微生物學：第2章 真核微生物

1、真核微生真核微生物物第一節(jié)第一節(jié) 真核微生物概述：真核微生物概述：細胞核具有核膜；細胞核具有核膜； 能進行有絲分裂；能進行有絲分裂； 細胞質中存在線粒體或同時存在葉綠體等細胞器；細胞質中存在線粒體或同時存在葉綠體等細胞器；具有上述特征的微小生物一、真核生物與原核生物的比較一、真核生物與原核生物的比較二、真核微生物的主要類群二、真核微生物的主要類群真核微生物真核微生物植物界：顯微藻類植物界：顯微藻類動物界：原生動物動物界：原生動物菌物界：菌物界：假菌假菌真菌真菌單細胞真菌單細胞真菌酵母菌酵母菌絲狀真菌絲狀真菌霉菌霉菌大型真菌子實體真菌大型真菌子實體真菌蕈菌蕈菌真菌是最重要的真核微生物，他們的特點

2、是真菌是最重要的真核微生物，他們的特點是無葉綠素，不能進行光合作用無葉綠素，不能進行光合作用一般具有發(fā)達的菌絲體一般具有發(fā)達的菌絲體細胞壁多含有幾丁質細胞壁多含有幾丁質營養(yǎng)方式為異養(yǎng)吸收型營養(yǎng)方式為異養(yǎng)吸收型以產大量無性和（或）有性孢子的形式進行繁殖以產大量無性和（或）有性孢子的形式進行繁殖陸生性較強陸生性較強（一）、細胞壁（一）、細胞壁真菌細胞壁主要成分是多糖，另有少量的蛋白質和脂類真菌細胞壁主要成分是多糖，另有少量的蛋白質和脂類低等真菌的細胞壁的主要成分以纖維素為主低等真菌的細胞壁的主要成分以纖維素為主酵母的細胞壁的主要成分以葡聚糖為主酵母的細胞壁的主要成分以葡聚糖為主高等真菌的細胞壁的主

3、要成分以幾丁質為主高等真菌的細胞壁的主要成分以幾丁質為主（二）、鞭毛與纖毛（二）、鞭毛與纖毛（三）、細胞質膜（三）、細胞質膜 Plasma Membrane項項 目目原原 核核 生生 物物真真 核核 生生 物物淄淄 醇醇無（支原體例外）有（膽淄醇、麥角淄醇等）磷磷 脂脂 種種 類類磷脂酰甘油和磷脂酰乙醇胺等磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺等脂脂 肪肪 酸酸 種種 類類直鏈或分支、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糖 脂脂無有（具有細胞間識別受體功能）電電 子子 傳傳 遞遞 體體有無基基 團團 轉轉 移

4、移 運運 輸輸有無胞胞 吞吞 作作 用用無有（四）細胞核四）細胞核v是細胞遺傳信息（是細胞遺傳信息（DNA）的貯存、的貯存、 復制和轉錄的主要部位復制和轉錄的主要部位v外形固定，有核膜外形固定，有核膜v由核被膜、染色質、核仁和核基質由核被膜、染色質、核仁和核基質 組成組成（五）細胞質和細胞器五）細胞質和細胞器1、細胞基質和細胞骨架、細胞基質和細胞骨架除細胞器以外的膠狀溶液，稱細胞基質除細胞器以外的膠狀溶液，稱細胞基質細胞骨架是由微管、肌動蛋白絲（微絲）細胞骨架是由微管、肌動蛋白絲（微絲） 和中間絲和中間絲3種蛋白質纖維構成的細胞支架種蛋白質纖維構成的細胞支架糙面內質網Rough endopla

5、smic reticulum (RER)Smooth endoplasmic reticulum (SER)光面內質網2、內質網和核糖體、內質網和核糖體Golgi apparatus3、高爾基體、高爾基體v 48個平行堆疊的扁平膜個平行堆疊的扁平膜 囊和大小不等的囊泡所組囊和大小不等的囊泡所組 成的膜聚合體成的膜聚合體v功能是協(xié)調細胞生化功能功能是協(xié)調細胞生化功能 和細胞內外環(huán)境的重要的和細胞內外環(huán)境的重要的 細胞器細胞器Lysosymes4、溶酶體、溶酶體v 單層膜單層膜v內含多種酸性水解酶內含多種酸性水解酶v功能是細胞內消化功能是細胞內消化5、微體、微體microbody 單層膜包裹、內含

