生物化学真核微生物

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1、第一节第一节 真核微生物细胞结构真核微生物细胞结构第二节第二节 酵母菌酵母菌 第三节第三节 霉菌霉菌第四节第四节 蕈菌蕈菌z真核生物真核生物(Eukaryotes)(Eukaryotes) 是一大类细胞核具有是一大类细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物。或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物。z真核微生物真核微生物(Eukaryotic microorganism)(Eukaryotic microorganism) 属于真核生物类的微生物属于真核生物类的微生物( (真菌、显微藻类和真菌、显微藻类和原生动物原生

2、动物) )z真核生物细胞由真核生物细胞由膜分隔膜分隔。细胞含有几种不同。细胞含有几种不同类型的由膜包被的类型的由膜包被的细胞器细胞器，其中进行着可调控，其中进行着可调控的不同的生理生化过程。膜还可以的不同的生理生化过程。膜还可以传递信息传递信息，传递新陈代谢的中间产物和终产物，从生物合传递新陈代谢的中间产物和终产物，从生物合成位点到使用位点。成位点到使用位点。第一节第一节 真核生物细胞结构真核生物细胞结构真菌的细胞壁多糖真菌的细胞壁多糖(纤维素，葡聚糖，几纤维素，葡聚糖，几丁质丁质)、蛋白质、脂类藻类的细胞壁纤维、蛋白质、脂类藻类的细胞壁纤维素、间质多糖素、间质多糖.一、细胞壁一、细胞壁核膜、

3、染色质、核仁、核基核膜、染色质、核仁、核基质质二、鞭毛与纤毛二、鞭毛与纤毛三、细胞质膜三、细胞质膜四、细胞核四、细胞核 真菌的分类真菌的分类鞭鞭 毛毛 菌菌 亚亚 门门接接 合合 菌菌 亚亚 门门子子 囊囊 菌菌 亚亚 门门担担 子子 菌菌 亚亚 门门半半 知知 菌菌 亚亚 门门真真 菌菌 门门裸裸 菌菌 门门真真 菌菌 界界藻藻 状状 菌菌 纲纲子子 囊囊 菌菌 纲纲担担 子子 菌菌 纲纲半半 知知 菌菌 类类真真 菌菌 门门粘粘 菌菌 门门植植 物物 界界Ainsworth分类系统分类系统G.W.Martin分类系统分类系统真菌真菌具有细胞壁，不含叶绿素，无根茎叶的具有细胞壁，不含叶绿素，

4、无根茎叶的分化，以产生大量孢子进行繁殖，以寄生分化，以产生大量孢子进行繁殖，以寄生 或腐或腐生方式生存的真核微生物。生方式生存的真核微生物。 单细胞的真核微生物单细胞的真核微生物一、酵母菌的形态和细胞结构一、酵母菌的形态和细胞结构 二、繁殖方式二、繁殖方式 三、生产上常用的酵母菌三、生产上常用的酵母菌 第二节第二节 酵母菌酵母菌 酵母菌细胞呈酵母菌细胞呈卵圆形、圆形或圆柱形卵圆形、圆形或圆柱形。细胞宽。细胞宽15 m， 长约长约530 m。特征特征个体一般以单细胞状态存在；个体一般以单细胞状态存在；多数营出芽生殖，有的裂殖；多数营出芽生殖，有的裂殖；能发酵糖类产能；能发酵糖类产能；细胞壁常含有

5、甘露聚糖；细胞壁常含有甘露聚糖；喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。分布分布：偏酸性的含糖环境。水果、蔬菜、蜜饯的表面，果偏酸性的含糖环境。水果、蔬菜、蜜饯的表面，果 园园 土壤中与环境有关。土壤中与环境有关。 种类种类：据据1982年的资料，已知的酵母有年的资料，已知的酵母有56属，属，500多种。酵多种。酵 母菌与人类的关系极其密切。母菌与人类的关系极其密切。一、一、 酵母菌的形态和细胞结构酵母菌的形态和细胞结构1 1、酵母菌细胞形态、酵母菌细胞形态 Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisi

