真核生物真菌

關于真核生物真菌

真核細胞性微生物包括真菌、藻類和原生動物。在這里，主要介紹其中的真菌。真菌在自然界中的分布非常廣泛，種類很多。據(jù)統(tǒng)計，約有12萬種，是微生物中的一個大類群，與人類的關系密切，在食品工業(yè)中的很多產(chǎn)品都是應用真菌制造的。如各種酒類、面包、醬油，豆付乳等。有些真菌可直接用作食品，如蘑菇、木耳、銀耳等，既是味道鮮美的菜肴，又是營養(yǎng)豐富的保健食品。用作多類食品及藥材的靈芝、茯苓等也是真菌的菌體。此外，真菌在土壤中的有機質(zhì)分解中起著重要的作用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有些真菌可寄生于昆蟲體內(nèi)，使昆蟲致病并致死亡，因此，可用于病蟲害的防治，例如：阿維菌素（除蟲鏈霉菌）。用于名貴中草藥的生產(chǎn)，如冬蟲夏草，是由中華蟲草菌寄生于蝙蝠娥體內(nèi)而形成。第2頁,共44頁，2024年2月25日，星期天

真菌也有對人類有害的一面，如許多霉菌可引起農(nóng)產(chǎn)品、紡織品和其它工業(yè)品的發(fā)霉。污染食品可發(fā)生腐敗變質(zhì)等，因而可降低或失去食用價值。此外，有些真菌可產(chǎn)生毒素，使人畜發(fā)生中毒。也有些真菌為病原菌，可引起人類和動植物病害，給人類帶來危害。甚至災害。真菌不能進行光合作用，屬真核生物，細胞中有真核，與高等生物一樣，能進行有絲分裂。真菌包括霉菌，酵母菌及蕈菇（擔子菌，根據(jù)形態(tài)得名）第3頁,共44頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)：真菌的一般特性一、真菌的細胞構造（一）細胞壁：功能與細菌的細胞壁相同，但其化學組成不同。真菌的細胞壁中不含有肽聚糖，含有纖維素或幾丁質(zhì)。（二）細胞膜：真菌細胞膜與細菌細胞膜相同，所不同的是真菌細胞中有細胞器。細胞器是在細胞質(zhì)內(nèi)具有特殊形態(tài)和功能的內(nèi)膜性結構，是真核細胞與原核細胞的重要區(qū)別之一。

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細胞器（三）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：由粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩種組成，外與細胞膜相通（通過管道），內(nèi)與細胞核膜相通，所以內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可起物質(zhì)傳遞作用。此外，還有合成脂類和脂蛋白的功能。（四）高爾基體：高爾基體也是一種內(nèi)膜結構，其主要功能是為細胞提供——內(nèi)部的運輸系統(tǒng)。（五）線粒體：是各種真核細胞中的一種重要細胞器。是細胞進行呼吸作用的重要場所。含有細胞呼吸作用所需要的各種霉，如細胞色素氧化酶、琥珀酸脫氫酶等。并能產(chǎn)生高能化合物ＡＴＰ，故線粒體常被稱為細胞的動力工廠。第5頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（六）細胞核：細胞核是真核細胞中最大的細胞器，細胞核為真核，內(nèi)部有核仁，外部有核膜包圍，細胞核內(nèi)有染色體存在，有攜帶ＤＮＡ的染色體，完成細胞的有絲分裂。（七）內(nèi)含物：真菌細胞中有各種內(nèi)含物，常見的有異染粒，淀粉粒，肝糖，油脂顆粒等。這些都是貯藏的養(yǎng)料。（八）液泡：在真核細胞中含有或大或小，含有液體的泡，這就是液泡。其中包括溶酶體，圓球體，消化泡等。液泡膜具有選擇性透性，即能調(diào)節(jié)控制物質(zhì)出入細胞的方向。（九）鞭毛：真菌的營養(yǎng)體都沒有鞭毛，低等真菌中有的能形成游動孢子，游動孢子可具有鞭毛。第6頁,共44頁，2024年2月25日，星期天第7頁,共44頁，2024年2月25日，星期天

