生物化學(xué)真核微生物

生物化學(xué)真核微生物第1頁/共60頁第一節(jié)真核微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)第二節(jié)酵母菌

第三節(jié)霉菌第四節(jié)蕈菌

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態(tài)

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真核生物(Eukaryotes)

是一大類細(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多種細(xì)胞器的生物。真核微生物(Eukaryoticmicroorganism)

屬于真核生物類的微生物(真菌、顯微藻類和原生動物)真核生物細(xì)胞由膜分隔。細(xì)胞含有幾種不同類型的由膜包被的細(xì)胞器，其中進(jìn)行著可調(diào)控的不同的生理生化過程。膜還可以傳遞信息，傳遞新陳代謝的中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物，從生物合成位點(diǎn)到使用位點(diǎn)。第一節(jié)真核生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)第3頁/共60頁

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真菌的細(xì)胞壁多糖(纖維素，葡聚糖，幾丁質(zhì))、蛋白質(zhì)、脂類藻類的細(xì)胞壁纖維素、間質(zhì)多糖.一、細(xì)胞壁核膜、染色質(zhì)、核仁、核基質(zhì)二、鞭毛與纖毛三、細(xì)胞質(zhì)膜

四、細(xì)胞核第4頁/共60頁

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真菌的分類Ainsworth分類系統(tǒng)G.W.Martin分類系統(tǒng)真菌——具有細(xì)胞壁，不含葉綠素，無根莖葉的分化，以產(chǎn)生大量孢子進(jìn)行繁殖，以寄生或腐生方式生存的真核微生物。第6頁/共60頁

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單細(xì)胞的真核微生物一、酵母菌的形態(tài)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)二、繁殖方式三、生產(chǎn)上常用的酵母菌

第二節(jié)酵母菌第7頁/共60頁

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酵母菌細(xì)胞呈卵圓形、圓形或圓柱形。細(xì)胞寬1~5m，長約5~30m。特征①個體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在；②多數(shù)營出芽生殖，有的裂殖；③能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；④細(xì)胞壁常含有甘露聚糖；⑤喜在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中生長。分布：偏酸性的含糖環(huán)境。水果、蔬菜、蜜餞的表面，果園土壤中與環(huán)境有關(guān)。

種類：據(jù)1982年的資料，已知的酵母有56屬，500多種。酵母菌與人類的關(guān)系極其密切。一、酵母菌的形態(tài)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)1、酵母菌細(xì)胞形態(tài)

第8頁/共60頁Saccharomycescerevisiae第9頁/共60頁第10頁/共60頁

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大多數(shù)與細(xì)菌菌落相似，表面濕潤，粘稠，易挑取，但比細(xì)菌菌落大而厚，顏色多為白色，少數(shù)為紅色，若培養(yǎng)時間太長，其表面可產(chǎn)生皺褶。在液體培養(yǎng)時，有的生長在底部，有的生長均勻，有的則在表面形成菌醭。酵母菌菌落形態(tài)第11頁/共60頁酵母菌菌落第12頁/共60頁

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酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)有細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物。細(xì)胞壁組分有：葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質(zhì)及脂類等。細(xì)胞質(zhì)膜與原核生物基本相同，但含有固醇(麥角甾醇)。細(xì)胞核具有核膜、核仁和染色體，核膜上有大量核孔。細(xì)胞質(zhì)含有大量RNA、核糖體、中心體、線粒體、中心染色質(zhì)、內(nèi)質(zhì)膜、液泡等。內(nèi)含物在老齡菌中有因營養(yǎng)過剩而形成一些內(nèi)含物，如：異染顆粒、肝糖，脂肪粒、蛋白質(zhì)和多糖。

2、酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)

第13頁/共60頁Candidaalbicans(EukaryoticCell)第14頁/共60頁TransmissionElectronMicrographofCandidaalbicans第15頁/共60頁

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芽殖是酵母菌進(jìn)行無性繁殖的主要方式。有多邊出芽、兩端出芽和三邊出芽。成熟的酵母菌細(xì)胞，先長出一個小芽，芽細(xì)胞長到一定程度，脫離母細(xì)胞繼續(xù)生長，爾后再形成新個體。裂殖少數(shù)種類的酵母菌與細(xì)菌一樣，借細(xì)胞橫分裂而繁殖。無性孢子

擲孢子(ballistospore)

厚垣孢子(chalmydospore)二、繁殖方式和生活史

1、無性繁殖第16頁/共60頁

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酵母菌出芽繁殖第17頁/共60頁

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形成子囊孢子：在合適的條件下接合子經(jīng)減數(shù)分裂，雙倍體核分裂為4~8個單倍體核，其外包以細(xì)胞質(zhì)逐漸形成。包含在由酵母菌細(xì)胞壁演變成的子囊中。子囊孢子又可萌發(fā)成單倍體營養(yǎng)細(xì)胞。2、有性繁殖

