研究生高级菌物学第五章 菌物的生理、生态及次生代谢产物
第五篇 菌物界
第五篇菌物界
18.简述菌物与人类的关系。
（1）许多大型真菌是滋味鲜美的食用菌，如蘑菇，香菇，松口菇，口蘑等。总计全国可食用的真菌不下三百种。
（2）供药用的菌物亦很多，如冬虫夏草，竹黄，茯苓，灵芝即药用多孔菌等。许多真菌多糖类可防治恶性肿瘤。约100多种菌物已被筛选为抗癌药物。
（3）在工业上，酵母，曲霉，毛霉和根霉等菌种可用于造酒业。酵母制作面包，馒头等可发酵食物。发酵菌也广泛用于化学，造纸，制革及石油工业等，以获得许多化工品。
（4）农业上，利用真菌中的各种酶类，分解粗饲料以提高饲料的营养价值。利用菌物可提取生长激素，促进作物生长。利用白僵菌，黑僵菌可杀灭玉米螟，松毛虫等害虫。（5）通常生于朽木，枯枝落叶及土壤中的菌物，是分解木质素，纤维素和其他有机物质的主力军，可增加土壤肥力和完成自然界的物质循环。菌物也可直接或间接的对人类有害。食品霉烂，森林和作物的病害，大都是由菌物的寄生和腐生所引起的。人和家畜的某些皮肤病也是菌物寄生所引起的。误食食菇而中毒，可致死。
19论述题：论述菌物的经济意义。
（一）分解发酵
（二）食用、药用
（三）工业上的利用
（四）危害
第六篇植物界
一、名词解释
25.初生纹孔场
细胞壁生长时并不是均匀增厚的的，在初生壁上具有一些明显凹陷的区域，为初生纹孔场。
26.细胞分化
所谓细胞分化，就是植物在生长发育过程中，体内各部分细胞由于适应不同的生理机能在形态结构上发生不相同的变化。
27.组织
植物组织是由形态结构相似，功能相同的一种或数种类型细胞组成的结构和作用单位。28.维管组织
在蕨类和种子植物的器官中，有一种以输导组织为主体，由输导、机械、薄壁等几种组织组成的复合组织。
环境细胞微生物学 第五章
测定微生物总数
2、电子计数器计数 在一个小孔的两侧各放置一个电极，有 物体通过，电阻会发生变化。 当细胞悬液通过小孔时，每通过一个细 胞，电阻就会增加并产生一个信号，计 数器就对该细胞自动计数一次。
测定微生物总数
3、染色涂片计数 用0.01mL吸管吸取定量稀释的细菌悬液 均匀涂布于刻有1cm2面积的计数板上， 经固定、染色后，在显微镜下观察几个 视野并计数，取平均值，按公式计算每 毫升原液的细菌数。
第五章 微生物的生长及其控制
生长
微生物在适宜环境条件下不断吸收营养 物质，进行新陈代谢。当同化作用大于 异化作用，微生物细胞质量不断迅速增 长，称为生长。
繁殖
当单细胞个体生长到一定程度时，由一 个亲代细胞分裂为两个大小、形状与亲 代细胞相似的子代细胞，使得个体数目 增加，这是单细胞微生物的繁殖。
延滞期的特点
1、生长速率常数为零； 2、细胞形态变大或增长； 3、细胞内的RNA含量增高，原生质呈嗜 碱性； 4、合成代谢十分活跃； 5、对外界不良环境反应敏感。
影响延滞期长短的 因素
1.接种量 2.接种龄 3.营养
缩短延滞期的方法
1、加大接种量； 2、接种对数生长 期的菌种，采用最适 菌龄； 3、用营养丰富的 天然培养基等。
稳定期（静止期）到来的原因
1、营养物尤其是生长限制因子的耗尽 2、营养物的比例失调 3、有害代谢产物的积累 4、pH值、Eh值等理化条件不适宜
植物学-第 5 章 菌物
鞭毛菌亚门
接合菌亚门 子囊菌亚门 担子菌亚门 半知菌亚门
单细胞或 无隔菌丝体
单细胞或 无隔菌丝体 有隔菌丝 少数单细胞 有隔菌丝 有隔菌丝