由真核細胞結構中可以看出，真核細胞與原核細胞相比較，其個體大，結構比較復雜，具有真核。所以，真核細胞在生物進化中比原核細胞高級，因而真菌是比細菌高級的生物。第8頁,共44頁，2024年2月25日，星期天二、真菌的繁殖真菌有多種繁殖方式，但在自然界中主要以形成孢子的方式進行繁殖。孢子分為無性孢子和有性孢子兩種，各種孢子的主要特征如下：（一）無性孢子（無性繁殖方式，主要繁殖方式）１、節(jié)孢子：由菌絲斷裂而形成的孢子稱為節(jié)孢子。２、芽孢子：芽胞子的形成是在母細胞上產(chǎn)生小突起，像發(fā)芽一樣，然后穿過細胞壁，逐漸緊縮，最后脫離母體而形成的孢子。第9頁,共44頁，2024年2月25日，星期天３、厚垣孢子：厚恒孢子具有較厚的外壁，它是由菌絲內(nèi)細胞質(zhì)收縮變圓，外壁變厚而形成的，是一種無性的休眼孢子，可抵抗不良的環(huán)境條件。４、孢囊孢子：在孢子囊內(nèi)形成的孢子叫作孢囊孢子。是由細胞的原生質(zhì)分化成許多小塊而形成許多孢囊孢子。５、分生孢子：由生殖菌絲的頂端所形成的孢子稱為分生孢子。分生孢子有各種各樣的形態(tài)。第10頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（二）有性孢子（有性繁殖方式）

經(jīng)過兩個性細胞結合而形成的胞子稱為有性孢子，其形成過程相當復雜。1、合子：兩個大小相似而性別不同的細胞結合而形成的孢子叫合子。是真菌中最簡單的有性孢子。2、卵孢子：菌絲分化成不同的雄器和藏卵器，雄器與藏卵器結合后形成的有性孢子叫作卵孢子。3、接合孢子：由兩個形狀相同，但性別不同的配偶囊結合而形成的有性孢子。4、子囊孢子：真菌的菌絲可分化成為產(chǎn)囊器和雄器，二者結合形成囊，稱為子囊，在子囊內(nèi)所形成的有性孢子即為子囊孢子。5、擔孢子：真菌的菌絲經(jīng)過特殊的分化和有性結合形成擔子，在擔子上形成的有性孢子稱為擔孢子。第11頁,共44頁，2024年2月25日，星期天真菌的有性繁殖過程一般分為三個階段：即：質(zhì)配→核配→減數(shù)分裂。質(zhì)配即兩個配偶C的原生質(zhì)融合在同一個C中；核配是兩個細胞核結合成一個細胞核，此時染色體成雙倍，成為雙倍體C核。具有雙倍體的C核通過減數(shù)分裂，C中的染色體恢復到原來的數(shù)目，成為單倍體C核，發(fā)育成為兩個C，即真菌的有性繁殖。第12頁,共44頁，2024年2月25日，星期天三、真菌的分類第13頁,共44頁，2024年2月25日，星期天擔子菌（Basidomycatina）：擔子菌是真菌中較大的一個類群，大約有兩萬多個菌種。擔子菌是高等真菌，其菌絲有多細胞組成，有性繁殖產(chǎn)生擔孢子。擔子菌與人類的關系密切。如引起植物嚴重病害的黑粉菌、銹菌等寄生菌，使作物減產(chǎn)，給人類帶來危害。但是，人類可直接食用的蘑菇、木耳、銀耳等食用菌，用作藥材的靈芝、茯苓等藥用菌，也都屬于擔子菌，它們對人類是有益的。擔子菌以有性繁殖為主，其有性生殖過程是：

