真菌的形態(tài)、構(gòu)造與功能(1)課件

1、 第二章 真菌的形態(tài)、構(gòu)造與功能 是指細(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存在葉綠體等細(xì)胞器的微小生物。 真核微生物： 真核生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)真核微生物的主要類群:植物界：顯微藻類動物界：原生動物菌物界：粘菌、假菌和真菌。 真菌三個分支為：酵母、霉菌、蕈菌。真菌的習(xí)性大部分真菌為陸生，生長在土壤或死亡的植物材料上。有些為水生，生活在淡水或海水中。對于自然界中有機碳的礦化起重要作用。真菌也能引起谷類植物疾病，少部分真菌寄生在包括人類在內(nèi)的動物體內(nèi)。 真核生物細(xì)胞結(jié)構(gòu) 真核細(xì)胞中細(xì)胞器的功能 細(xì)胞器功能細(xì)胞膜細(xì)胞選擇通透性屏障，細(xì)胞之間相互作用及分泌等功能有關(guān)。 細(xì)胞質(zhì)提供其他細(xì)胞

2、器存在環(huán)境以及大量代謝過程的場所。微絲、中間絲和微管形成細(xì)胞的骨架，維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)，和細(xì)胞運動有關(guān)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)和脂肪的合成場所，負(fù)責(zé)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運。核糖體蛋白質(zhì)合成場所。高爾基體各種物質(zhì)的組裝和分泌場所，負(fù)責(zé)溶酶體的形成。溶酶體胞內(nèi)消化作用。線粒體TCA、電子傳遞、氧化磷酸化等途徑發(fā)生場所，細(xì)胞能量來源。葉綠體利用光能固定二氧化碳合成糖，是光合作用的場所。細(xì)胞核細(xì)胞的控制中心，遺傳信息的貯藏位置。核仁rRNA 合成和組裝的場所。細(xì)胞壁 賦予細(xì)胞的堅韌性和形態(tài)。纖毛和鞭毛細(xì)胞的運動。液泡營養(yǎng)物質(zhì)臨時貯藏和轉(zhuǎn)運場所，有時有溶酶體作用，能調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓。一、真核細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞器 微絲（microfila

3、ments）：分散存在于幾乎所有真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)小蛋白絲，直徑在47納米，也可呈網(wǎng)狀或平行分布。微絲參與細(xì)胞的運動和形狀改變。1. 微絲、中間絲和微管結(jié)構(gòu)微管(microtubules)：存在于細(xì)胞質(zhì)中形狀類似于細(xì)圓柱體，呈管狀的絲狀細(xì)胞器。 直徑大約25納米，微管由兩種球蛋白亞基組成，稱微管蛋白微管。微管還存在于有絲分裂的紡錘體中以及參與細(xì)胞或細(xì)胞器運動的結(jié)構(gòu)中 。微管至少具有三種功能：（1）有助于維持細(xì)胞形狀；（2）與微絲一起參與細(xì)胞運動；（3）參與胞內(nèi)物質(zhì)運輸。 中間絲（intermediate filaments）：基質(zhì)中另一種絲狀結(jié)構(gòu)，直徑約810納米。微絲、微管和中間絲是構(gòu)成細(xì)

4、胞內(nèi)部一個相互關(guān)聯(lián)、巨大、復(fù)雜、絲狀網(wǎng)絡(luò)的細(xì)胞骨架。細(xì)胞骨架在保持細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞運動方面均具重要作用。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中存在的一種具有封閉膜系統(tǒng)及由該膜圍成的腔形或互相溝通的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。分粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 2. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(Endoplasmic Reticulum, ER) 功能：脂類和蛋白質(zhì)是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合的酶和核糖體合成的。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以運輸?shù)鞍踪|(zhì)、脂類和其它物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。與粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合的核糖體合成的多肽鏈可以穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜或進(jìn)入其內(nèi)腔，再傳輸?shù)絼e處。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也是細(xì)胞膜合成的主要場所。 4. 溶酶體(lysosomes)溶酶體為球形或囊泡狀，由單層膜包裹，平均直徑為500nm，參與胞內(nèi)消化，含有在pH

5、值為3.55.0微酸性條件下作用最強的各種水解酶類，主要功能是細(xì)胞內(nèi)的消化作用。溶酶體是由高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的一種細(xì)胞器。其內(nèi)部的消化酶由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，并被高爾基體包裝形成溶酶體?？拷郀柣w的光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也可出芽形成溶酶體。5. 微體(microbody)一種與溶酶體相似的球形細(xì)胞器，由單層膜包圍，其內(nèi)部所含的酶為氧化酶和過氧化氫酶，又稱過氧化物酶體(peroxisome)。其功能是避免細(xì)胞遭受過氧化氫毒害，同時具有氧化分解脂肪酸的功能等。6. 真核核糖體（ribosome）真核核糖體可以游離形式存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，也可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)緊密相連，比70S的細(xì)菌核糖體大。它是由60S和40S兩個亞單