6、多種酸性水解酶單層膜包裹、內含多種酸性水解酶 主要功能是使細胞免受主要功能是使細胞免受H2 O2毒害，并毒害，并 能氧化分解脂肪酸等能氧化分解脂肪酸等mitochondriav 兩層膜兩層膜v外形和大小酷似桿菌外形和大小酷似桿菌v每個細胞有數(shù)百到數(shù)千個每個細胞有數(shù)百到數(shù)千個v功能是把蘊藏在有機物中的化學功能是把蘊藏在有機物中的化學 潛能轉化成生命活動所需能量潛能轉化成生命活動所需能量6、線粒體、線粒體6、線粒體、線粒體Mitochondrial Structure (cont.)Mitochondrial Structure7、葉綠體、葉綠體chloroplastv雙層膜包裹、只存在于綠色植物

7、的細胞中雙層膜包裹、只存在于綠色植物的細胞中v具有光合作用具有光合作用v外形多為扁平的圓形外形多為扁平的圓形 或橢圓形或橢圓形v構造由三部分組成：構造由三部分組成： 葉綠體膜、類囊體、葉綠體膜、類囊體、 和基質和基質Internal Structure of Chloroplast8、液泡、液泡9、膜邊體、膜邊體10、幾丁質體、幾丁質體11、氫化酶體、氫化酶體第二節(jié)第二節(jié) 酵母菌酵母菌 酵母菌一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌酵母菌一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌特點：特點：個體一般以單細胞狀態(tài)存在個體一般以單細胞狀態(tài)存在多數(shù)營出芽繁殖多數(shù)營出芽繁殖能發(fā)酵糖類產能能發(fā)酵糖類產能細胞壁常含甘露

8、聚糖細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)境中常生活在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中一、分布及與人類的關系一、分布及與人類的關系分布：分布：偏酸性的含糖環(huán)境。水果、蔬菜、蜜餞的表面，偏酸性的含糖環(huán)境。水果、蔬菜、蜜餞的表面， 果園土壤中。果園土壤中。種類：種類： 據(jù)據(jù)1982年的資料，已知的酵母有年的資料，已知的酵母有56屬，屬，500多種。多種。 酵母菌與人類的關系極其密切。酵母菌與人類的關系極其密切。二、細胞的形態(tài)和構造二、細胞的形態(tài)和構造（一）、細胞壁（一）、細胞壁厚約厚約25nm，主要成分為酵母纖維素，它呈三明治狀主要成分為酵母纖維素，它呈三明治狀外層為甘露聚糖，內層

9、為蒲聚糖，都是分枝狀聚合物，中外層為甘露聚糖，內層為蒲聚糖，都是分枝狀聚合物，中間夾著一層蛋白質。間夾著一層蛋白質。磷酸甘露聚糖 甘露聚糖 蛋白質葡聚糖細胞質膜（二）、細胞膜細胞膜 淄醇磷脂 球狀蛋白蛋白質：包括一些酶蛋白質：包括一些酶類類脂脂甘油的單、雙、三酯甘油的單、雙、三酯甘油磷酯甘油磷酯磷脂酰膽堿（卵磷脂）磷脂酰膽堿（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺淄醇淄醇麥角淄醇麥角淄醇酵母淄醇酵母淄醇糖類：甘露聚糖等糖類：甘露聚糖等（三（三）、）、細胞核細胞核真核核孔（四）、其它構造（四）、其它構造 液泡液泡 線粒體線粒體 葉綠體葉綠體 微體微體三、酵母菌的繁殖方式和生活史三、酵母菌的繁殖方式和生