6、ae大多数与细菌菌落相似，大多数与细菌菌落相似，表面湿表面湿润，粘稠，易挑取润，粘稠，易挑取，但比细菌菌，但比细菌菌落大而厚，颜色落大而厚，颜色多为白色多为白色，少数少数为红色为红色，若培养时间太长，其表，若培养时间太长，其表面可产生皱褶。在液体培养时，面可产生皱褶。在液体培养时，有的生长在底部，有的生长均匀，有的生长在底部，有的生长均匀，有的则在表面形成菌醭。有的则在表面形成菌醭。酵母菌菌落形态酵母菌菌落形态酵母菌菌落酵母菌菌落z酵母菌细胞结构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、酵母菌细胞结构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。细胞质及内含物。z细胞壁组分有细胞壁组分有：葡聚糖、甘露聚糖、蛋

7、白质及：葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质及脂类等。脂类等。z细胞质膜细胞质膜与原核生物基本相同，但与原核生物基本相同，但含有固醇含有固醇(麦角甾醇麦角甾醇)。z细胞核细胞核 具有核膜、核仁和染色体，核膜上有具有核膜、核仁和染色体，核膜上有大量核孔。大量核孔。z细胞质细胞质 含有大量含有大量RNA、核糖体、中心体、线、核糖体、中心体、线粒体、中心染色质、内质膜、液泡等。粒体、中心染色质、内质膜、液泡等。z内含物内含物 在老龄菌中有因营养过剩而形成一些在老龄菌中有因营养过剩而形成一些内含物，如：异染颗粒、肝糖，脂肪粒、蛋白质内含物，如：异染颗粒、肝糖，脂肪粒、蛋白质和多糖。和多糖。 2 2、酵母菌细胞结构

8、、酵母菌细胞结构 Candida albicans (Eukaryotic Cell)Transmission Electron Micrograph of Candida albicans芽殖芽殖是酵母菌进行是酵母菌进行无性繁殖的主要方式无性繁殖的主要方式。有有多边出芽、两端出芽和三边出芽多边出芽、两端出芽和三边出芽。 (成熟的酵母菌细胞，先长出一个小芽，成熟的酵母菌细胞，先长出一个小芽，芽细胞长到一定程度，脱离母细胞继续生芽细胞长到一定程度，脱离母细胞继续生长，尔后再形成新个体。长，尔后再形成新个体。(裂殖裂殖少数种类的酵母菌与细菌一样，借少数种类的酵母菌与细菌一样，借细胞横分裂而繁殖。细

9、胞横分裂而繁殖。(无性孢子无性孢子 掷孢子掷孢子(ballistospore)(ballistospore) 厚垣孢子厚垣孢子(chalmydospore)(chalmydospore)二、繁殖方式和生活史二、繁殖方式和生活史 1 1、无性繁殖、无性繁殖酵母菌出芽繁殖酵母菌出芽繁殖形成形成子囊孢子：子囊孢子：在合适的条件下在合适的条件下接合子接合子经经减数分裂减数分裂，双倍体核分裂为，双倍体核分裂为48个单倍个单倍体核，其外包以细胞质逐渐形成。包含体核，其外包以细胞质逐渐形成。包含在由在由酵母菌细胞壁酵母菌细胞壁演变成的演变成的子囊子囊中。子中。子囊孢子又可萌发成单倍体营养细胞。囊孢子又可萌发

10、成单倍体营养细胞。2 2、有性繁殖、有性繁殖 分三类分三类: 营养体以单倍体和二倍体形式存在营养体以单倍体和二倍体形式存在 营养体仅以单倍体形式存在营养体仅以单倍体形式存在 营养体仅以二倍体形式存在营养体仅以二倍体形式存在3 3、酵母菌的生活史、酵母菌的生活史 z啤酒酵母啤酒酵母（Saccharomyces Saccharomyces cerevisiaecerevisiae）发酵工业，食药用，）发酵工业，食药用，提取多种生物活性物质。提取多种生物活性物质。z假丝酵母假丝酵母 （CandidaCandida）饲料）饲料z白地霉白地霉（Geotrichum candidumGeotrichum

