酵母菌PPT课件

真核生物细胞结构概述真核生物细胞膜分隔，具有复杂的膜包被的亚细胞器，使细胞功能区域化。膜还可以传递信息，传递新陈代谢的中间产物和终产物。真核微生物(Eucarvoticmicrobes)真菌：有细胞壁,不含叶绿素,无根茎叶的分化,以产生大量孢子（无性和有性）进行繁殖,以寄生或腐生方式生存的真核微生物。酵母菌（yeast）:以芽殖或裂殖进行无性繁殖的单细胞的真菌。霉菌（mold，mould）:一些“丝状真菌”的总称。凡生长在营养基质中形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的小型真菌。酵母菌概述酵母菌的形态构造酵母菌的繁殖方式与生活史食品中常见的酵母菌1.酵母菌的特点：单细胞多数出芽繁殖发酵糖类产能胞壁含甘露聚糖含糖量高、酸度较大的水生环境泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌，属于子囊菌纲和半知菌纲。（一）概述2.酵母菌的分布分布：偏酸的含糖环境，水果／蔬菜／蜜饯表面和果园土壤、油田和炼油厂附近的土层（烃类物质利用）数量：500余种（1982）“第一种家养微生物”3.酵母菌与人类的关系酒类生产；馒头面包制作；乙醇甘油发酵；石油及油品脱腊；饲用药用食用SCP；维生素、有机酸；活性物质提取；微生物学研究；真核表达系统；人类疾病；发酵——厌氧发酵与好氧氧化均能生存（4000年的应用历史）酵母菌与人类的关系极为密切，可以说是人类的“家养微生物”，利用酵母菌可分解碳水化合物，产生酒精和CO2的性能可以用来酿酒和制作面包（发酵型酵母菌产生二氧化碳气体使培养基表面充满泡沫）药用：生产维生素食用：酿酒、发面发酵型•食品行业废水（淀粉、柠檬酸残糖废水、油脂、味精废水)•既处理了废水又可得到单细胞蛋白，假丝酵母可利用味精废水生产SCP，蛋白质含量达60％，可作为动物饲料。还有的可利用造纸厂的废水生成SCP。氧化型如假丝酵母和粘红酵母菌：氧化能力强，无或弱发酵能力，处理含油、含酚废水处理，印染业使含美兰的废水变为无色酵母菌也常给人类带来危害。腐生型酵母菌能使食物、纺织品和其他原料腐败变质，少数嗜高渗压酵母菌可使蜂蜜、果酱败坏；有的是发酵工业的污染菌，影响产品质量。某些酵母菌可引起人和植物的病害，可引起皮肤、粘膜、呼吸道、消化道等多种疾病。（二）酵母菌形态构造1、酵母菌细胞形态卵圆形、圆形或圆柱形、假丝状等。细菌的10倍。大小：1~5m×5~30m。个体型—发酵型假丝型—氧化型Saccharomycescerevisiae（400×）有“假菌丝”—子母细胞以极狭小的接触面相连，藕节状。（相连横截面与直径一致，竹节状，称“真菌丝”）。2、酵母菌细胞结构细胞壁细胞膜细胞核细胞质及内含物厚度：25nm;成分：三明治状的“酵母纤维素”外层：甘露聚糖；内层：葡聚糖（机械强度）；中间：蛋白质、多种酶；少许几丁质细胞壁的水解：蜗牛消化酶细胞壁原生质体，释放子囊孢子以甘露糖为单体，主链通过α-1,6糖苷键结合，支链则通过α-1,2或α-1,3糖苷键结合以葡萄糖为单体，主链通过β-1,6糖苷键结合，支链则以β-1,3糖苷键结合细胞膜酵母菌细胞膜的结构和功能与其他真核生物细胞相同，有些酵母菌（酿酒酵母）在细胞膜上含有固醇，这在其它生物中是罕见的，至于固醇的生理功能尚不清楚。