)構(gòu),孢子繁殖 菌絲斷裂（液體培養(yǎng)）,厚垣孢子 節(jié)孢子 分生孢子 孢囊孢子,無性孢子 有性孢子,接合孢子 子囊孢子 卵孢子,（一）無性孢子繁殖,厚垣孢子：部分菌絲細(xì)胞質(zhì)變圓、濃縮，周圍生出厚壁而形成 節(jié)孢子：菌絲斷裂形成,3分生孢子,由分子孢子梗頂端細(xì)胞特化而成的單個(gè)或簇生的孢子,4孢囊孢子,囊軸,孢囊孢子,囊壁,孢子囊梗,孢囊孢子又有游動(dòng)孢子（zoospore）和不動(dòng)孢子(aplanospore)之分。游動(dòng)孢子具有鞭毛，真核生物的鞭毛和細(xì)菌鞭毛不同：9+2結(jié)構(gòu),（二）霉菌的有性繁殖有性孢子,霉菌有性繁殖與其他真菌一樣，通過質(zhì)配，核配，和減數(shù)分裂，形成有性孢子。,有性孢子的類型,1卵孢子（oospore） 由兩個(gè)大小不同的配子囊結(jié)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(dāng)雄器與藏卵器配合時(shí)，雄器中的內(nèi)含物（細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核）通過授精管進(jìn)入藏卵器與卵球結(jié)合，隨后，卵球生出外壁即成為卵孢子。,有性孢子的類型,2接合孢子（zygospore） 3 . 子囊孢子（ascospore）,霉菌子囊果的形狀,四 霉菌孢子的特點(diǎn),1 多；干；小、輕；形態(tài)和顏色多樣；易于傳播 2 具有一定的抗性如抗干燥、抗輻射、抗熱等。 3 萌發(fā)能力強(qiáng)。,五、霉菌的培養(yǎng)特征,菌落較疏松，常呈絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀，沒有固定大小。 菌落表面呈現(xiàn)肉眼可見的不同結(jié)構(gòu)和色澤，如黃、綠、青、黑、橙等。 菌落表面和培養(yǎng)基背面常常呈現(xiàn)不同的顏色； 與培養(yǎng)基結(jié)合緊密。不易挑取。 常具霉味,氣味：霉味,五、霉菌的培養(yǎng)特征,液體培養(yǎng)時(shí)的特征： 如果是靜止培養(yǎng)，菌絲往往在液體表面生長(zhǎng)，液面上形成菌膜。 如果是震蕩培養(yǎng)，菌絲可相互纏繞在一起形成菌絲球，亦可形成絮片狀，與震蕩震蕩速度有關(guān)。,本章作業(yè),1、列表比較細(xì)菌芽孢和真菌孢子的異同。 從大小、形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、繁殖方式和培養(yǎng)特征等方面比較細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌的異同。,