第三章真核微生物.ppt
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1、第三章 真核微生物,第三章 真核微生物,教学目标与要求:,1. 了解酵母菌、霉菌和大型真菌的主要特征及其生物学特性;,2. 重点掌握,酵母菌与霉菌的形态结构和繁殖方式;,3. 掌握常见霉菌的主要特征及区别;,4. 了解酵母菌在生产实践中的应用及原核微生物与真核微生物的主要区别。,原核微生物细胞结构的主要特征是细胞核没有核膜; 而真核微生物的细胞核具有核膜,并且进行有丝分裂,细胞质中有线粒体,有些还有内质网等细胞器。真核微生物包括:真菌(fungi) 、单细胞藻类(single cell algae)和原生动物(protozoon)等 。,第一节 真核微生物概述,一、真核微生物的主要类群,真核微
2、生物,植物界:显微藻类,动物界:原生动物,菌物界:,假菌,真菌,单细胞真菌酵母菌,丝状真菌霉菌,大型真菌蕈菌,真菌是一类低等真核微生物的通称,过去真菌在 分 类 上 分 为 三 纲 一 类,藻状菌纲 子囊菌纲 担子菌纲 半知菌类,真菌的种类很多,既包括大型真菌,如 蘑菇、马勃,也包括小型的霉菌和酵母菌等。,目前在真菌界分类上仍有许多不同看法,大体可分为真菌门(Eumycota)和粘菌门(Myxomycota),真菌门依据其形成有性孢子的情况又分为 :,鞭毛菌亚门,接合菌亚门,子囊菌亚门,担子菌亚门,半知菌亚门,二、真菌的特点,无叶绿素,不能进行光合作用 一般具有发达的菌丝体 细胞壁多含有几丁质
3、(壳多糖) 营养方式为异养吸收型只能靠渗透自体外吸取营养 以产大量无性(或)有性孢子的形式进行繁殖 陆生性较强,基于上述特点把真菌独立于动、植物之外而成为单独的一类真核微生物。,(一)、细胞壁,真菌细胞壁主要成分是多糖,另有少量的蛋白质和脂类,低等真菌的细胞壁的主要成分以纤维素为主,酵母的细胞壁的主要成分以葡聚糖为主,高等真菌的细胞壁的主要成分以几丁质为主,三、真菌的细胞结构,(二)、鞭毛与纤毛,(三)、细胞质膜 Plasma Membrane,(四)细胞核,是细胞遗传信息(DNA)的贮存、 复制和转录的主要部位,外形固定,有核膜,由核被膜、染色质、核仁和核基质 组成,(五)细胞质和细胞器,1
4、、细胞基质和细胞骨架,除细胞器以外的胶状溶液,称细胞基质,细胞骨架是由微管、肌动蛋白丝(微丝) 和中间丝3种蛋白质纤维构成的细胞支架,糙面内质网 Rough endoplasmic reticulum (RER),Smooth endoplasmic reticulum (SER) 滑(光)面内质网,2、内质网和核糖体,核糖体(ribosomes),Golgi apparatus,3、高尔基体,48个平行堆叠的扁平膜 囊和大小不等的囊泡所组 成的膜聚合体 功能是协调细胞生化功能 和细胞内外环境的重要的 细胞器,Lysosymes,4、溶酶体,单层膜 内含多种酸性水解酶 功能是细胞内消化,5、微
5、体,microbody,单层膜包裹、内含多种酸性水解酶,主要功能是使细胞免受H2 O2毒害,并能氧化分解脂肪酸等,mitochondria,两层膜 外形和大小酷似杆菌 每个细胞有数百到数千个 功能是把蕴藏在有机物中的化学潜能转化成生命活动所需能量(能量转换中心),6、线粒体,7、叶绿体,chloroplast,双层膜包裹、只存在于绿色植物的细胞中,具有光合作用,外形多为扁平的圆形 或椭圆形,构造由三部分组成: 叶绿体膜、类囊体、 和基质,四、真菌的分布及与人类的关系,真菌的种类很多,真菌的分布很广,土壤、水、空气和动植物体中均有其存在,而且与人类关系极为密切。, 工业上有机酸、酶制剂、抗生素、
6、维生素、生物碱等发酵生产 进行生物防治,污水处理和生物测定 参与自然界的物质循环 在基础理论研究方面,真菌是良好的实验材料,有益方面:,有害方面:,植物病害,动物和人类疾病,真菌性中毒,酱油、大酱、食用醋生产发酵池,蕈菌,生物防治(biological control),用虫霉菌使“吊死瘟”在蝗虫中流行,用白僵菌防治松毛虫等,生物工程产品柠檬酸,生物工程产品乳酸,蛋白酶,淀粉酶,生物工程产品酶制剂,酵母菌与人类,棉花枯萎病,病原 Fusarium oxysporum f. sp.vesinfectum (Atk.) Snyder et Hansen尖孢镰刀菌,霉菌与人类植物疾病,曲霉病(asp
7、ergillosis),肺囊虫病(aspergillosis) (pcp),霉菌与人类动物和人类疾病 引起表层、皮肤和皮下真菌病,和黄曲霉毒素,Aspergillus flavus,霉菌与人类真菌毒素,黄曲霉毒素(aflatoxin)的理化性质,黄曲霉毒素的去除:,物理吸附法-活性碳,加水搓洗、淘洗去除,剔除霉粒法,排除破碎的花生粒,植物油强碱处理,碾压加工法,紫外线法,微生物法,臭氧法,第二节 酵母菌,什么是酵母菌 酵母菌的形态构造 酵母菌的繁殖方式和生活史 酵母菌的菌落 酵母菌与人类的关系,什么是酵母菌(yeast) ?,一类单细胞真菌的统称。无分类学的意义,广义上凡单细胞时代时间较长、通