酵母细胞膜的成分蛋白质：其中含有可吸收糖、氨基酸的酶等；类脂：甘油的单、双、三酯甘油磷脂（磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺）甾醇（麦角甾醇、酵母甾醇）糖类：主要含甘露聚糖（细胞壁合成的前体）细胞核•核膜：核孔40～70nm，透性比任何生物膜都大。•染色体:由DNA和组蛋白牢固结合而成，呈线状,数目因种而异。•核仁：核内有一或几个区域rRNA含量很高，这一区域为核仁，是合成核糖体的场所。细胞核的功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。酵母菌含有DNA的其他结构：酵母菌线粒体：环状DNA2μm质粒：闭合环状超螺旋DNA分子酿酒酵母基因组有17条染色体，这些染色体从245到2200个碱基对不等，DNA总长度为12052Kb，包含了约6500个基因。细胞质主要是溶胶状物质,在细胞质中含有各种功能不同的结构——细胞器：核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等。还有内含物。（1）核糖体酵母菌的核糖体为80S，由60S和40S大小亚基构成。它游离在细胞质中或附着在内质网上。线粒体上有70S的核糖体;细胞质及内含物线粒体:1.双层单位膜包围的细胞器；其中含脂类、蛋白质、少量RNA和环状DNA。2.其DNA可自主复制，不受核DNA控制。决定线粒体的某些遗传性状。3.生物氧化中心。有氧与无氧条件下的区别？1~20个/细胞，在缺氧情况下只形成无嵴的简单线粒体。根据表面结构分为：粗糙型内质网：膜外附着有核糖体。光滑型内质网：表面无附着的颗粒。内质网功能：起物质传递的作用，另外还有合成脂类和脂蛋白内质网分布在整个细胞中的由膜构成的管道和网状结构。在细胞中和核膜或细胞膜相连在一起。1)单层膜包裹的细胞器；含有机酸、盐类和水解酶类。含有储藏物质(糖原、多磷酸盐等)2)调节渗透压；与细胞质进行物质交换；3)为细胞成熟的标志液泡与细菌菌落相似，表面湿润，粘稠，易挑取，大而厚，颜色多为白色，少数为红色，若培养时间太长，其表面可产生皱褶。一般有酒香味。在液体培养时，有的生长在底部，有的生长均匀，有的在表面形成菌醭。上面酵母；下面酵母；酵母菌菌落形态啤酒酵母的菌落红酵母的菌落各种酵母菌的菌落（三）繁殖方式与生活史芽殖（各属酵母都存在）裂殖（裂殖酵母属）节孢子（地霉属）掷孢子（掷孢酵母属）厚垣孢子（白色假丝酵母）产无性孢子无性有性（产子囊孢子）酵母菌的繁殖方式1、无性繁殖芽殖（Budding）是酵母菌进行无性繁殖的主要方式。成熟的酵母菌细胞，先长出一个小芽，芽细胞长到一定程度，脱离母细胞继续生长，尔后分别形成新个体。子细胞芽痕若母子不断相连－假丝状1、无性繁殖裂殖（Fission）少数种类的酵母菌与细菌一样，借细胞横分裂而繁殖。节孢子（arthrospore）：掷孢子（Ballistospore）：孢子弹射厚垣孢子（Chlamydospore）：有的酵母菌在假菌丝顶端产生的具有厚壁的孢子无性孢子掷孢子：在卵圆形营养细胞上生出小梗；梗上形成孢子；成熟后通过特有喷射机制射出。节孢子：地霉属在培养初期菌体为完整的多细胞丝状，在培养后期从菌丝内横隔处断裂，形成短柱状或筒状，或两端钝圆的细胞，称为节孢子。厚垣孢子：白假丝酵母在菌丝中间或顶端发生局部细胞质浓缩和细胞壁加厚，形成厚壁休眠体，称为厚垣孢子。2、有性繁殖形成子囊（含有孢子的细胞）和子囊孢子。过程：两个邻近的细胞各伸出一根管状原生质突起，相互接触融合而成一个通道，质配，两个核在通道内核配，形成双倍体细胞，随即减数分裂，形成4个或8个子核，每一子核和其周围的原生质形成孢子，称为子囊孢子。