11、candidum）饲料，食用，或药物提取。饲料，食用，或药物提取。三、生产上常用的酵母菌三、生产上常用的酵母菌Candida albicansNote pseudohyphae, blastospores, and chlamydospores. 一、一、 霉菌的形态结构霉菌的形态结构二、二、 繁殖方式繁殖方式三、农业上常见的霉菌三、农业上常见的霉菌第三节第三节 霉霉 菌菌 是是丝状丝状的、的、无光合作用无光合作用的、的、异养性营养异养性营养的真的真核微生物。核微生物。菌丝体较发达，又不产生大型肉质子实体结菌丝体较发达，又不产生大型肉质子实体结构的真菌。构的真菌。一、霉菌的形态结构一、霉菌的形

12、态结构菌丝菌丝(hypha) 丝状或管状结构；由坚硬的含几丝状或管状结构；由坚硬的含几丁质的细胞壁包被，内含大量真核生物的细胞丁质的细胞壁包被，内含大量真核生物的细胞器。器。 菌丝内菌丝内细胞质组分细胞质组分趋向于朝趋向于朝生长点生长点的位置的位置集集中中。菌丝较老的部位有大量液泡，并可能与较。菌丝较老的部位有大量液泡，并可能与较幼嫩的区域以横隔幼嫩的区域以横隔(称为隔膜称为隔膜)分开。分开。1 1、菌丝、菌丝 菌丝分菌丝分有隔菌丝有隔菌丝和和无隔菌丝无隔菌丝 有隔菌丝有隔菌丝 有横隔膜将菌丝分隔成多有横隔膜将菌丝分隔成多个细胞，在菌丝生长过程中细胞核的分个细胞，在菌丝生长过程中细胞核的分裂伴

13、随着细胞的分裂，每个细胞含有裂伴随着细胞的分裂，每个细胞含有1至多个细胞核。有的横隔膜可以使相邻至多个细胞核。有的横隔膜可以使相邻细胞之间的物质相互沟通。细胞之间的物质相互沟通。 无隔菌丝无隔菌丝 菌丝中无横隔膜，整个细菌丝中无横隔膜，整个细胞是一个单细胞，菌丝内有许多核，在胞是一个单细胞，菌丝内有许多核，在生长过程中只有核的分裂和原生质量的生长过程中只有核的分裂和原生质量的增加，没有细胞数目的增多。增加，没有细胞数目的增多。septatenonseptate 菌丝菌丝顶端顶端生长生长( 菌丝体菌丝体(mycelium)菌丝通过顶端生长进行延伸，并多次菌丝通过顶端生长进行延伸，并多次重复分支而

14、形成微细的网络结构，由许多菌丝相互交织而重复分支而形成微细的网络结构，由许多菌丝相互交织而形成的一个菌丝集团。营养菌丝体和气生菌丝体。形成的一个菌丝集团。营养菌丝体和气生菌丝体。( 菌丝体菌丝体在长期的进化中，发展出各种在长期的进化中，发展出各种特化结构特化结构& 假根假根 是根霉属是根霉属(Rhizopus)真菌的匍匐枝与基质接触处分真菌的匍匐枝与基质接触处分化形成的根状菌丝，在显微镜下假根的颜色比其它菌丝要化形成的根状菌丝，在显微镜下假根的颜色比其它菌丝要深，它起固着和吸收营养的作用。深，它起固着和吸收营养的作用。& 吸器吸器 是某些寄生性真菌从菌丝上产生出来的旁枝，侵入是某些寄生性真菌从

15、菌丝上产生出来的旁枝，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。细胞中的养料。& 菌核菌核 是由菌丝团组成的一种硬的休眠体，一般有暗色的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。外皮，在条件适宜时可以生出分生孢子梗、菌丝子实体等。2 2、菌丝体、菌丝体 菌落生长菌落生长 菌丝顶端的生长菌丝顶端的生长，真菌可，真菌可以从一个点或一个接种物以从一个点或一个接种物(inoculum)向向新的区域延伸，使在琼脂板上的菌落呈新的区域延伸，使在琼脂板上的菌落呈放射状。放射状。菌