分三類:

營養(yǎng)體以單倍體和二倍體形式存在營養(yǎng)體僅以單倍體形式存在營養(yǎng)體僅以二倍體形式存在3、酵母菌的生活史第18頁/共60頁

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啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）發(fā)酵工業(yè)，食藥用，提取多種生物活性物質(zhì)。假絲酵母（Candida）飼料白地霉（Geotrichumcandidum）飼料，食用，或藥物提取。三、生產(chǎn)上常用的酵母菌第20頁/共60頁CandidaalbicansNotepseudohyphae,blastospores,andchlamydospores.第21頁/共60頁

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一、霉菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、繁殖方式三、農(nóng)業(yè)上常見的霉菌第三節(jié)霉菌第22頁/共60頁

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是絲狀的、無光合作用的、異養(yǎng)性營養(yǎng)的真核微生物。菌絲體較發(fā)達(dá)，又不產(chǎn)生大型肉質(zhì)子實體結(jié)構(gòu)的真菌。

一、霉菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)①菌絲(hypha)絲狀或管狀結(jié)構(gòu)；由堅硬的含幾丁質(zhì)的細(xì)胞壁包被，內(nèi)含大量真核生物的細(xì)胞器。

②菌絲內(nèi)細(xì)胞質(zhì)組分趨向于朝生長點(diǎn)的位置集中。菌絲較老的部位有大量液泡，并可能與較幼嫩的區(qū)域以橫隔(稱為隔膜)分開。1、菌絲第23頁/共60頁

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菌絲分有隔菌絲和無隔菌絲

③有隔菌絲有橫隔膜將菌絲分隔成多個細(xì)胞，在菌絲生長過程中細(xì)胞核的分裂伴隨著細(xì)胞的分裂，每個細(xì)胞含有1至多個細(xì)胞核。有的橫隔膜可以使相鄰細(xì)胞之間的物質(zhì)相互溝通。

④無隔菌絲菌絲中無橫隔膜，整個細(xì)胞是一個單細(xì)胞，菌絲內(nèi)有許多核，在生長過程中只有核的分裂和原生質(zhì)量的增加，沒有細(xì)胞數(shù)目的增多。第25頁/共60頁septatenonseptate

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菌絲頂端生長第27頁/共60頁

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菌絲體(mycelium)

菌絲通過頂端生長進(jìn)行延伸，并多次重復(fù)分支而形成微細(xì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由許多菌絲相互交織而形成的一個菌絲集團(tuán)。營養(yǎng)菌絲體和氣生菌絲體。菌絲體在長期的進(jìn)化中，發(fā)展出各種特化結(jié)構(gòu)假根是根霉屬(Rhizopus)真菌的匍匐枝與基質(zhì)接觸處分化形成的根狀菌絲，在顯微鏡下假根的顏色比其它菌絲要深，它起固著和吸收營養(yǎng)的作用。吸器

是某些寄生性真菌從菌絲上產(chǎn)生出來的旁枝，侵入寄主細(xì)胞內(nèi)形成指狀、球狀或叢枝狀結(jié)構(gòu)，用以吸收寄主細(xì)胞中的養(yǎng)料。菌核

是由菌絲團(tuán)組成的一種硬的休眠體，一般有暗色的外皮，在條件適宜時可以生出分生孢子梗、菌絲子實體等。2、菌絲體第28頁/共60頁第29頁/共60頁

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①菌落生長

菌絲頂端的生長，真菌可以從一個點(diǎn)或一個接種物(inoculum)向新的區(qū)域延伸，使在瓊脂板上的菌落呈放射狀。②菌落特征霉菌菌落疏松，呈絨毛狀、絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀，比細(xì)菌菌落大幾倍到十幾倍；霉菌孢子的形狀、構(gòu)造和顏色以及產(chǎn)生的色素使得霉菌菌落表現(xiàn)出不同結(jié)構(gòu)和色澤特征。3、菌落特征第31頁/共60頁

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1、壺菌亞門真菌的繁殖2、接合菌亞門真菌的繁殖

3、子囊菌亞門真菌的繁殖

4、擔(dān)子菌亞門真菌的繁殖

5、半知菌亞門的繁殖二、繁殖方式

第33頁/共60頁真菌各主要類群的特征類群是否具有穿孔隔膜無性孢子形成有性孢子形成低等真菌接合菌亞門無非游動性的孢囊孢子接合孢子壺菌亞門無可運(yùn)動的游動孢子卵孢子(oospore)高等真菌子囊菌亞門有分生孢子子囊孢子(ascospore)擔(dān)子菌亞門有罕見擔(dān)孢子(basidiospore)半知菌亞門有分生孢子無第34頁/共60頁

