03第三章真核微生物

第三章真核微生物原生动物藻类真核微生物包括真菌(霉菌、酵母菌）、藻类和原生动物。酵母菌曲霉属凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物，都称为真核微生物。4（一）细胞壁1、真菌的细胞壁成分和功能（1）、细胞壁成分：真菌细胞壁的主要成分是多糖，另有少量的蛋白质和脂类。低等真菌以纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，高等陆生真菌以几丁质为主。（2）、细胞壁功能：与原核生物类似。52、藻类的细胞壁成分由纤维素的微纤丝呈层状排列构成骨架结构，其余为间质多糖（杂多糖）,还含有少量的蛋白质和脂类。杂多糖包括:褐藻酸、岩藻素和琼脂。6（二）鞭毛与纤毛1、鞭毛与纤毛：有些真核微生物细胞表面长有或长（长者叫鞭毛）或短（短的叫纤毛）的毛发状细胞器，具有运动功能。2、构造：由鞭杆、基体和过渡区组成。鞭杆由一对中央微管和9个微管二联体（A亚纤维、B亚纤维）构成。A亚纤维有动力蛋白臂，是一种能被Ca2+和Mg2+激活的ATP酶。一方面水解ATP供能，另一方面作用于相邻的微管二联体产生弯曲运动。78（三）细胞质膜与原核生物细胞膜相似，区别在于：910（四）细胞核是细胞遗传信息（DNA）的贮存、复制和转录的主要部位外形固定，有核膜由核被膜、染色质、核仁和核基质组成1112五、细胞质和细胞器（一）细胞质：组成真核生物细胞质有细胞基质、细胞骨架和各种细胞器。1、细胞基质：除细胞器之外的的胶状溶液，是细胞代谢的重要基地。含有细胞骨架、酶蛋白、各种内含物以及代谢产物等。2、细胞骨架：是由微管、肌动蛋白丝和中间丝三种蛋白质纤维构成的细胞支架。其中微管具有支持、运输功能还可构成细胞分裂纺锤丝以及鞭毛和纤毛；肌动蛋白丝由ATP提供能量就能发生收缩；中间丝具有支持和运动的功能。13（二）细胞器1、内质网:由脂质双分子层组成囊状和细管状系统。又分两类，一类是膜上附有核糖体颗粒叫做糙面内质网,具有合成和运送胞外分泌蛋白的功能；另一类为膜上无核糖体的光面内质网，它与脂类代谢和钙代谢密切相关。14糙面内质网Roughendoplasmicreticulum(RER)Smoothendoplasmicreticulum(SER)光面内质网内质网和核糖体152、核糖体（核蛋白体）：无膜包被的颗粒状细胞器，具有蛋白质合成功能。主要成分：蛋白质和RNA通过共价键结合在一起。蛋白质位于RNA之外。真核生物分布于细胞基质里的核糖体其沉降系数为80s（60s和40s），分布与线粒体、叶绿体的核糖体其沉降系数为70s（50s和30s）16173、高尔基体（高尔基复合体）意大利学者高尔基于1898年首先在神经细胞发现。4~8个平行堆叠的扁平膜囊和大小不等的囊泡所组成的膜聚合体功能：对糙面内质网上的核糖体合成的分泌蛋白进行浓缩、并进行酶切加工形成糖蛋白、脂蛋白等，最后形成分泌泡，通过外排作用分泌到细胞外；也为合成新细胞壁和质膜提供原料184、溶酶体：是一种由单层膜包裹、内含多种酸性水解酶（最适宜的pH为5左右）的囊泡状细胞器。作用：其主要作用是具有细胞内消化作用（形成吞噬泡或胞饮泡）。可以把外来的蛋白质、多糖、脂类以及DNA和RNA等大分子水解。因此具有维持细胞营养和防止外来微生物或异物侵袭的作用。195、微体：是一种由单层膜包裹的囊泡状球形细胞器。过氧化物酶体：主要含有依赖于黄素的氧化酶和过氧化氢酶，它们的共同作用可使细胞免受过氧化氢的毒害，并且能够把脂肪酸分解为乙酰辅酶A。20两层膜外形和大小酷似杆菌每个细胞有数百到数千个6、线粒体216、线粒体结构：外形囊状，由双层膜包裹，内外膜之间的空隙叫膜间隙，膜间隙液体内含各种可溶性酶、底物和辅助因子。内膜向内凸起，形成嵴（管状、板状，两内膜形成的狭窄空间叫嵴内隙）。嵴的存在极大的扩大了内膜进行生化反应的面积。在内膜表面着生着许多基粒或F1颗粒，即ATP合成复合酶。在内膜上还有四种脂蛋白复合物，是电子传递链的组成部分。22内膜和嵴包围的空间充满基质。基质内含三羧循环酶系、DNA、70S核糖体，用以合成一小部分线粒体自身需要的蛋白质。