游动孢子
游动, 不动 或分生孢子 分生孢子 分生孢子 分生孢子
同配、异配 或卵配
接合生殖 产生子囊 子囊孢子 产生担子 担孢子 不详
常见真菌举例
1. 营养体： 2. 细胞结构： 3. 特殊结构 吸器 根状菌索 子座 菌核
4. 繁殖： 营养繁殖： 细胞分裂 芽生孢子 厚壁孢子 节孢子 无性生殖： 产生各种孢子 游动孢子 孢囊孢子 分生孢子 有性生殖： 低等真菌以同配、异配、卵配或结合生殖 高等真菌产生子实体
5.3.2 主要类群：分5个亚门或4个纲
鹅膏 Amanita_caesarea
粪鬼伞 Coprinus sterqulinus
花脸香蘑 Lepista sordida
竹荪（Dictyophora）
竹荪（Dictyophora）
鬼笔（Phallus ）
马勃（Calvatia）;
地星（Geastrum）
5.4 地衣门 （Lichens）
第 5 章
菌物（Fungi）
5.1 菌物概论： 菌物是具有真核细胞的、有细胞壁的、多 为丝状分枝结构的、生殖过程中产生孢子、无 叶绿素的植物。包括： 粘菌门 真菌界 真菌门 地衣门
研究生高级菌物学菌物在生物界中的地位及分类
第三节 菌物的起源及演化
一、菌物起源的两个学派
l菌物来自藻类：根据性器官的形态及交配方式推测，认 为菌物是失去色素并变成异养的藻类。这种起源是多元 的——鞭毛菌来自绿藻，接合菌来自接合藻，子囊菌来 自红藻，担子菌则由子囊菌演化而来。
l菌物来自原始鞭毛生物：许多菌物系统发育研究者认为 菌物来自原始的鞭毛生物。鞭毛生物的演化也是多元的 ——后生单鞭毛者演化为壶菌，前生单鞭毛的演化为丝 壶菌，双鞭毛的演化为卵菌，子囊菌由藻状菌演化而来。 现今持此观点的人居多。
l真菌界——异养（吸收/渗透营养）；胞壁含几丁 质和β-葡聚糖；线粒体网壁扁平，鞭毛的茸毛缺 （即无茸鞭）。
4. Kirk et al. ( 2001 ) 分类体系：
即《安、比氏菌物词典》第九版的分类体系，仍 维持该书第八版的基本框架，只是取消了网柱菌门 （Dictyosteliomycota），将其降级为粘菌门下的网柱 菌纲（Dictyosteliomycetes），形成菌物3界10门1类 系统；已知菌物种数增至80060种。
二、菌物的演化
l Whittaker（1969）认为菌物起源于单细胞鞭毛 生物，有壶菌、卵菌、丝壶菌、根肿菌等7条演 化线，其中主轴为壶菌演化线：鞭毛生物 →壶 菌 → 接合菌 → 子囊菌 → 担子菌。
l余永年（1984）提出的菌物起源及演化的可能途径：
第四节 菌物的分类等级及命名
微生物学-5-5 整理微生物的代谢
1G
EMP
2 丙酮酸
（丙酮酸甲酸解酶）
甲酸 + 乙酰-- CoA
乙醛脱氢酶
乙醛 乙醇
2）乳酸发酵
同型乳酸发酵：德氏乳杆菌（
反应式： EMP C6H12O6＋2ADP 2CH3CHOHCOOH＋2ATP 同型乳酸发酵是将1分子葡萄糖转化为2分子乳酸，消耗能量少。 应用： 食品加工业的应用（鲜奶加工酸奶；腌制泡菜）； 农业上用于青饲料的发酵； 工业上用于规模化生产乳酸 。
Lactobacillus delbruckii ） 嗜酸乳杆菌（ L. acidophilus ）
异型乳酸发酵 反应式： C6H12O2＋ADP
肠膜明串珠菌 （ Leuconostoc mesenteroides ） 乳脂乳杆菌 （ Lactobacillus cremoris ）
