第三章 真菌菌的形态、构造-贺番

微生物学集宁师范学院生物系生化与分子生物学教研室贺番Mobile：15847454128Email：[e-mail]内容提要第一节真核微生物概述第二节酵母菌第三节丝状真菌—霉菌第四节产大型子实体的真菌—蕈菌（自学）第三章真核微生物的形态、结构和功能概念:(eukaryote)是一类细胞核有核膜,能进行有丝分裂,细胞质存在或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物。包括真菌,显微藻类以及原生动物。第一节真核微生物概述真核微生物的主要类群概念：有细胞壁,无叶绿素,无根茎叶分化,以产生孢子繁殖,寄生或腐生生存的真核微生物。营养方式、生活史近似原核生物形成子实体的特性近似真核生物真核与原核微生物细胞主要差异1、真核细胞有完整的细胞核2、细胞质中含有各种细胞器核膜核仁核质真原核微生物的比较、真核微生物的细胞构造细菌的结构基本结构细胞壁细胞膜细胞质核体特殊结构糖被S层鞭毛菌毛芽胞真菌的结构细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞器（多种）鞭毛（纤毛）鞭杆（细胞外过渡区基体（细胞膜）核膜核仁核质低等：纤维素高等：几丁质（chitin）酵母菌：葡聚糖(一)、细胞壁壁外成分：有些菌壁外含有由多糖构成的类似荚膜的结构。包括异多糖、甘露聚糖和淀粉类物质。组成与结构：没有细菌坚韧，主要成分为多糖和少量蛋白质和脂类，呈“三明治”结构。成分：(二)、细胞膜酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。但有的酵母菌如酿酒酵母中含有固醇类(甾醇),如麦角固醇，这在原核生物是罕见的。真、原核细胞膜的区别(三)、细胞核(nucleus)功能:细胞遗传信息的贮存、复制及转录的场所，控制细胞的增殖和代谢。酵母细胞核是有双层核膜结构的细胞器（核膜包裹，轮廓分明）核膜:核孔40-70nm，透性比任何生物膜都大。染色质:由DNA和组蛋白牢固结合而成，呈线状。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。中心体:在核膜外，由蛋白质亚基组成的细丝状结构，在细胞繁殖分裂中起作用。1.双层单位膜包围的细胞器，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。2、线粒体生物氧化的中心。粗糙型内质网：膜外附着有核糖体。光滑型内质网：表面没有附着的颗粒。功能:起物质传递的作用,合成脂类和脂蛋白.1)单层膜包裹的细胞器；含有机酸、盐类水溶液和水解酶类。主要分布在植物细胞中。2)调节渗透压；与细胞质进行物质交换；储藏物质。3)为细胞成熟的标志。10、液泡1112、13、微体:1.双层膜包围的细胞器，内含颗粒状物质及DNA。2.甲醇初级氧化的场所，间接与烷烃的初级氧化有关。3.当以葡萄糖为碳源时，细胞无微体，其功能由线粒体替代。动植物细胞器的主要差异酵母菌的形态和大小酵母菌的细胞结构酵母菌的繁殖和生活史酵母菌的代表属本节内容第二节酵母菌(yeast)酵母菌是一类单细胞真菌的俗称特征:1.以单细胞存在2.多为芽殖，有的裂殖3.能发酵糖类产能4.胞壁含有甘露聚糖；5.喜糖量高、酸度大的水生环境。一、酵母菌的形态和大小1、形态：单细胞、真核,通常为球形、卵圆形或椭圆形、柱状、腊肠状，特殊状态有藕节状的假菌丝等。酵母菌假菌丝:酵母菌在一定条件下培养，产生的芽体与母细胞不分离形成的特殊形态。子细胞与母细胞不分离，继续出芽，细胞间以狭小面积相连，这种菌丝状的细胞串就称为假菌丝。相连细胞间的横隔面积与细胞直径一致，呈竹节状的细胞串，称为真菌丝。如霉菌2、酵母菌大小：直径一般为2-5μm，长度为5-30μm，最长可达100μm。酵母的大小、形态与菌龄、环境有关。一般成熟的细胞大于幼龄的细胞，液体培养的细胞大于固体培养的细胞。二、酵母菌的细胞结构一般具有:细胞壁、细胞膜、细胞核、液泡、线粒体、内质网、及内含物等，有的菌体还有出芽痕、诞生痕。