23功能线粒体能将底物氧化脱下的氢通过电子传递链传递和氧化磷酸化反应的偶联而实现产能。即把蕴藏在有机物里的化学潜能转化成生命活动所需要的活跃的化学能ATP24线粒体MitochondrialStructure(cont.)MitochondrialStructure257、叶绿体chloroplast双层膜包裹、只存在于绿色植物的细胞中具有光合作用外形多为扁平的圆形或椭圆形构造由三部分组成：叶绿体膜、类囊体、和基质InternalStructureofChloroplast267、叶绿体结构：由叶绿体膜（又分外膜、内膜、类囊体膜三种）、类囊体、基质三部分组成。由叶绿体膜把叶绿体空间分成膜间隙、基质、类囊体腔三种独立区域。类囊体为扁平小囊，许多类囊体层层相叠构成基粒。线粒体内的各个基粒之间又靠基质类囊体连接。类囊体膜上分布大量的光合色素和电子传递载体。2728功能进行光合作用，是绿色真核生物的食品车间。其中光反应在类囊体膜上进行，暗反应则在叶绿体基质进行。·半自主性细胞器：线粒体、叶绿体都有自身的环状DNA基因组和70s核糖体，能合成自身部分特需的蛋白质。因此把线粒体、叶绿体叫做半自主性复制细胞器298、液泡：是一种由单层膜分隔的细胞器，液泡内有糖原等储藏物、精氨酸等碱性氨基酸以及蛋白酶等各种酶类。液泡具有维持细胞渗透压、储存营养物质、隔离蛋白酶等水解酶的功能。9、膜边体：又叫须边体、质膜外泡等。是一种位于菌丝细胞质膜与细胞壁之间，由单层膜包裹的细胞器。可能与分泌水解酶或合成细胞壁有关。3010、几丁质酶体：又称壳体，是一种活跃于各种真菌菌丝顶端细胞中的微小泡囊，内含几丁质合成酶。可催化几丁质的合成。11、氢化酶体：是一种由单层膜包裹的球状细胞器，内含氢化酶、氧化还原酶、铁氧还蛋白和丙酮酸。常存在于鞭毛基体附近，可为鞭毛运动提供能量。只存在于厌氧性真菌和原生动物细胞中，有类似线粒体的作用。31●概念及特点●细胞的形态和结构●繁殖方式和生活史●菌落第一节酵母菌3233酵母菌在自然界中分布很广，尤其喜欢在偏酸性且含糖较多的环境中生长，例如，在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果园土壤中最为常见。34分布及与人类的关系1、多分布在含糖的偏酸性环境，也称为“糖菌”。如水果、蔬菜、叶子、树皮等处，及葡萄园和果园土壤中等。2、重要的微生物资源；3、重要的科研模式微生物；啤酒酵母（Saccharomycescerevisae）第一个完成全基因组序列测定的真核生物（1996）4、有些酵母菌具有危害性；酵母菌是人类的第一种“家养微生物”有些酵母菌能引起皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病35细胞直径比细菌粗10倍左右，如Saccharomycescerevisiae细胞的宽度为2.5~10μm，长度为4.5~21μm。因此在光学显微镜下可以模糊地看到它们细胞内的各种结构分化。酵母菌细胞的形态通常有球状、卵圆状、椭圆状、柱状或香肠状等多种，二.酵母菌的形态和构造36酵母菌的细胞构造细胞壁细胞膜细胞核其他细胞构造线粒体芽体液泡细胞壁核芽体液泡膜细胞膜37酵母菌细胞结构酵母菌的细胞结构与其他真核生物基本相同，右图是电子显微镜下的酿酒酵母细胞结构示意图。38细胞壁蛋白质磷酸甘露聚糖甘露聚糖葡聚糖细胞质膜39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）、VitD的前体----麦角固醇，这在原核生物是罕见的。40膜膜甾醇磷脂膜蛋白酵母菌细胞膜有甾醇有糖脂无电子传递链磷脂种类不同41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。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。“2μm质粒”：是一个位于细胞核内的闭合环状超螺旋DNA分子，长约2μm。酵母细胞核是有双层膜结构的细胞器（核膜包裹，轮廓分明）42液泡1)单层膜包裹的细胞器；含有机酸、盐类水溶液和水解酶类。