8、常以出芽方式进行无性繁殖的低等真菌。,多数出芽繁殖少数裂殖或产生子囊孢子;,能发酵糖类产能;,细胞壁常含葡聚糖和甘露聚糖;,分属于子囊菌纲、担子菌纲及半知菌类(亚门),喜在含糖量高、酸性的水生环境生长,酵母菌的共性:,个体一般以单细胞状态存在;,一、分布及与人类的关系,分布:偏酸性的含糖环境。水果、蔬菜、蜜饯的表面, 果园土壤中。 种类: 据1982年的资料,已知的酵母有56属,500多种。 酵母菌与人类的关系极其密切。,酵母菌与人类的关系:“第一个家养微生物”,酵母菌,传统食品发酵,生长单细胞蛋白,石油脱腊,生化药物,基因工程的表达系统,(一)酵母菌的形态和大小,球状、卵圆状、椭圆状、柱状或
9、香肠状等多种,二、酵母菌的形态结构,酵母菌细胞的大小,由于种类不同,差别很大,一般长23m,有些种类可长达2050m,其宽度变化较小,通常为110m。,子细胞,芽痕,出生痕,2,3,子细胞,母细胞,(二)酵母菌的细胞结构,酵母菌属真核微生物,其细胞结构类似于高等生物。酵母菌细胞中有细胞器、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体、微体、核糖体、内质网、类脂颗粒和异染粒等,不存在具有分化的高尔基体。有些种类还具有荚膜、菌毛等。,酵母菌的形态构造模式图,细胞壁 细胞膜 细胞核 其他细胞构造,线 粒 体,芽体液泡,细 胞 壁,核,芽 体,液 泡 膜,细 胞 膜,1 细胞壁,细胞的最外层为细胞壁,幼龄时较
10、薄,具有弹性,以后逐渐变硬厚,但不及细菌细胞壁坚韧。有些进行出芽繁殖的酵母菌,因在细胞壁上有芽痕及出生痕,其壁粗糙。芽痕是芽脱落后,在母细胞上留下的瘢痕。出生痕是子细胞从母细胞脱落时所带的瘢痕。,厚约25nm,主要成分为酵母纤维素,它呈三明治状外层为甘露聚糖,内层为葡聚糖,都是分枝状聚合物,中间夹着一层蛋白质。,2 酵母菌细胞膜,有甾醇:以麦角甾醇多,有糖脂,无电子传递链,磷脂种类不同,细胞膜位于细胞壁内侧,厚约7.5nm,结构与于原核微生物基本相似,其差异主要是构成细胞膜的磷脂和蛋白质的种类不同,此外,细胞膜上还具有固醇,主要是麦角固醇。其功能主要是调节渗透压,吸收营养及分泌物质等,并与细胞
11、的合成有关。,3、细胞核,真核,核孔,4、其它构造,液泡 线粒体 内质网 微体,核糖体、贮藏颗粒等,酵母菌的内含物(贮藏颗粒),异染颗粒、脂肪粒、糖(原)粒、海藻糖,三、酵母菌的繁殖方式和生活史,酵母菌的 繁殖方式,无性,有性(产子囊孢子),芽殖:各属都存在,裂殖:在裂殖酵母菌(Schizaccharomyces)中存在,产无性孢子,节孢子,掷孢子,厚垣孢子,只进行无性繁殖的酵母菌称假酵母 具有有性繁殖的酵母菌称真酵母,(一)无性繁殖,1、芽殖(budding),子细胞,出芽痕,假菌丝,芽殖是酵母菌最常见的一种繁殖方式,Saccharomyces cerevisiae的芽殖过程,芽殖,2、裂殖
12、(fission),少数酵母具有与细菌相似的二分裂繁殖方式,借细胞横分裂法繁殖,与细菌类似.如Schizosaccharomyces octosporus(八孢裂殖酵母)。进行裂殖的酵母菌种类较少.,2 裂 殖,掷孢子(ballistospore)是掷孢酵母属等少数酵母菌产生的无性孢子,外形呈肾状。这种孢子是在卵圆形的营养细胞上生出的小梗上形成的。孢子成熟后通过一种特有的喷射机制将孢子射出。,3.掷孢子,4.厚垣孢子 -是真菌的一种休眠体,(二)有性繁殖,酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖的,细胞原生质体接触,质配,核配 (2n),减数分裂,适宜的条件下,二倍体细胞减数分裂形成子囊
13、孢子。,酵母的二倍体营养体,细胞接合质配核配,经2次分裂其中1次为减数分裂后产生四个单倍体的子核,原细胞发育成子囊(ascus),里面有四个子囊孢子,将来发育成单倍体营养体细胞即子囊孢子,有性生殖,(三) 酵母菌生活史的三种类型,营养体以单倍体/双倍体两种形式存在,营养体只以单倍体形式存在,营养体只以双倍体形式存在,单倍体型 以八孢裂殖酵母为代表 特点:营养细胞是单倍体;无性繁殖以裂殖方式进行;双倍体细胞不能独立生活,故双倍体阶段短,一经生成立即减数分裂。,酵母菌的生活史-1,双倍体型 以路德类酵母为代表 特点:营养体为双倍体,不断进行芽殖,双倍体营养阶段长,单倍体的子囊孢子在子囊内发生接合。
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