HMP
CH3CHOHCOOH＋C2H5OH＋CO2＋ATP
2 无氧呼吸（厌氧呼吸）是一类呼吸链末端的氢受体为外源无机
氧化物（个别为有机氧化物）的生物氧化。
无氧呼吸的特点： a常规途径脱下的氢，经部分呼吸链传递；
b氢受体：氧化态无机物（个别：延胡索酸）
c产能效率低。 1）硝酸盐呼吸（反硝化作用）即硝酸盐还原作用 特点： a 有其完整的呼吸系统； b 只有在无氧条件下，才能诱导出反硝化作 用所需的硝酸盐还原酶A亚硝酸还原酶等 c 兼性厌氧细菌 铜绿假单胞、地衣芽孢杆菌等。
菌物学总复习
名词解释：
菌物：菌物是具有真正细胞核，常不含叶绿素，无根茎叶的分化，大都以分枝的丝状体吸收营养（腐生或寄生），一般都能进行无性和（或）有性繁殖并可产生抱子的一类生物。
真菌（fungus ）:是一类具有细胞壁和典型细胞核结构，缺乏叶绿素，没有根、茎、叶的分化，能进行无性或有性繁殖的真核细胞型微生物。
抱子囊的层出形成：顶端膨大，基部产生横壁，形成长筒状游动抱子囊，顶端开一圆孔，抱子顺序游出，产生第二个抱子囊，伸入旧抱子囊空壳中，重复3-4次，一个套一个（抱子囊的层出形成），这是水霉属的主要特征。
双游现象：水霉属常产生两种类型的游动抱子，即初生的游动抱子和次生的游动抱子，这种现象称双游现象。是否形成次生抱子与环境条件有关。
菌落：菌丝几乎沿着它的长度的任何一点都能发生分枝，由于分枝的不断产生而
形成一个特征的圆形轮廓的菌落。
网结现象：在菌落发育的后期，菌丝之间互相接触，在菌丝接触点相近的壁局部降解而发生菌丝的融合，使菌落形成一个完整的网状结构。
隔膜：高等真菌的菌丝中具典型的横壁叫做隔膜。
厚垣抱子：在不良环境条件下，一些真菌的菌丝中经常见到不规则的肥大的菌丝细胞，菌丝细胞内的原生质收缩，变圆，外面形成一层厚壁，以抵抗不良环境，表面一般具有刺或瘤状突起。
外生菌丝：菌丝体生长在寄主细胞间，营养物质通过寄主细胞壁或膜来吸收。内生菌丝：菌丝体穿透寄主细胞，通过吸器来获取营养。并不穿破寄主的质膜，而是一种简单的凹入。围绕着吸器，寄主细胞常常形成包围吸器的囊状的鞘。整体产果式（Holocarpic）:指一个有机体的整个原植体全部转化成一个或多个生殖结构。
食品微生物学第五章至第十章
⾷品微⽣物学第五章⾄第⼗章
第五章
1.列出三种以上的次⽣代谢产物并阐述其意义。
（p143，抗⽣素、⾊素、毒素、⽣物碱、信息素等）
2.什么是⽣物氧化 ? ⽐较与⾮⽣物氧化之间的异同。
（p102，表5-1）
3.什么叫呼吸？什么是呼吸链（电⼦传递链）？呼吸链有哪些组分？
4.⾃EMP 途径中丙酮酸出发的发酵有哪些？它们对⾷品与发酵⼯业有何意义？
(p115-116)
同型酒精发酵、同型乳酸发酵、丙酸发酵、混合酸发酵、丁酸型发酵等
意义：
5、试图⽰由EMP途径中的中间代谢物——丙酮酸出发的六种发酵类型及其各⾃的发酵产物。
6.试⽐较同型与异型乳酸发酵。
7.试列表⽐较呼吸、⽆氧呼吸与发酵的异同点。
8.试从狭义和⼴义两⽅⾯来说明发酵的概念。
（p113）
9.写出固氮过程从分⼦氮还原到氨并进⼀步转变为各种氨基酸的反应过程。（p133）⽣物固氮及其六要素？
①ATP的供应②还原⼒[H]及其传递载体
③固氮酶④还原底物：N2
⑤Mg2+离⼦⑥严格厌氧微环境
10.微⽣物代谢调节有何特点？它们调节代谢流的主要⽅式有哪两类？其机制如何？代谢调节特点：可塑性强、灵敏度⾼、反应精确。