10、活史酵母菌的酵母菌的繁殖方式繁殖方式無性無性有性（產子囊孢子）有性（產子囊孢子）芽殖：各屬都存在芽殖：各屬都存在裂殖：在裂殖酵母菌（裂殖：在裂殖酵母菌（Schizaccharomyces）中存在中存在產無性孢子產無性孢子節(jié)孢子節(jié)孢子擲孢子擲孢子厚垣孢子厚垣孢子只進行無性繁殖的酵母菌稱假酵母只進行無性繁殖的酵母菌稱假酵母具有有性繁殖的酵母菌稱真酵母具有有性繁殖的酵母菌稱真酵母Life cycle of yeastsBudding YeastFission Yeast（一）無性繁殖（一）無性繁殖1、芽殖（、芽殖（budding）子細胞子細胞出芽痕出芽痕假菌絲假菌絲芽殖是酵母菌最常見的一種繁殖方式芽

11、殖是酵母菌最常見的一種繁殖方式酵母菌（酵母菌（Saccharomycres cervisiae）的芽殖過程的芽殖過程2、裂殖（、裂殖（fission）少數(shù)酵母具有與細菌相似的二分裂繁殖方式少數(shù)酵母具有與細菌相似的二分裂繁殖方式Examples of Model Organisms Studies of the distantly related fission yeast Schizosaccharomyces pombe, are complementary to S. cerevisiae. Both can be grown rapidly on plates and in cultur

12、e.3、產生無性孢子、產生無性孢子少數(shù)酵母菌可在卵圓形營養(yǎng)細胞上長出小梗，其上產生少數(shù)酵母菌可在卵圓形營養(yǎng)細胞上長出小梗，其上產生腎形的擲孢子腎形的擲孢子（二）有性繁殖（二）有性繁殖酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式進行有性繁殖的酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式進行有性繁殖的細胞原生質體接觸細胞原生質體接觸質配質配核配核配減數(shù)分裂減數(shù)分裂lCaught in the act: cell attachment, cell fusion and nuclear fusion in an electron micrographlHaploid cells produce mating peptid

13、e pheromones, i.e. a-factor and alpha-factor, to which the mating partner responds to prepare for mating（三）酵母菌的生活史（三）酵母菌的生活史生活史生活史又稱生命周期，指上一代生物個體經一系列生長、又稱生命周期，指上一代生物個體經一系列生長、發(fā)育階段而產生下一代的全部過程發(fā)育階段而產生下一代的全部過程 營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在 營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在 營養(yǎng)體只能以二倍體存在營養(yǎng)體只能以二倍體存在c. 在特定的

14、條件下才進行有性繁殖b. 營養(yǎng)體既能以單倍體（n）也能以二倍體(2n)形式存在芽殖有性繁殖子囊孢子1、營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在、營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在a. 一般情況下都以營養(yǎng)體狀態(tài)進行出芽繁殖一般情況下都以營養(yǎng)體狀態(tài)進行出芽繁殖特點：特點：S.cerevisiae(釀酒酵母釀酒酵母)的生活史的生活史2、營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在、營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在特點：特點：a. 營養(yǎng)細胞為單倍體營養(yǎng)細胞為單倍體b. 無性繁殖為裂殖無性繁殖為裂殖c. 二倍體細胞不能獨立生活，此期極短二倍體細胞不能獨立生活，此期極短Schizosaccharomces octosporus

15、（八孢裂殖酵母）的生活史八孢裂殖酵母）的生活史3、營養(yǎng)體只能以二倍體形式存在、營養(yǎng)體只能以二倍體形式存在特點：特點：a. 營養(yǎng)體為二倍體不斷進行芽殖，此階段較長營養(yǎng)體為二倍體不斷進行芽殖，此階段較長b. 單倍體的子囊孢子在子囊內發(fā)生接合單倍體的子囊孢子在子囊內發(fā)生接合c. 單倍體階段僅以子囊孢子的形式存在，單倍體階段僅以子囊孢子的形式存在，不能進行獨立生活不能進行獨立生活Saccharomycodes ludwigii(路德氏酵母路德氏酵母)的生活史的生活史四、酵母菌的菌落四、酵母菌的菌落啤酒酵母啤酒酵母菌落與細菌的相仿，菌落與細菌的相仿，但由于細胞比細菌的但由于細胞比細菌的大，細胞內有許多分