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壺菌亞門真菌的繁殖

壺菌亞門真菌：是游動細(xì)胞具有“9＋2”結(jié)構(gòu)的鞭毛并能在水中游動的一類真菌。無性繁殖通常是在孢子囊中形成能動的(motile)、有單鞭毛的游動孢子，孢子囊以完全隔膜與營養(yǎng)菌絲隔離。如綿霉。有性繁殖

形成二倍體孢子。單倍體細(xì)胞的體細(xì)胞融合游動配子的融合一個游動配子和一種不動卵的融合。

＊產(chǎn)生的孢子可能經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生單倍體的菌絲體，或是萌發(fā)產(chǎn)生一個二倍體。第35頁/共60頁

第36頁/共60頁

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接合菌亞門真菌的繁殖

接合菌亞門真菌：有性繁殖通過配子囊接合，形成各種形狀的接合孢子的一類真菌。無性繁殖孢子囊內(nèi)產(chǎn)生不動的孢囊孢子(靜孢子，具特殊的囊狀結(jié)構(gòu)的孢子囊)；有的產(chǎn)生厚垣孢子(具很厚的壁，真菌的休眠體)。不同交配類型的2個核接合孢子中融合。有的種是不同的交配型的核可能是在一個菌絲體中(同宗配合)。在另一些種類中，必須具有不同交配型核的兩個菌絲體才能融合(異宗配合)。在正在發(fā)育的接合孢子中發(fā)生減數(shù)分裂，通常3個核退化，僅有一個核存留在萌發(fā)的菌絲體中。

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第38頁/共60頁ElectronMicrographofRhizopusshowingSporangiosporesCaption:--Fruitingstructure(sporangia)ofthecommonbreadmoldRhizopusstolonifer.第39頁/共60頁ZygosporeofRhizopus第40頁/共60頁

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子囊菌亞門的繁殖

子囊菌亞門真菌能產(chǎn)生子囊(含有一定數(shù)量子囊孢子的袋狀結(jié)構(gòu))的一類高等真菌。無性繁殖裂殖、斷裂、厚垣孢子、分生孢子；分生孢子，由氣生菌絲頂端的分生孢子梗結(jié)構(gòu)形成。孢子可以是單細(xì)胞的，內(nèi)含單倍體核，也可是多細(xì)胞的，含有幾個來自有絲分裂的單倍體核。第41頁/共60頁

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有性繁殖子囊菌有性生殖會形成子囊孢子。同型配子囊兩個營養(yǎng)細(xì)胞(單核、單倍體)結(jié)合后形成子囊。例啤酒酵母。異型配子囊由產(chǎn)囊器和雄器相結(jié)合。子囊果多數(shù)子囊菌的子囊被包裹在一個由菌絲組成的包被內(nèi)，形成具有一定形狀的子實體稱為~.第43頁/共60頁

第44頁/共60頁

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擔(dān)子菌亞門的繁殖

擔(dān)子菌最高等的一類真菌，其有性孢子為擔(dān)孢子。擔(dān)子菌極少產(chǎn)生無性孢子。有性繁殖相容性菌絲的融合獲得2個交配型核，形成雙核菌絲，頂端細(xì)胞膨大為擔(dān)子。擔(dān)子內(nèi)兩性細(xì)胞核配合后形成有性繁殖相容性菌絲的融合獲得2個交配型核，形成雙核菌絲，頂端細(xì)胞膨大為擔(dān)子。擔(dān)子內(nèi)兩性細(xì)胞核配合后形成二倍體核，經(jīng)減數(shù)分裂成四個單倍體核。同時擔(dān)子頂端四個小梗，梗頂端稍膨大，四個核進(jìn)入小梗膨大部位，形成四個外生的擔(dān)孢子(多為圓形、橢圓形、腎形和臘腸形)。第46頁/共60頁

第47頁/共60頁

第48頁/共60頁Conidiospores半知菌亞門的繁殖只發(fā)現(xiàn)無性階段，沒有發(fā)現(xiàn)有性世代；無性繁殖產(chǎn)生分生孢子，不同屬的分生孢子存在差異第49頁/共60頁ElectronMicrographofPenicilliumshowingConidiosporesCaption:--Penicilliumroqueforti-fungususedincheesemanufacture.Conidiophores(fruitingstructure/sporangia)andconidia(asexualspores)formatthetipsofspecializedhyphae.第50頁/共60頁

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接合菌亞門

毛霉、根霉鞭毛菌亞門

綿霉子囊菌亞門

酵母菌、脈孢菌、赤霉擔(dān)子菌亞門（參見蕈菌）

蘑菇、牛肝菌、靈芝、木耳半知菌亞門

曲霉、青霉、木霉、頭孢霉三、常見的霉菌

第51頁/共60頁

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通常指能形成大型肉質(zhì)子實體的真菌。包括多數(shù)擔(dān)子菌和少數(shù)子囊菌。