1、雙核菌絲的形成

2、核配及擔孢子的形成，這里不詳述第14頁,共44頁，2024年2月25日，星期天在食品中最常見的擔子菌是傘菌，其特征是擔子果呈傘狀，一般叫蘑菇。擔子果包括菌帽（或叫菌蓋）和菌柄，菌帽的腹面有呈輻射狀的南裥（菌褶）。如觀察菌的橫剖面，中央為菌髓，菌褶的表面即為子突屋，由許多擔子及側(cè)絲組成。擔子上生擔孢子，擔孢子數(shù)量一般為4個。第15頁,共44頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)霉菌霉菌不是真菌分類中的名詞，而是絲狀真菌的統(tǒng)稱。酶菌在自然界中廣泛分布，與食品的關系密切，是人類在實踐活動中最早利用的一種微生物，如早期進行的醬和醬油的制作等。酶菌也可以使食品發(fā)生腐敗變質(zhì)或產(chǎn)生毒素，影響人體健康甚至危及生命。第16頁,共44頁，2024年2月25日，星期天一、霉菌的形態(tài)構成霉菌營養(yǎng)體的基本單位是菌絲。菌絲的寬度一般為3-10μm，比放線菌菌絲寬很多倍，其菌可伸長并產(chǎn)生分枝。許多分枝的菌絲相互交織在一起，稱為菌絲體。1、一部分菌絲存在于培養(yǎng)基質(zhì)中吸收營養(yǎng)，稱為基內(nèi)菌線或營養(yǎng)菌絲。2、另一部分菌絲向空中生長，稱為氣生菌絲。氣生菌絲一部分形成生殖細胞，也有部分氣生菌絲生成生殖細胞的保護組織或其它組織。菌絲的類型有兩種：即單細胞菌絲（無隔多核）和多細胞菌絲（有隔）第17頁,共44頁，2024年2月25日，星期天很多菌絲聚集在一起，形成霉菌的特殊結構并具有各自的特殊功能。1、吸器：大多數(shù)霉菌靠菌絲表面吸收營養(yǎng)物質(zhì)，但有些霉菌為專性寄生菌，可在菌絲旁側(cè)生出拳頭或手指狀的突起，伸入到寄主細胞內(nèi)吸取養(yǎng)料，這種結構稱為吸器。2、子座：很多菌絲聚集在一起，形成比較疏松的組織，叫子座。在其內(nèi)外可形成繁殖器官。3、菌核：很多菌絲聚集成緊密的組織，叫菌核。菌核是一種休眠體，具有很強的生存能力和對不良環(huán)境的抵抗力。第18頁,共44頁，2024年2月25日，星期天二、霉菌的菌落由于霉菌的菌絲較粗較長，菌絲體疏松，因而形成的菌落也比較疏松，呈絨毛狀、棉絮狀或蜘蛛網(wǎng)狀，一般比細菌和放線菌的菌落大幾倍到幾十倍，有時會長滿整個培養(yǎng)皿。不同的霉菌菌落表面呈現(xiàn)不同的顏色，同一種霉菌在不同的培養(yǎng)基上或不同的培養(yǎng)條件下所形成的菌落特征可能有所不同。但同一種霉菌在相同的培養(yǎng)條件下和培養(yǎng)基上所形成的菌落特征相對穩(wěn)定。菌落特征是霉菌鑒定的重要依據(jù)之一。第19頁,共44頁，2024年2月25日，星期天三、食品中常見的霉菌霉菌的種類很多，下面僅介紹一些常見的、與食品有關的菌屬。（一）毛霉菌屬（Mucor）毛霉是結合菌亞門中的重要類群，屬于毛霉目，其種類繁多，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)約有60多種，在自然界廣泛分布。是食品工業(yè)中的重要微生物。其淀粉酶的活力很強，可把淀粉轉(zhuǎn)化為單糖，在釀酒工業(yè)上多用作淀粉原料釀酒的糖化菌。毛霉還能產(chǎn)生蛋的酶，有分解大豆蛋白質(zhì)的能力，多用于制作豆腐乳和豆豉。有些毛霉還能產(chǎn)生草酸、乳酸、琥珀酸和甘油等，但是，毛霉也常常引起是谷物、果品及蔬菜等食品的腐敗變質(zhì)。第20頁,共44頁，2024年2月25日，星期天毛霉的菌絲體發(fā)達，呈棉絮狀，由許多分枝狀的菌絲構成。菌絲無隔膜，有多個細胞核。毛霉的生活史：即無性繁殖和有性繁殖