16、大，細胞內有許多分化的細胞器，細胞間化的細胞器，細胞間隙含水量相對較少，隙含水量相對較少，以及不能運動等特點，以及不能運動等特點，因此因此菌落較大、較厚、菌落較大、較厚、外觀較稠和較不透明。外觀較稠和較不透明。第三節(jié)第三節(jié) 絲狀真菌絲狀真菌霉菌霉菌霉菌（霉菌（mold）是絲狀真菌的一個俗稱，通常指那些菌是絲狀真菌的一個俗稱，通常指那些菌絲體較為發(fā)達又不產生大型肉質子實體結構的真菌。絲體較為發(fā)達又不產生大型肉質子實體結構的真菌。一、分布及與人類的關系一、分布及與人類的關系工業(yè)上的有機酸、酶制劑抗生素、維生素、生物堿等工業(yè)上的有機酸、酶制劑抗生素、維生素、生物堿等 的發(fā)酵生產的發(fā)酵生產進行生物防治

17、，污水處理和生物測定進行生物防治，污水處理和生物測定食品制造方面，如醬油的釀造和干酪的制造食品制造方面，如醬油的釀造和干酪的制造在基礎理論研究方面，霉菌是良好的實驗材料在基礎理論研究方面，霉菌是良好的實驗材料O AK C R EEKO AK C R EEK在居家環(huán)境中大約有在居家環(huán)境中大約有300種霉菌種霉菌它會嚴重影響人類的健康它會嚴重影響人類的健康二、細胞的形態(tài)和構造二、細胞的形態(tài)和構造（一）菌絲及其延伸過程（一）菌絲及其延伸過程（二）菌絲體及其各種分化形式（二）菌絲體及其各種分化形式由許多菌絲相互交織而成的一個菌絲集團稱由許多菌絲相互交織而成的一個菌絲集團稱菌絲體菌絲體 營養(yǎng)菌絲體營養(yǎng)菌

18、絲體密布在固體營養(yǎng)基質內部，主要密布在固體營養(yǎng)基質內部，主要 執(zhí)行吸收營養(yǎng)物功能的菌絲體執(zhí)行吸收營養(yǎng)物功能的菌絲體 氣生菌絲體氣生菌絲體伸展到空間的菌絲體伸展到空間的菌絲體 這兩類菌絲體在長期的進化中，因其自身的生理功能這兩類菌絲體在長期的進化中，因其自身的生理功能和對不同環(huán)境的高度適應，已明顯地發(fā)展出各種特化和對不同環(huán)境的高度適應，已明顯地發(fā)展出各種特化的構造。的構造。（2）匍匐菌絲：毛霉目真菌在固體基質上常形成與表面平 行、具有延伸功能的菌絲，又稱匍匐枝。1、營養(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)、營養(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)（1）假根：是Rhizopus(根霉屬)等低等真菌匍匐菌絲與固體 基質接觸處分化出來的根狀

19、結構，具有固著和、 吸取養(yǎng)料等功能。1、營養(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)、營養(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)（3）吸器：只在宿主細胞間隙蔓延的營養(yǎng)菌絲上分）吸器：只在宿主細胞間隙蔓延的營養(yǎng)菌絲上分化出來的短枝，可侵入細胞內以吸收宿主細胞的養(yǎng)化出來的短枝，可侵入細胞內以吸收宿主細胞的養(yǎng)料而不料而不 使其致死。使其致死。1、營養(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)、營養(yǎng)菌絲體的特化形態(tài)（4）附著胞）附著胞：許多寄生于植物的真菌在其芽管或老許多寄生于植物的真菌在其芽管或老菌絲頂端會發(fā)生膨大，分泌粘狀物，借以牢固地粘菌絲頂端會發(fā)生膨大，分泌粘狀物，借以牢固地粘附在附在 宿主的表面宿主的表面（5）附著枝）附著枝：若干寄生真菌由菌絲細胞生出若干寄生真