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43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）酵母菌的繁殖方式三.酵母菌的繁殖方式和菌落特征441、无性繁殖①芽殖它是yeast无性繁殖的主要方式。一个酵母能形成的芽数是有限的，（平均24个）出芽方式：多边出芽、两端出芽、三边出芽、单边出芽。环境适宜时，可出现假菌丝（一）繁殖方式4546◆假菌丝:有的酵母菌进行芽殖后，长大的子细胞不与母细胞立即分离，并继续出芽，细胞成串排列，这种菌丝状的细胞串就称为假菌丝。假菌丝的各细胞间仅以狭小的面积相连，呈藕节状。而霉菌的菌丝为真菌丝，即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。47出芽痕和蒂痕：酵母出芽繁殖时，子细胞与母细胞分离，在子、母细胞壁上都会留下痕迹。在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称芽痕，子细胞细胞壁上的位点称蒂痕。由于多重出芽，致使酵母细胞表面有多个小突起。BreadYeastwithBud48②裂殖借细胞横分裂法繁殖,与细菌类似.如Schizosaccharomycesoctosporus（八孢裂殖酵母）。进行裂殖的酵母菌种类较少。1、无性繁殖49③产生无性孢子掷孢子（ballistospore）是掷孢酵母属等少数酵母菌产生的无性孢子，外形呈肾状。这种孢子是在卵圆形的营养细胞上生出的小梗上形成的。孢子成熟后通过一种特有的喷射机制将孢子射出。1、无性繁殖50512.酵母菌的有性繁殖酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖的52两个邻近的性别不同的酵母细胞各自伸出一根管状的原生质突起，随即相互接触、融合，并形成一个通道，两个细胞核在此通道内结合，形成双倍体细胞核，然后进行减数分裂，形成4个或8个细胞核。每一子核与其周围的原生质形成孢子，即为子囊孢子，形成子囊孢子的细胞称为子囊。53大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似，但比细菌菌落大而厚，菌落表面光滑、湿润、粘稠，容易挑起，菌落质地均匀，正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一，菌落多为乳白色，少数为红色，个别为黑色。（二）酵母菌的菌落酵母菌落特征：一般呈蜡脂状，表面光滑、粉粒状、粗糙、皱褶，边缘呈整齐、缺刻或带丝状。55酵母菌菌落（四）利用酵母菌处理废水及单细胞蛋白的生产活性污泥中的酵母主要的属：假丝酵母属、红酵母属、球拟酵母属、丝孢酵母属酵母能快速分解某些有机物，产生大量酵母蛋白，可作为饲料蛋白，实现资源化，在废水处理中有重要作用。57一、分布及与人类的关系1、制酱油、豆豉。2、腐乳3、霉变4、产毒素5、动物致病6、植物致病霉菌是丝状的、无光合作用的、异养性营养的真核微生物菌丝体较发达,又不产生大型肉质子实体结构的真菌。第二节霉菌58霉菌59二、细胞的形态和构造菌丝(hypha)丝状或管状结构；由坚硬的含几丁质的细胞壁包被，内含大量真核生物的细胞器。菌丝内细胞质组分趋向于朝生长点的位置集中。菌丝较老的部位有大量液泡，并可能与较幼嫩的区域以横隔(称为隔膜)分开。1、菌丝60（一）菌丝及其延伸过程6162霉菌菌丝类型按分化程度分：依形态分：1)营养菌丝(Vegetatilehypha):在固体培养基上伸入基内的菌丝，吸收养料.2)气生菌丝(Aerialhypha):向空中生长的菌丝.发育到一定阶段可分化成孕育（繁殖）菌丝（Reproductivehypha）.霉菌（青霉）的菌丝63菌丝体(mycelium)菌丝通过顶端生长进行延伸，并多次重复分支而形成微细的网络结构，由许多菌丝相互交织而形成的一个菌丝集团。营养菌丝体和气生菌丝体。菌丝体在长期的进化中，发展出各种特化结构（二）菌丝体6465三.霉菌的繁殖方式卵孢子接合孢子子囊孢子