1、無性繁殖：菌絲→孢子囊→孢囊孢子→菌絲。

2、有性繁殖：第21頁,共44頁，2024年2月25日，星期天模式種：總狀毛霉總狀毛霉是毛霉屬中分布最廣的一種。幾乎在各種土壤中，發(fā)霉的材料上，空氣中，糞便里都能找到?？偁蠲沟木z為灰白色，孢子囊呈球形，黃褐色；接合孢子呈球形，表面粗糙，有突起。我國四川的豆豉就是用此菌制做的。此外，它還能產(chǎn)生3—羥基丁酮，并對留族化合物有轉(zhuǎn)化作用。第22頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（二）根霉菌屬（Rhizopus）根霉與毛霉同屬毛霉目，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有20多種，它的分布、形態(tài)、特征、作用等都與毛霉相似。其主要區(qū)別是根霉有假根和葡匐枝，假根主要起固定和吸收營養(yǎng)的作用。本屬的黑根霉能產(chǎn)生果酸酶，引起果實的腐爛及甘薯的軟腐，能產(chǎn)生反丁稀二酸，也是轉(zhuǎn)化甾族化合物的重要霉菌。第23頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（三）曲霉菌屬（Aspergillus）1、概況：現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)和應用的曲霉菌有100多種，曲霉菌在國民經(jīng)濟中有重要的作用，其中包括許多發(fā)酵工業(yè)中應用的一些菌種。在我國古代已利用曲霉菌制曲、釀酒、制醬等。曲霉菌還可用于制造蛋白酶、檸檬酸等一些有機酸。曲霉菌在自然界分布很廣，空氣中經(jīng)常含有曲霉菌的孢子。常引起食品、衣服、皮革等物品的發(fā)霉和腐爛，有的菌株還可產(chǎn)生毒素，例如黃曲霉。2、特征：曲霉菌具有發(fā)達的霉絲體，菌絲有隔膜，為多細胞菌絲。繁殖方式為無性和有性繁殖。其菌落呈現(xiàn)各種顏色。第24頁,共44頁，2024年2月25日，星期天3、作用：曲霉菌的用途非常廣泛，除用于制曲、釀酒和制醬外，黃曲霉、米曲霉和黑曲霉又是醬油的生產(chǎn)菌。但有些黃曲霉可產(chǎn)生毒素，稱為黃曲毒素，毒素中又包括了許多種類，主要有B1、B2、G1和G2等，其中以B1的毒性最強。黑曲霉第25頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（四）青霉菌屬（Penicillium）青霉菌在自然界的分布也非常廣泛，土壤中常常有大量的青霉菌存在，在水果和糧食上經(jīng)常發(fā)現(xiàn)青霉菌，已發(fā)現(xiàn)大約有幾百種。青霉菌的菌絲體無色或淺色。菌落是深綠色。青霉菌可引起果蔬等的病害，如引起柑桔的病害而造成較大損失。但有些青霉菌能產(chǎn)生有經(jīng)濟價值的有機酸，如檸檬酸，葡萄糖酸等。在醫(yī)藥上常用的青霉素的產(chǎn)生菌是產(chǎn)黃青霉。第26頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（五）木霉菌屬（Trchoderma）木霉屬于半知菌亞門，分布較廣，在朽木、種籽、動植物殘體、有機肥料、土壤和空氣中都有木霉存在。木霉的菌落生長迅速，呈棉絮狀，開始為白色，以后呈綠色。常見的木霉菌有兩種，即綠色木霉和康氏木霉。木霉也常寄生于某些真菌的子實體上，栽培蘑菇中有時會污染木霉。但對木霉的利用也比較廣泛，木霉分解纖維素的能力強，可用來制備纖維素酶。有的木霉能合成核黃素，并可轉(zhuǎn)化甾體，也有的木霉能產(chǎn)生抗生素。第27頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（六）脈孢霉屬（Neurospora）脈孢霉菌為實驗室中經(jīng)常出現(xiàn)的雜菌。菌絲有隔膜，無色透明，有分枝，蔓延迅速。分生孢子梗呈雙叉分枝，分生孢子為球形，常成鏈，為單細胞，有各種顏色。菌落初期為白色、粉粒狀以后變?yōu)榈S色，菌落表面呈絨毛狀。脈孢霉菌也常常會造成食品的污染，在玉米軸上常?？煽吹接擅}孢霉菌引起的粉紅色的發(fā)霉斑點。但它們又含有豐富的蛋白質(zhì)和維生素，可用作飼料。第28頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（七）赤霉菌屬（Gibberella）菌絲有隔膜，分枝，無色或有色，赤霉菌的菌落為棉絮狀，白色或無色。赤霉菌屬中包括許多寄生于植物的病原菌。有的赤霉菌可引起水稻秧菌的瘋長，使水稻秧菌變黃、變瘦弱，這是赤霉菌所產(chǎn)生的赤霉素的作用，是本菌的代謝產(chǎn)物，是一種激素。除刺激植物生長以外，還能打破種子和塊莖器官的休眠，因此對蔬菜，特別是對葉芽類蔬菜的增產(chǎn)有一定作用。第29頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（八）水霉菌屬（SaproLegnia）該菌是較高級的鞭毛菌，多為腐生，常在淡水內(nèi)的動植物殘體上存在，并將能其分解。也有寄生的水霉菌，是魚類的病原菌，可對漁業(yè)造成損失。第30頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（九）油壺菌屬（Olpidium）油壺菌屬于低等鞭毛菌，作為病毒的介體引起植物病害，如它可侵染甘蘭的根和歪頭菜的莖和葉。第31頁,共44頁，2024年2月25日，星期天（十）白僵菌屬（Beaueria）本菌屬常見的有兩種，球孢白僵菌和卵孢白僵菌，我國應用較廣的是球孢白僵菌。菌落開始為白色、平垣、絨毛狀，形成孢子后呈粉狀，此時菌落表面為淡黃色。白僵菌可產(chǎn)生抗生素——卵孢霉素。卵孢霉是一種抗真菌的抗生素。白僵菌是最常見的昆蟲寄生菌，廣泛寄生于幼蟲、蛹及成蟲上。我國著名的中藥僵蠶就是白僵菌寄生于家蠶蟲體上的結果。白僵菌具有對蟲體的寄生性，可引起昆蟲病害，故用于農(nóng)業(yè)上的許多病蟲害防治，效果較好。第32頁,共44頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)酵母菌（Teast）