20、菌由菌絲細胞生出12個個細胞的短枝，將菌絲附著于宿主體上細胞的短枝，將菌絲附著于宿主體上（6）菌核）菌核：由菌絲聚集和粘附而形成的一種休眠體，由菌絲聚集和粘附而形成的一種休眠體，同時它同時它 又是糖類和脂類等營養(yǎng)物質的儲藏體。又是糖類和脂類等營養(yǎng)物質的儲藏體。 （7）菌索）菌索：能在缺少營能在缺少營養(yǎng)的環(huán)境中養(yǎng)的環(huán)境中為菌體生長為菌體生長提供基本的提供基本的營養(yǎng)來源，營養(yǎng)來源，尤其是在高尤其是在高等擔子菌中等擔子菌中較為常見。較為常見。 （8）菌環(huán)和菌）菌環(huán)和菌網網 ：捕蟲類真捕蟲類真菌常由菌絲分菌常由菌絲分枝組成環(huán)狀或枝組成環(huán)狀或網狀網狀 組織來捕組織來捕捉線蟲類原生捉線蟲類原生動物，然后從

21、動物，然后從環(huán)上環(huán)上 或網上生或網上生出菌絲侵入線出菌絲侵入線蟲體內吸收養(yǎng)蟲體內吸收養(yǎng)料。料。 2、氣生菌絲體的特化形態(tài)、氣生菌絲體的特化形態(tài)氣生菌絲體主要特化成各種形態(tài)的子實體。氣生菌絲體主要特化成各種形態(tài)的子實體。（1）結構簡單的子實體產無性孢子分生孢子頭：曲霉屬、青霉屬孢子囊：根霉屬、毛霉屬產有性孢子：擔子菌的擔子（2）結構復雜的子實體）結構復雜的子實體產無性孢子分生孢子器分生孢子座分生孢子盤產有性孢子子囊果子囊殼子囊盤（2）結構復雜的子實體）結構復雜的子實體3、菌絲體在液體培養(yǎng)時的特化形態(tài)、菌絲體在液體培養(yǎng)時的特化形態(tài)真菌在液體培養(yǎng)基中進行振蕩培養(yǎng)時，往往會產真菌在液體培養(yǎng)基中進行振蕩

22、培養(yǎng)時，往往會產生菌絲球生菌絲球v 有利于氧的傳遞以及營養(yǎng)物和代謝物的輸送，有利于氧的傳遞以及營養(yǎng)物和代謝物的輸送， 對菌絲的生長代謝產物有利。對菌絲的生長代謝產物有利。三、真菌的孢子三、真菌的孢子真菌的繁殖能力極強，主要是通過產生無性孢子真菌的繁殖能力極強，主要是通過產生無性孢子或有性孢子來完成的或有性孢子來完成的（一）無性孢子（一）無性孢子1.厚垣孢子：厚垣孢子：這類孢子具這類孢子具很厚的壁，很厚的壁，是真菌的休是真菌的休眠體，可抵眠體，可抵抗熱、干燥抗熱、干燥等不良環(huán)境。等不良環(huán)境。 2、節(jié)孢子：、節(jié)孢子：由菌絲斷裂形成。由菌絲斷裂形成。菌絲生長到一定菌絲生長到一定 階段，出現(xiàn)許多階段，

23、出現(xiàn)許多橫隔膜，然后從橫隔膜，然后從橫隔膜處斷裂，橫隔膜處斷裂，產生很多單個孢產生很多單個孢子。子。 3、分生孢子：、分生孢子：菌絲分枝頂端菌絲分枝頂端細胞或菌絲分細胞或菌絲分化來的分生孢化來的分生孢 子梗的頂端細子梗的頂端細胞分割而成的胞分割而成的單個或成簇孢單個或成簇孢子。子。 4、胞囊孢子：、胞囊孢子：形成于一個形成于一個特殊的囊狀特殊的囊狀結構的孢子結構的孢子 囊內。囊內。 三、真菌的孢子三、真菌的孢子（二）有性孢子（二）有性孢子1、卵孢子：由兩個大小不同的配子囊結合后發(fā)育而成，小、卵孢子：由兩個大小不同的配子囊結合后發(fā)育而成，小 型配了囊叫雄器，大型配子囊叫藏型配了囊叫雄器，大型配子囊叫藏 卵器。它們均由菌絲分化而來，當雄卵器。它們均由菌絲分化而來，當雄 器與藏卵器配合時，雄器中的內含器與藏卵器配合時，雄器中的內含 物通過授精管進入藏卵器與卵球結物通過授精管進入藏卵器與卵球結 合，隨后卵球生出外壁即成為卵孢子。合