丝状真菌霉菌.ppt
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1、第三节 丝状真菌霉菌 分布及与人类的关系 细胞的形态和结构 霉菌的菌落特征 霉菌的繁殖 霉菌的代表属 霉菌和酵母同属于真菌。 霉菌:丝状真菌的统称。凡是在营养基质上能形成绒毛状 、网状或絮状菌丝体的真菌(除少数外),统称为霉菌。 按Smith分类系统,霉菌分属于真菌界的藻状菌纲 、子 囊 菌纲和半知菌类。 霉菌的分布 分布相当广泛,无所不在,而且种类和数量惊人。 是各种复杂有机物,尤其是数量最大的纤维素、半纤 维素和木质素的主要分解菌。 一般情况下,霉菌在潮湿的环境下易于生长,特别是 偏酸性的基质当中。 霉菌的应用 基本理论研究:霉菌在基本理论研究中应用很广,最著 名 的是利用粗糙脉胞菌进行生
2、化遗传学方面的研究。 一、分布及与人类的关系 生产各种传统食品:如酿制酱、酱油、干酪等。 工业应用:生产有机酸如柠檬酸、葡萄糖酸等, 酶制剂 如 淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶等,抗生素如青霉素、头孢霉素 等,维生素,生物碱,真菌多糖,植物生长刺激素如赤霉素 ,甾体激素类药物等。另外在生物防治、污水处理和生物测 定等方面都有应用。 霉菌的危害 引起霉变:可造成食品、生活用品以及一些工具、仪器和工 业原料等的霉变。 引起植物病害:真菌大约可引起3万种植物病害。如水果、 蔬菜、粮食等植物的病害。例如马铃薯晚疫病、小麦的麦 锈病和水稻的稻瘟病等等。 引起动物疾病:不少致病真菌可引起人体和动物病变。浅 部病
3、变如皮肤藓菌引起的各种藓症,深部病变如既可侵害 皮肤、粘膜,又可侵犯肌肉、骨骼和内脏的各种致病真菌 ,在当前已知道的约5万种真菌中,被国际确认的人、畜致 病菌或条件致病菌已有200余种(包括酵母菌在内)。 引起食物中毒:霉菌能产生多种毒素,目前已知有100种以 上。例如:黄曲霉毒素,毒性极强,可引起食物中毒及癌 症。 霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝构成。 许多分枝菌丝 相互交织在一起构成菌丝体。 菌丝是中空管状结构,直径约210m。 霉菌菌丝类型: 按形态分无隔菌丝和有隔菌丝: 无隔菌丝:为长管状单细胞,细胞质内含多个核。其生长表 现为菌丝的延长和细胞核的增多。这是低等真菌所具有的菌 丝类型。
4、 二、细胞的形态和结构 (一)霉菌的形态 有隔菌丝:菌丝中有隔膜,被隔膜隔开的 一段菌丝就是一个细胞,菌丝由多个细胞组 成,每个细胞内有一至多个核。隔膜上有单 孔或多孔,细胞质和细胞核可自由流通,每 个细胞功能相同。这是高等真菌所具有的类 型。 按分化程度分营养菌丝和气生菌丝: 营养菌丝(基内菌丝):伸入到培养基内部, 以吸收养分为主的菌丝。 气生菌丝:向空中生长的菌丝。气生菌丝 发育到一定阶段可分化成繁殖菌丝。 营养菌丝的特异化 假根:是根霉属(Rhizopus)真菌的匍匐枝与基质接触处 分化形成的根状菌丝,它起固着和吸收营养的作用。 匍匐菌丝:毛霉目真菌在固体基质上常形成与表面平行、 具有