酵母菌被廣泛應用于食品、屬藥、化工、飼料等各方面，在國民經(jīng)濟中有重要作用。而且也是人類實踐中應用比較早的一類M，我國古代勞動人民就利用酵母菌進行釀酒等食品生產(chǎn)。由于酵母菌細胞含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和各種酶類，所以，也是醫(yī)藥和化工方面的重要菌種。但是，也有少數(shù)酵母菌可引起發(fā)酵工業(yè)的污染，食品的腐敗變質(zhì)等。酵母菌在自然界分布非常廣泛，尤其在水果蔬菜等植物上。本菌是非菌絲狀的真核生物，其種類較多，分別屬于真菌中的不同亞門，但以子囊菌亞門中的酵母菌為典型代表，應用比較廣泛。目前已發(fā)現(xiàn)有370多種酵母菌。第33頁,共44頁，2024年2月25日，星期天一、酵母菌的形態(tài)、大小和結構酵母菌體為單細胞，通常為卵園形，比細菌的單細胞個體要大得多。不同種類的酵母菌之間差別較大，一般為1—5×5—30μm在工業(yè)上常用的叫酵母菌平均直徑約為4—5μm。不同酵母菌形態(tài)的差異也很大，也有的為球形，檸檬形及菌絲狀等。酵母菌無鞭毛，不能運動。其細胞結構與其它真核生物基本相同。第34頁,共44頁，2024年2月25日，星期天二、酵母菌的菌落特征大多數(shù)酵母菌落特征與細菌相似，但比細菌菌落大而厚，菌落表面光滑、溫潤、粘稠、容易挑起，有的菌落如培養(yǎng)時間太長時菌落表面呈皺縮狀。菌落多數(shù)為乳白色，僅有少數(shù)紅色。其菌落特征是分類鑒定的重要依據(jù)。在液體培養(yǎng)基中的生長情況也不相同，①有的在液體中均勻生長；②有的在底部生長，出現(xiàn)沉淀；③有的則在表面生長，產(chǎn)生菌膜，菌膜的表面狀況及薄厚也不相同。以上特征對其分類鑒定也具有意義。第35頁,共44頁，2024年2月25日，星期天三、酵母菌的繁殖酵母菌屬于真核生物，既有有性繁殖，又有無性繁殖。(一)無性繁殖芽殖：成熟的母細胞先長出一個小芽，芽細胞生長為成熟的細胞后又可生長出小芽，如此循環(huán)往復。芽殖發(fā)生在細胞壁的予定點上。此點被稱為芽痕，每個酵母細胞有數(shù)個至多個芽痕。芽殖是無性繁殖的主要方式。 裂殖：即分裂繁殖，是少數(shù)酵母菌的無性繁殖方式，其過程是細胞延長，核分裂為二，細胞中央出現(xiàn)隔膜，將細胞膜分為兩個具有單核的子細胞。第36頁,共44頁，2024年2月25日，星期天(二)有性繁殖酵母菌的有性繁殖為產(chǎn)生子囊和子囊孢子，比霉菌產(chǎn)生子囊孢子的過程簡單。大致過程是：融合（形成雙倍體細胞）→減數(shù)分裂（形成子囊孢子）→最后形成新個體。酵母形成子囊孢子需要有一定的條件。首先生長旺盛的幼齡細胞容易形成孢子，老齡細胞則不易形成。子囊孢子在適宜條件下可萌發(fā)，形成新個體。(三)酵母菌的生活史：其生活史有三種類型