孢子有不同形状，如球形、半球形、帽子形、镰刀形、针形等。表面平滑或刺状，皮膜单层或双层。产有性孢子：子囊孢子子囊孢子子囊酵母菌子囊孢子的形成过程1、2、3、4两个细胞结合；5接合子；6、7、8、9核分裂；10、11核形成孢子3、酵母菌的生活史什么是生活史（生活周期，LifeCycle）上一代生物个体经过一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程。酵母菌的生活史单双倍体型（S.cerevisiae）单倍体型（Schizo.octosporus）双倍体型（S.ludwigii）1.单双倍体型特点：一般情况以营养体状态进行出芽繁殖；营养体既可以单倍体（n）也可以双倍体(2n)形式存在；在特定条件下进行有性繁殖。代表：酿酒酵母（Sacharomycescerevisiae）啤酒酵母的生活史（2）单倍体型代表：八孢裂殖酵母(Schizosaccharomycesoctosporus)特点：营养细胞为单倍体；以裂殖方式进行无性繁殖；二倍体细胞不能独立生活（只是生活史中一部分，阶段很短）（3）双倍体型代表：路德氏酵母（Saccharomycodesludwigii）特点：营养体为双倍体，以出芽方式繁殖；单倍体子囊孢子在子囊内发生接合。单倍体阶段仅以子囊孢子形式存在，不能独立生活，阶段很短。（四）食品中常见的酵母菌1.酵母菌属（子囊菌亚门）2.裂殖酵母属（子囊菌亚门）3.假丝酵母属（半知菌亚门）4.球拟酵母属（半知菌亚门）5.红酵母属（半知菌亚门）酵母菌属（Saccharomyces）啤酒酵母（S.cerevisiae）：啤酒，白酒、果酒、面包，药用，饲料。（1）胞长与宽之比为1~2。如啤酒、白酒、酒精、面包；（2）长与宽之比通常为2，葡萄酒、果酒；（3）长与宽之比大于2。耐高渗透压，用甘蔗糖蜜作原料时可供酒精发酵。葡萄汁酵母（S.uvarum）：它与啤酒酵母的主要区别是全发酵棉子糖。啤酒酿造底层发酵，饲料和药用。食品微生物学刘书亮Saccharomycescerevisiae裂殖酵母属（Schizosaccharomyces）椭圆形或圆柱形。裂殖。有时形成假菌丝。有性繁殖是营养细胞结合形成子囊，子囊内有1~4个或8个子囊孢子。子囊孢子是球形或卵圆形，具有酒精发酵的能力。假丝酵母属（Candida）①热带假丝酵母（G.tropicalis）：细胞呈球形或卵球，假菌丝和芽生孢子。用生产味精的废液培养热带假丝酵母作饲料，减少污染。②解脂假丝酵母（C.lipolytica）：细胞为卵形到长形，假菌丝或具有横隔的真菌丝。分解脂肪和蛋白质的能力很强。酵母蛋白，使石油脱蜡。③产朊假丝酵母（C.utilis）：又叫产朊圆酵母或食用圆酵母。其蛋白质和维生素B的含量都比啤酒酵母高。利用造纸工业的亚硫酸废液等生产可食用的蛋白质。白色假丝酵母（C.albicans）：生产维生素B6，人类的假丝酵母病。食品微生物学刘书亮白色假丝酵母Candidaalbicans球拟酵母属（Torulopsis）细胞为球形、卵形或略长形。芽殖。无假菌丝，无色素，有酒精发酵能力。有些种能产生甘油等多元醇。耐高渗透压，可在高糖浓度的基质上生长，如蜜饯、蜂蜜等食品上。红酵母属（Rhodotorula）细胞为圆形、卵形或长形，为多边芽殖，多数种类无假菌丝。其特点：有明显的红色或黄色色素，很多种因形成荚膜而使菌落呈粘质状，如粘红酵母。没有酒精发酵的能力，脂肪含量可达干物质量的50%-60%。粘红酵母还可产生多种氨基酸。