16、落特征菌落特征 霉菌菌落霉菌菌落疏松疏松，呈，呈绒毛状绒毛状、絮状絮状或或蜘蛛网状蜘蛛网状，比细菌，比细菌菌落大菌落大几倍到几倍到十几倍；霉菌孢子的形状、构造和颜色十几倍；霉菌孢子的形状、构造和颜色以及产生的色素使得霉菌菌落表现出不以及产生的色素使得霉菌菌落表现出不同结构和色泽特征。同结构和色泽特征。3 3、菌落特征、菌落特征1 1、壶菌亚门真菌的繁殖壶菌亚门真菌的繁殖 2 2、接合菌亚门真菌的繁殖接合菌亚门真菌的繁殖 3 3、子囊菌亚门真菌的繁殖子囊菌亚门真菌的繁殖 4 4、担子菌亚门真菌的繁殖担子菌亚门真菌的繁殖 5 5、半知菌亚门的繁殖半知菌亚门的繁殖二、二、繁殖方式繁殖方式 真菌各主要

17、类群的特征真菌各主要类群的特征类类 群群是否具有穿孔隔膜是否具有穿孔隔膜无性孢子形成无性孢子形成有性孢子形成有性孢子形成低等真菌低等真菌接合菌亚门接合菌亚门无无非游动性的孢囊孢子非游动性的孢囊孢子接合孢子接合孢子壶菌亚门壶菌亚门无无可运动的游动孢子可运动的游动孢子卵孢子卵孢子(oospore)高等真菌高等真菌子囊菌亚门子囊菌亚门有有分生孢子分生孢子子囊孢子子囊孢子(ascospore)担子菌亚门担子菌亚门有有罕见罕见担孢子担孢子(basidiospore)半知菌亚门半知菌亚门有有分生孢子分生孢子无无v壶菌亚门真菌的繁殖壶菌亚门真菌的繁殖 v壶菌亚门真菌壶菌亚门真菌：是游动细胞具有：是游动细胞具

18、有“9 92 2”结构的鞭毛并能在水中游动的一类真菌。结构的鞭毛并能在水中游动的一类真菌。v无性繁殖无性繁殖通常是在孢子囊中形成能动通常是在孢子囊中形成能动的的(motile)(motile)、有单鞭毛的、有单鞭毛的游动孢子游动孢子，孢子，孢子囊以完全隔膜与营养菌丝隔离。如绵霉。囊以完全隔膜与营养菌丝隔离。如绵霉。v有性繁殖有性繁殖& 形成二倍体孢子。形成二倍体孢子。& 单倍体细胞的体细胞融合单倍体细胞的体细胞融合& 游动配子的融合游动配子的融合v一个游动配子和一种不动卵的融合。一个游动配子和一种不动卵的融合。产生的产生的孢子孢子可能经过减数分裂产生单倍体的可能经过减数分裂产生单倍体的菌菌丝体

19、丝体，或是萌发产生一个，或是萌发产生一个二倍体二倍体 。 &接合菌亚门真菌的繁殖接合菌亚门真菌的繁殖 &接合菌亚门真菌接合菌亚门真菌：有性繁殖通过配子囊接合，：有性繁殖通过配子囊接合，形成各种形状的接合孢子的一类真菌。形成各种形状的接合孢子的一类真菌。&无性繁殖无性繁殖孢子囊内产生不动的孢子囊内产生不动的孢囊孢子孢囊孢子( (静孢静孢子子，具特殊的囊状结构的孢子囊，具特殊的囊状结构的孢子囊) )；有的产生；有的产生厚垣厚垣孢子孢子( (具很厚的壁，真菌的休眠体具很厚的壁，真菌的休眠体) )。&不同交配类型的不同交配类型的2 2个核个核接合孢子接合孢子中融合。中融合。&有的种是不同的交配型的核可