酿酒酵母细胞结构芽体细胞壁结构：酵母细胞壁结构外层：甘露聚糖中间层：蛋白质内层：葡聚糖细胞壁1、细胞壁芽痕：出芽繁殖时，在子、母细胞壁上都会留下痕迹。由于多重出芽，致使酵母细胞表面有多个小突起。根据酵母细胞表面留下芽痕的数目,就可确定某细胞产生过的芽体数，因而可估计该细胞的菌龄。2、细胞膜蛋白质类脂糖类（甘露聚糖）酵母细胞膜构造3、细胞核:由多孔核膜包裹着的真核,核膜是一种双层单位膜，上面有大量的核孔。酵母菌细胞核4.细胞器主要有:线粒体,内质网,高尔基体,液泡等。（1）线粒体:1.化学组成:脂类、蛋白质、少量RNA和环状DNA。2.功能：生物氧化中心。（2）内质网: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。功能：物质传递；合成脂类和脂蛋白。内质网结构示意图5、液泡由单层膜包裹的囊泡物，液泡中含水、有机酸、盐类、和水解酶类，还有一些贮藏颗粒（如肝糖粒、脂肪粒、异染颗粒等）。液泡常在细胞发育后期出现，它的大小可做为衡量细胞成熟的标志。功能：1、储藏营养物和水解酶类2、与细胞质进行物质交换3、调节渗透压。二、酵母菌的菌落特征1.固体培养菌落特征：大而厚，圆形，光滑、湿润，粘性，颜色单调。常见白色、土黄色、红色。啤酒酵母菌落2.液体培养好气性生长表面形成菌膜厌气性生长沉淀在底部均匀生长培养基浑浊三、繁殖方式和生活史（一）繁殖方式：有无性繁殖和有性繁殖，主要是无性繁殖。芽殖无性繁殖裂殖产生无性孢子:掷孢子、节孢子、厚垣孢子有性繁殖主要是产生子囊孢子。掷孢子：少数酵母菌产生的无性孢子成熟后喷射而出。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）后垣孢子（白假假丝酵母）产无性孢子无性有性（产子囊孢子）酵母菌的繁殖方式假酵母：无性繁殖真酵母：无性繁殖+有性繁殖无性繁殖：1、芽殖：酵母菌无性繁殖的主要方式。出芽方式：多边出芽、两端出芽、三边出芽、单边出芽。芽殖过程：•母细胞形成小突起（A-D）•核裂（E-G）•原生质分配（H-I）•新膜形成（J-K）•形成新细胞壁（L）2、裂殖：与细菌类似.过程：细胞伸长→核分裂→细胞中出现隔膜→细胞分裂如裂殖酵母，进行裂殖的酵母菌种类很少.裂殖(二)有性生殖：形成子囊孢子。1、子囊和子囊孢子的形成：一般通过邻近的两个细胞各自伸出一根管状的原生质突起，随即相互接触、局部融合并形成一个通道，再经过质配、核配形成双倍体细胞—接合子。接合子进行减数分裂，形成4个或8个子核，每一个子核和周围的细胞质一起，在其表面形成孢子壁后就形成子囊孢子。一般一个子囊可产生4-8个子囊孢子。孢子数目、大小、形状因种而异。子囊孢子的形成(二)、酵母菌的生活史概念：上代个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程，称为该生物的生活史或生命周期。各种酵母的生活史可分为三种类型：1.单倍体型2.双倍体型3.单双倍体型1.单倍体型以八孢裂殖酵母为代表特点:营养细胞是单倍体；无性繁殖为裂殖；双倍体细胞不能独立生活，故双倍体阶段短，一经生成立即减数分裂。2、双倍体型以路德类酵母为代表特点：营养体为双倍体，不断进行芽殖，双倍体营养阶段长，单倍体不能独立生活仅以子囊孢子形式在子囊内发生接合。Ori3、单双倍体型以啤酒酵母为代表特点：营养体既可以单倍体也可以双倍体在特定条件下进行有性生殖。单倍体和双倍体两个阶段同等重要,形成世代交替。四、酵母菌的代表属A:酵母菌属地位:子囊菌亚门，半子囊菌纲，内孢霉目，酵母科形态：圆形、椭圆形、腊肠形；有的有假菌丝繁殖方式：无性繁殖——芽殖有性繁殖——子囊孢子应用：较强的酒精发酵能力，啤酒、白酒和果酒、酒精的酿造、制作；菌体药用或作饲料。B：裂殖酵母属地位:子囊菌亚门,酵母科,裂殖酵母亚科形态：椭圆形、圆柱形繁殖方式：无性繁殖——裂殖有性繁殖——子囊孢子应用：具有酒精发酵能力。C：假丝酵母属地位:半知菌亚门，芽孢菌纲，隐球酵母目，隐球酵母科形态：圆形、卵形、长形；繁殖方式：无性繁殖芽殖，形成假菌丝。无性孢子——厚垣孢子D：球拟酵母属地位:半知菌亚门，芽孢菌纲，隐球酵母目，隐球酵母科形态：圆形、卵形、略长形；繁殖方式：无性繁殖——芽殖，无假菌丝。