1、單倍體型：入孢裂殖酵母

2、雙倍體型：路氏類酵母

3、單雙倍體型：啤酒酵母第37頁,共44頁，2024年2月25日，星期天四、酵母菌的用途

1、釀酒（啤、白、果）和面包的生產(chǎn)；

2、單細胞蛋白的生產(chǎn)；

3、醫(yī)藥化工：酵母片、核酸、細胞色素C、輔酶

A、ATP、麥角固醇、谷胱甘肽、凝血質(zhì)等。

4、生物試劑：用于生化和M學研究的酵母海藻糖、酵母浸出汁、酵母粉等。第38頁,共44頁，2024年2月25日，星期天五、酵母菌的代表屬

酵母菌的種類較多，分類也比較復雜，除根據(jù)繁殖特點、形態(tài)和培養(yǎng)特性外，還必須根據(jù)其生理生化特性，例如：發(fā)酵各種糖的能力；利用各種碳水化合物的能力；能否利用硝酸鹽及其代謝產(chǎn)物和酸的形成等等。（一）酵母菌屬

1.啤酒酵母（S.cerevisiae）

屬子囊菌綱—內(nèi)孢霉目—內(nèi)孢霉科—酵母菌屬—啤酒酵母種啤酒酵母菌是酵母菌屬中的典型菌種，也是重要的菌種，應用于啤酒，白酒、果酒的釀造和面包的制造中。由于該酵母菌含有豐富的維生素和蛋白質(zhì)，因而可作為藥用，也可用于飼料，具有較大的經(jīng)濟價值。第39頁,共44頁，2024年2月25日，星期天啤酒酵母菌的分布也很廣泛，在各種水果的表皮上，發(fā)酵的果汁中，酒曲和土壤中，特別最果園土壤中可分離到。（1）啤酒酵母的類型：根據(jù)細胞長與寬的比例，可將其分為三組：第一組：細胞多為圓形、短卵形或卵形。細胞長與寬之比通常為1—2，應用廣泛：啤酒、白酒、酒精發(fā)酵、面包制作等。第二組：細胞為卵形或長卵形，長與寬之比通常為2，常用于果酒的釀造。第三組：細胞為長圓形，長與寬的比例大于2，由于耐高滲透壓，故可用甘蔗糖蜜作為原料的酒精發(fā)酵。第40頁,共44