20、能是在一个菌丝有的种是不同的交配型的核可能是在一个菌丝体中体中( (同宗配合同宗配合) )。&在另一些种类中，必须具有不同交配型核的两在另一些种类中，必须具有不同交配型核的两个菌丝体才能融合个菌丝体才能融合( (异宗配合异宗配合) )。&在正在发育的接合孢子中发生减数分裂，通常在正在发育的接合孢子中发生减数分裂，通常3 3个核退化，仅有一个核存留在萌发的菌丝体中。个核退化，仅有一个核存留在萌发的菌丝体中。 Electron Micrograph of Rhizopus showing SporangiosporesCaption:- Fruiting structure (sporangia)

21、 of the common bread mold Rhizopus stolonifer. Zygospore of Zygospore of RhizopusRhizopusz子囊菌子囊菌亚门亚门的繁殖的繁殖 z子囊菌亚门真菌子囊菌亚门真菌能产生能产生子囊子囊( (含含有一定数量子囊孢子的袋状结构有一定数量子囊孢子的袋状结构) )的的一类高等真菌。一类高等真菌。z无性繁殖无性繁殖裂殖、断裂、厚垣孢裂殖、断裂、厚垣孢子、子、分生孢子分生孢子；z分生孢子分生孢子，由气生菌丝顶端的分，由气生菌丝顶端的分生孢子梗结构形成。孢子可以是生孢子梗结构形成。孢子可以是单单细胞细胞的，内含单倍体核，也可是的

22、，内含单倍体核，也可是多多细胞细胞的，含有几个来自有丝分裂的的，含有几个来自有丝分裂的单倍体核。单倍体核。 (有性繁殖有性繁殖子囊菌有性生殖会形成子囊子囊菌有性生殖会形成子囊孢子。孢子。(同型配子囊两个营养细胞同型配子囊两个营养细胞(单核、单单核、单倍体倍体)结合后形成子囊。例啤酒酵母。结合后形成子囊。例啤酒酵母。(异型配子囊由产囊器和雄器相结合。异型配子囊由产囊器和雄器相结合。(子囊果子囊果多数子囊菌的子囊被包裹在一多数子囊菌的子囊被包裹在一个由菌丝组成的包被内，形成具有一定形个由菌丝组成的包被内，形成具有一定形状的子实体称为状的子实体称为. u担子菌担子菌亚门亚门的繁殖的繁殖 u担子菌担子

23、菌最高等的一类真菌，其有性孢子为最高等的一类真菌，其有性孢子为担孢子。担孢子。u担子菌担子菌极少极少产生产生无性孢子无性孢子。u有性繁殖有性繁殖相容性菌丝的融合获得相容性菌丝的融合获得2个交配型个交配型核，形成双核菌丝，顶端细胞膨大为担子。核，形成双核菌丝，顶端细胞膨大为担子。担子内两性细胞核配合后形成担子内两性细胞核配合后形成A.有性繁殖有性繁殖相容性菌丝的融合获得相容性菌丝的融合获得2个交配型个交配型核，形成双核菌丝，顶端细胞膨大为核，形成双核菌丝，顶端细胞膨大为担子担子。担子内两性细胞核配合后形成担子内两性细胞核配合后形成二倍体核二倍体核，经，经减数分裂成四个减数分裂成四个单倍体核单倍体

24、核。同时担子顶端。同时担子顶端四四个小梗个小梗，梗顶端稍膨大，四个，梗顶端稍膨大，四个核核进入小梗膨进入小梗膨大部位，形成四个外生的大部位，形成四个外生的担孢子担孢子(多为圆形、多为圆形、椭圆形、肾形和腊肠形椭圆形、肾形和腊肠形)。 ConidiosporesConidiospores半知菌亚门的繁殖半知菌亚门的繁殖只发现只发现无性阶段无性阶段，没有发现，没有发现有性世代有性世代；无性繁殖无性繁殖产生分生孢子产生分生孢子，不同属的分生孢子存在差异，不同属的分生孢子存在差异Electron Micrograph of Penicillium showing ConidiosporesCaptio