6、位構(gòu)成的二聚體，沉降系數(shù)為80S。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合的核糖體合成的蛋白質(zhì)可進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔被運送到其他場所，并被分泌到胞外，也可以插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜成為整合膜蛋白。游離核糖體合成的蛋白質(zhì)為非分泌蛋白和非膜蛋白質(zhì)，可插入細(xì)胞核、線粒體和葉綠體等細(xì)胞器。蛋白質(zhì)合成后的正常折疊需要一種成為分子伴侶的蛋白幫助，分子伴侶也能協(xié)助蛋白質(zhì)運至線粒體等真核細(xì)胞器。許多核糖體通常串連在一條mRNA上，并高效地進(jìn)行肽鏈合成。mRNA和核糖體形成的復(fù)合體稱為多聚核糖體。8. 葉綠體(chloroplast)葉綠體是含有葉綠素的細(xì)胞器，是進(jìn)行光合作用的場所，存在于能進(jìn)行光合作用的真核生物細(xì)胞中。由雙層膜包裹。外膜通透性好，內(nèi)膜對物質(zhì)透

7、過的選擇性強。葉綠體還含有雙鏈環(huán)狀DNA以及RNA、70S核糖體、脂滴、淀粉粒和進(jìn)行光合作用的酶等成分。 由CO2和水形成碳水化合物的暗反應(yīng)發(fā)生在基質(zhì)內(nèi) 捕獲光能產(chǎn)生ATP、NADPH和O2的光反應(yīng)定位在類囊體膜上 9. 液泡(vocuole)真核微生物細(xì)胞中出現(xiàn)的由單層膜包圍的泡狀細(xì)胞器。液泡大小、形態(tài)及其所含的化學(xué)組成隨細(xì)胞年齡和生理狀態(tài)而異。一般微生物旺盛生長時，液泡較小，而且其中內(nèi)含物少。但隨著細(xì)胞老化，其中出現(xiàn)異染粒、肝糖粒、脂肪滴、一些堿性氨基酸以及DNA酶、蛋白酶、脂酶等多種水解酶類。液泡不僅具有溶酶體的功能，同時還可調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓以及貯藏營養(yǎng)物質(zhì)。12. 氫化酶體(hydrog

8、enosome)一種由單層膜包圍的球狀細(xì)胞器，一般存在于專性或兼性厭氧的真核生物中，是這些真核生物的呼吸器官，結(jié)構(gòu)和功能與線粒體大不相同，氫化酶體缺少DNA和核糖體以及線粒體向內(nèi)延伸的膜系統(tǒng)。氫化酶體內(nèi)含氫化酶、鐵氧環(huán)蛋白、氧化還原酶和丙酮酸等。其功能是為細(xì)胞運動提供能量。一類較小的球狀細(xì)胞器，直徑約為200nm，由一個單層膜包圍的電子密集的基質(zhì)構(gòu)成。伏魯寧體一般與絲狀真菌菌絲中隔膜孔相關(guān)聯(lián)，具有塞子的功能，當(dāng)菌絲受傷后，它可以堵塞隔膜孔而防止原生質(zhì)流失，正常情況下可以調(diào)節(jié)兩個相鄰細(xì)胞間細(xì)胞質(zhì)的流動。13. 伏魯寧體(woronin body)二、纖毛(cilia)與鞭毛(flagella)真

9、核微生物的纖毛和鞭毛是與運動有關(guān)的最重要的細(xì)胞器。纖毛平均長度僅為520m，而鞭毛長度則為100200m。盡管它們都是鞭子狀的，都通過擊打推動微生物向前運動（即“揮鞭式”驅(qū)動），但二者不完全相同。鞭毛纖毛尾鞭型鞭毛茸毛型鞭毛鞭毛側(cè)絲真核微生物中的原生動物、藻類和低等水生真菌的游動孢子或配子才有鞭毛，而纖毛只有纖毛綱的原生動物才有。酵母菌和陸生性的霉菌一般不具有鞭毛和纖毛。鞭毛和纖毛的超微結(jié)構(gòu)基本相同。都是膜包裹的圓柱體。位于細(xì)胞外部的鞭桿的橫截面呈“9+2”型，由九對微管二聯(lián)體圍繞著兩個中央微管組成。其化學(xué)組成為蛋白質(zhì)。 鞭毛或纖毛的基部嵌埋于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)膜上，是一個短圓柱體，稱為基體。基體超微結(jié)

10、構(gòu)不同于鞭桿，它被膜包裹的內(nèi)部沒有中央管，只有外圍的九組微管三聯(lián)體組成，而不是二聯(lián)體。 三、細(xì)胞核和細(xì)胞分裂細(xì)胞核(nucleus)是細(xì)胞遺傳信息被核膜包裹而形成球形體。包括核膜、核仁和染色體等結(jié)構(gòu)1. 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)遺傳物質(zhì)：染色質(zhì)（常染色質(zhì)、異染色質(zhì)）、染色體。核膜結(jié)構(gòu) ：由內(nèi)外兩層單位膜構(gòu)成，兩層膜間被核周隙所分隔。外層膜表面常有核糖體顆粒，與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，核周隙與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通；內(nèi)核膜表面光滑，緊貼一層致密的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對核膜起支撐作用，稱為核纖層。染色質(zhì)通常與內(nèi)膜相連。 核孔：核膜上存在的由內(nèi)、外膜融合而成的小孔。每個核孔邊緣以復(fù)雜環(huán)狀排列著稱為孔環(huán)的顆粒狀和纖維狀物質(zhì)。核孔是細(xì)胞核