5、延伸功能的菌丝,称匍匐菌丝 吸器:是某些寄生性真菌侵入寄主细胞内形成指状、球 状 或丛枝状结构,用以吸收寄主细胞中的养料。 子实体:是由真菌的营养菌丝和生殖菌丝缠结而成的具 有 一定形状的产孢结构,如伞菌的子实体呈伞状。 菌核:是由菌丝团组成的一种硬的休眠体,一般有暗色 的 外皮,在条件适宜时可以生出分生孢子梗、菌丝子实体等。 (二)霉菌的细胞结构 细胞膜 液泡 内质网 细胞壁 线粒体 细胞核 核糖体 由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒 体、核糖体、内质网及各种内含物(肝糖、 脂肪滴、异染粒等)等组成。 幼龄菌往往液泡小而少,老龄菌具有较大的 液泡。 细胞壁:除少数低等水生霉菌细胞壁含纤维
6、素外,大部分 霉 菌细胞壁主要由几丁质组成。 几丁质是由数百个N-乙酰葡萄糖胺分子以-1,4糖苷键连接而 成的。几丁质和纤维素分别构成高等和低等霉菌细胞壁 的网 状结构微纤丝。微纤丝使细胞壁具有坚韧的机械性能。 组成真菌细胞壁的另一类成分为无定型物质,主要是一 些 蛋白质、甘露聚糖和葡聚糖,它们填充于上述纤维状物 质构 成的网内或网外,充实细胞壁的结构。 霉菌的细胞膜、细胞核、线粒体、核糖体等结构与其他 真 核生物(如酵母)基本相同。 菌落特征:霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明,有的呈 绒 毛状、絮状或网状等,菌体可沿培养基表面蔓延生长, 由于 不同的真菌孢子含有不同的色素,所以菌落可呈现红、
7、黄、 绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色。 液体培养时的特征: 如果是静止培养,霉菌往往在表面上生长,液面上形成 菌 膜。 如果是震荡培养,菌丝有时相互缠绕在一起形成菌丝球, 菌丝球可能均匀地悬浮在培养液中或沉于培养液底部。 三、霉菌的菌落特征 霉菌菌落正反面颜色呈现明显差别,原因是由于气生菌 丝分化出来的子实体和孢子的颜色往往比深入到固体基质 内 的营养菌丝的颜色深;而菌落中心与边缘颜色、结构不 同的 原因是因为越是接近中心的气生菌丝其生理年龄越大,发育 分化和成熟的年龄越早,故颜色比菌落边缘尚未分化 的菌丝 深,结构更复杂。 土曲霉的菌落点青霉的菌落黑曲霉的菌落黑根霉的菌落 四、霉菌的繁
8、殖 (一)霉菌的无性繁殖 不经过两个性细胞的结合, 只是由营养细胞分裂或分化而 形成同种新个体的过程。 霉菌的无性繁殖主要通过 产生以下四种类型的无性孢子 来实现。 1、孢囊孢子 由于生于孢子囊内,又叫内生孢子。 它是由气生菌丝顶端膨大形成特殊 囊 状结构孢子囊,孢子囊逐渐长大,在 囊中形成许多核,每一个核外包以 原生 质并产生细胞壁,形成孢囊孢子。带有 孢子囊的梗称孢子囊梗,孢子囊 梗伸入 到孢子囊中的部分叫囊轴或中轴。孢子 囊成熟后释放出孢子。例藻 状菌纲毛霉 目及水霉目一些属以这种 方式繁殖。孢囊孢子 2、分生孢子: 是霉菌中常见的一类无性孢子,生于 细胞外,所以又叫外生孢子。是大多 数
9、 子囊菌纲及全部半知菌的无性繁殖 方式 。 分生孢子是由菌丝顶端细胞,或由分生 孢子梗顶端细胞经过分割或缩缢而 形成 的单个或成簇的孢子。 分生孢子的形状、大小、结构、着生 方 式、颜色因种而异。 曲霉属分生孢子 青霉属分生孢子 3、节孢子(又称粉孢子) 它是由菌丝断裂形成的外生孢子。 当菌丝长到一定阶段,出现许多横 隔膜,然后从横膈膜处断裂,产生许 多孢子。孢子是成串的短柱状、筒状 或两端钝圆的细胞。 例:白地霉 4、厚垣孢子 这类孢子具有很厚的壁,又叫厚壁孢 子。是霉菌的休眠体,对热、干燥等 不良环境抵抗力很强。 节孢子 厚垣孢子 (二)霉菌的有性繁殖 大多数霉菌是单倍体,二倍体仅限于接合
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