25、n:- Penicillium roqueforti -fungus used in cheese manufacture. Conidiophores (fruiting structure / sporangia) and conidia (asexual spores) form at the tips of specialized hyphae. 接合菌亚门接合菌亚门毛霉、根霉毛霉、根霉鞭毛菌亚门鞭毛菌亚门绵霉绵霉子囊菌亚门子囊菌亚门酵母菌、脉孢菌、赤霉酵母菌、脉孢菌、赤霉担子菌亚门（参见蕈菌）担子菌亚门（参见蕈菌）蘑菇、牛肝菌、灵芝、木耳蘑菇、牛肝菌、灵芝、木耳半知菌亚门半知菌亚门曲

26、霉、青霉、木霉、头孢霉曲霉、青霉、木霉、头孢霉三、常见的霉菌三、常见的霉菌 通常指能形成大型肉质子实通常指能形成大型肉质子实体的真菌。包括多数担子菌体的真菌。包括多数担子菌和少数子囊菌。和少数子囊菌。一、形态结构一、形态结构 二、农业上常栽培的蕈菌二、农业上常栽培的蕈菌第四节第四节 蕈蕈 菌菌单核菌丝单核菌丝 由担孢子萌发形成的菌丝，其由担孢子萌发形成的菌丝，其细胞内含有一个细胞核，也称为初生菌丝。细胞内含有一个细胞核，也称为初生菌丝。它通常是不能结实的。它通常是不能结实的。 双核菌丝双核菌丝 两条两条相同或不同的单核菌丝发生细胞质融合，相同或不同的单核菌丝发生细胞质融合，而核不融合。细胞内含

27、有两个核的称为而核不融合。细胞内含有两个核的称为双双核菌丝核菌丝。亦叫。亦叫次生菌丝次生菌丝或或二级菌丝二级菌丝。在大多数蕈菌中，双核菌丝的隔膜处有一在大多数蕈菌中，双核菌丝的隔膜处有一个锁状突起叫个锁状突起叫锁状联合锁状联合，它是双核菌丝所，它是双核菌丝所具有的结实性标志，即能产生子实体。具有的结实性标志，即能产生子实体。 一、形态结构一、形态结构1、单核菌丝和双核菌丝、单核菌丝和双核菌丝 子实体子实体 具有锁状联合的双核菌丝，发育到一具有锁状联合的双核菌丝，发育到一定阶段，生理成熟时，可产生果实和种子，定阶段，生理成熟时，可产生果实和种子，这种结构称为子实体。子实体就是常称为菇这种结构称为

28、子实体。子实体就是常称为菇和耳的食用部分，是蕈菌的和耳的食用部分，是蕈菌的繁殖器官繁殖器官。担孢子担孢子 在蕈菌的有性繁殖过程中，双核菌丝在蕈菌的有性繁殖过程中，双核菌丝的顶端细胞发育成担子，在担子上形成的的顶端细胞发育成担子，在担子上形成的有有性孢子性孢子称为担孢子。称为担孢子。 2 2、子实体和担孢子的形成、子实体和担孢子的形成 蕈菌资源十分丰富，全世界可供食用的真菌有蕈菌资源十分丰富，全世界可供食用的真菌有2000多种。多种。常见栽培品种有常见栽培品种有双孢蘑菇、草菇、金针菇、平菇、双孢蘑菇、草菇、金针菇、平菇、香菇、猴头菌、木耳、银耳、灵芝、和茯苓香菇、猴头菌、木耳、银耳、灵芝、和茯苓等。等。 二、农业上常栽培的蕈菌二、农业上常栽培的蕈菌 人工栽培的香菇人工栽培的香菇鸡鸡 地地 从从野野 生生竹荪和竹荪蛋竹荪和竹荪蛋金针菇子实体金针菇子实体鸡鸡 地地从从松茸子实体松茸子实体