11、與細(xì)胞質(zhì)的運輸通道。孔環(huán)可以調(diào)節(jié)或協(xié)助物質(zhì)通過核孔。核仁：無被膜包裹，一個核中可包含一個或多個核仁，其中富含RNA，是合成rRNA和裝配核糖體的場所。 在非分裂細(xì)胞內(nèi)存在核仁，但在有絲分裂期間核仁消失。核糖體蛋白在細(xì)胞質(zhì)中合成后被運輸?shù)胶巳?，與rRNA結(jié)合形成真核細(xì)胞核糖體的兩個大小亞基，再被運輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)中，結(jié)合形成完整的核糖體。分裂間期：第一次有絲分裂結(jié)束到第二次有絲分裂開始之間的周期部分，細(xì)胞生長發(fā)生在分裂間期。 微生物細(xì)胞周期長短主要決定于G1期長短 可看到包含兩條染色單體（又稱姐妹染色體或姊妹染色體）的染色體，并向細(xì)胞的赤道板移動，同時紡錘體形成，核仁消失，核膜開始溶解。 染色體排列在

12、紡錘體中央，核膜消失。 每個染色體的兩條染色單體分開并移向兩極核仁重現(xiàn)，形成兩個新核 有絲分裂期 在許多真菌、一些原生動物及藻類中，有絲分裂過程中其核膜并不消失，新細(xì)胞的形成是通過親代細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)分裂（即胞質(zhì)分裂）來完成，這一過程通常開始于后期，結(jié)束于末期末。還有些真核微生物在有絲分裂過程并無胞質(zhì)分裂，只產(chǎn)生多核形成多核體細(xì)胞。減數(shù)分裂過程：包括兩次分裂，但染色體只復(fù)制一次。經(jīng)過兩次分裂，1個二倍體細(xì)胞變成了4個單倍體子細(xì)胞。 第一次分裂與有絲分裂明顯不同，首先二倍體中的兩條同源染色體配對，并緊密相連，這一過程稱為聯(lián)會。然后染色體復(fù)制，每一同源染色體均形成雙鏈的姐妹染色體，這時同源染色體之間的

13、遺傳信息可能發(fā)生交換。最后由著絲粒連接的雙鏈姐妹染色體分別向相反的兩極運動，兩條染色單體由一個著絲粒連接。 第二次分裂與有絲分裂過程基本相同，只是染色體不再復(fù)制，分裂過程中，由紡錘絲牽引每條染色體的兩條姊妹染色單體向兩極運動，著絲點分裂，姊妹染色體分開，并移到兩極，紡錘絲消失，核膜出現(xiàn)，形成兩個子細(xì)胞。 四、細(xì)胞壁真核生物（如植物）的細(xì)胞壁主要成分是纖維素，但具體組分隨生物種類不同而有所變化。在低等真菌中以纖維素為主，酵母菌以葡聚糖為主，而高等陸生真菌以幾丁質(zhì)為主。真菌細(xì)胞壁通常含有80%90%的多糖，它與蛋白質(zhì)、脂類、聚磷酸鹽及無機離子結(jié)合在一起共同組成了堅固的壁。五、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比

14、較特征原核生物真核生物系統(tǒng)發(fā)育群細(xì)菌（包括放線菌、藍(lán)細(xì)菌和支原體、衣原體、立克次氏體等）、古生菌藻類、真菌、原生動物、植物、動物大小普遍小，通常直徑小于2um普遍大，直徑2-100um細(xì)胞壁大部分有，通?；瘜W(xué)組成復(fù)雜并含肽聚糖植物、藻類和真菌有壁，化學(xué)組成簡單，不含肽聚糖，通常由其他多糖構(gòu)成，動物和大部分原生動物無壁細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞器 細(xì)胞膜通常無甾醇，存在hopanoids有甾醇，無hopanoids線粒體無有葉綠體無有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)無有高爾基體無有核糖體70S80S溶酶體和過氧物酶體無有微管無或很少有細(xì)胞骨架可能無有內(nèi)生孢子有（一些），抗熱 無 氣泡 有（一些） 無 磁小體一些物種中有 很少有真核生物中存在線粒體和葉綠體，其核糖體為70S特征 原核生物 真核生物 運動性鞭毛細(xì)而簡單粗，9+2結(jié)構(gòu)鞭毛運動方式旋轉(zhuǎn)鞭毛或纖毛在一個平面上進(jìn)行的擺動非鞭毛運動滑行游動；氣泡傳遞細(xì)胞質(zhì)流動和阿米巴樣運動；滑行遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu) 真正的膜界定的細(xì)胞核 無有DNA與組蛋白結(jié)合不結(jié)合結(jié)合染色體數(shù)目1兩個