应用：具有酒精发酵能力，能产生甘油等多元醇；有些菌种能进行石油发酵，生产单细胞蛋白（SCP）。热带假丝酵母：氧化烃类的能力强，生产石油蛋白的重要菌种。解脂假丝酵母：分解脂肪和蛋白质的能力强，主要用于石油发酵，生产酵母蛋白；还可用于生产柠檬酸、维生素、谷氨酸和脂肪酸。产朊假丝酵母：能以尿素和硝酸为氮源，能利用五碳糖和六碳糖。蛋白质和维生素B含量高，能利用工业废料生产食用蛋白。第三节霉菌(molds)概念:指菌丝体发达,不产生大型子实体的真菌。本节内容一、霉菌的形态和结构二、霉菌的菌落特征三、霉菌的繁殖四、霉菌的代表属霉菌的菌体由菌丝（hyphae)构成。菌丝是真菌营养体的基本单位。也称为菌丝体（mycelium)一、霉菌的形态和结构霉菌菌丝无隔菌丝有隔菌丝（1）无隔菌丝为长管状单细胞，细胞质内含多核。其生长表现为菌丝的延长和细胞核的增多。（2）有隔菌丝有隔膜，菌丝由多个细胞组成，每个细胞内有一至多个核。隔膜上有单孔或多孔，细胞质和细胞核可自由流通，每个细胞功能相同。霉菌菌丝的特异化形态假根：基质内或表面的根状菌丝。吸器：寄生性真菌用于吸收寄主细胞中的养料。菌核：由菌丝团组成的休眠体，抵抗不良环境。子实体：菌丝缠结而成的具有一定形状的结构。霉菌的细胞结构霉菌细胞壁细胞膜细胞质细胞核液泡线粒体内质网核糖体泡囊膜边体霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明，有的呈绒毛状或棉絮状或网状等，菌体可沿培养基表面蔓延，无固定大小。由于不同的真菌孢子含有不同的色素，所以菌落可呈现红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色。二、霉菌的菌落特征液态培养：静止、振荡三、霉菌的繁殖繁殖方式无性繁殖(主要方式)有性繁殖节孢子游动孢子孢囊孢子厚垣孢子分生孢子卵孢子接合孢子子囊孢子担孢子卵孢子接合孢子子囊孢子担孢子有性孢子孢囊孢子分生孢子节孢子后垣孢子无性孢子孢子菌丝片段繁殖方式无性繁殖：不经过两个性细胞的结合，只是由营养细胞分裂或分化而形成新个体的过程。（一）霉菌的无性繁殖1、节孢子（又称粉孢子）菌丝长到一定阶段，出现许多横膈膜，然后从横膈膜处断裂，产生许多孢子。孢子是成串的短柱状、筒状或两端钝圆的细胞。例：白地霉2、厚垣孢子菌丝顶端或中间的个别细胞膨大、原生质浓缩、变圆，然后细胞壁加厚形成圆形、纺锤形或长方形的厚壁孢子。厚垣孢子也是霉菌抵抗热、干燥等不良环境的休眠细胞。3、孢囊孢子生于孢子囊内，属于内生孢子。气生菌丝顶端膨大形成特殊囊状结构—孢子囊，孢子囊逐渐长大，在囊中形成许多核，每一个核外包以原生质并产生细胞壁，形成孢囊孢子。孢子囊成熟后释放出孢子。举例：根霉、毛霉4、游动孢子(孢囊孢子的一种）具有1-2根鞭毛，能够游动，产生在由菌丝膨大而形成的游动孢子囊内。产生游动孢子的真菌多为水生真菌。5、分生孢子：生于细胞外,属于外生孢子。由菌丝顶端细胞分化形成分生孢子梗，分生孢子梗顶端细胞经过分裂或缩缢而形成的单个或成簇的孢子。例：青霉属分生孢子着生在帚状的多分支的小梗上。曲霉属分生孢子梗的顶端膨大成球形的顶囊，孢子着生于顶囊的小梗之上。☆无性孢子结构复杂的子实体有性繁殖：经过两个性细胞结合而产生新个体的过程。常见的有性孢子有：卵孢子接合孢子子囊孢子担孢子(二)霉菌的有性繁殖有性繁殖一般包括三个阶段：(1）质配：两个性细胞的核共存于一个细胞中，形成双核细胞。（2）核配：形成二倍体接合子。（3）减数分裂：形成单倍体有性孢子。1、卵孢子由大小不同的两个配子囊结合后发育而成。小型配子囊称雄器，大型配子囊称藏卵器。2、接合孢子是由结构、形态相似两个配子囊结合而成。接合过程：两个相邻的菌丝相遇，各自向对方生出极短的侧枝，称原配子囊。然后相接触的两个配子囊之间的横隔消失，发生质配、核配，同时外部形成厚壁，即成接合孢子。接合孢子接合孢子形成过程：同宗配合：当同一菌体的两根菌丝甚至同一菌丝的分枝相互接触时，便可产生接合孢子。异宗配合：两种不同质菌系的菌丝相遇才能形成接合孢子。同宗配合和异宗