⽅式：①调节酶合成量的酶诱导、阻遏机制
②调节酶催化活⼒的激活和抑制的反馈抑制机制
11.微⽣物代谢调节在发酵⼯业中有何重要性？试举例加以说明。
12.本章的名词解释。
新陈代谢，⽣物氧化，呼吸，⽆氧呼吸，发酵，氧化磷酸化，光合磷酸化，底物⽔平磷酸化，Stickland反应。
13.青霉素为何只能抑制代谢旺盛的细菌？其制菌机制如何？
原因：青霉素抑制肽聚糖的合成过程，形成破裂的细胞壁，代谢旺盛的细菌才存在肽聚糖的合成，因此此时有青霉素作⽤时细胞易死亡。
暨大微生物—考试篇(五、六章)
第五章、微生物的新陈代谢
*试述EMP途径在微生物生命活动中的重要性？
1是大多数微生物所共有的基本代谢途径，.供应A TP形式的能量和NADH2的还原力；
2.是连接其它几个重要代谢途径的桥梁，包括TCA、HMP、途径和ED途径等。
3.为生物合成提供多种见代谢物。
4.通过逆向反应可进行多糖合成。
5在无氧条件下产物丙酮酸还能酵解或发酵。
*试述HMP途径在微生物生命活动中的重要性？(生理学意义)
1为核酸和核苷酸的生物合成提供磷酸戊糖
2.产生还原力。为合成其他物质之用，有氧不用依赖TCA，
3。连接EMP途径补偿对戊糖的要求
4，为芳香族及杂环族氨基酸合成提供原料
5，扩大碳源的利用范围6，在发酵工业的意义
发酵生产上的意义：通过本途径而产生的重要发酵产物很多，例如核苷酸、若干氨基酸、辅酶和乳酸（异型乳酸发酵）等。
*试述TCA途径在微生物生命活动中的重要性？
1.通过TCA循环从丙酮酸开始可产生大量的还原力和A TP。
2.TCA是一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位：a.与各种有机酸的发酵生产有关；b.与各种氨基酸的形成有关。c.与脂肪代谢有关
*什么叫无氧呼吸（厌氧呼吸）？试列表对各种硝酸盐呼吸和延胡索酸呼吸加以简明比较。
*试列表比较同型和异性乳酸发酵？
葡萄糖发酵产物只有乳酸的发酵称为同型乳酸发酵，发酵产物不只有乳酸的发酵称为异性乳
*细菌的酒精发酵途径如何？（ED途径，Zymomonas mobilis运动发酵单孢菌）？它与酵母菌的酒精发酵有何异同？细菌的酒精发酵有何特点？
细菌的酒精发酵走的是ED途径，比如Zymomonas mobilis运动发酵单孢菌的酒精发酵，
【医学精品课件之抗生素】次级代谢产物的生物合成与调节
图4-1 在生长期内次级代谢物的形成
4·2·4 反馈调节 麦角生物碱的合成途径中的二甲烯丙基转移酶受终点产物
麦角碱的反馈抑制。青霉素生物合成受L-赖氨酸的反馈抑制， 图4-3的分枝途径可解释这一作用。赖氨酸生物合成的一个中 间体，α -氨基己二酸，参与青霉素生物合成。赖氨酸对其本 身的生物合成的第一个酶(高柠檬酸合成酶)的反馈抑制作用限 制了α -氨基己二酸的生成，从而间接地抑制青霉素的生物合 成。因而如向青霉素发酵加入α -氨基已二酸，可减少赖氨酸 的抑制作用。
抗生素混合物的每一种组分的比例取决于遗传和环境的因
素。这是由于次级代谢所涉及酶的特异性比较低的缘故。与 此相反，初级代谢方面的生物合成过程的酶特异性总是很高， 这是因为细胞的必需组分的生物合成如有差错，常发生致命 的后果。而次级代谢方面的差错对细胞的生长无关重要，因 为修饰过的代谢物有时还保留生物活性。
图4-9 赖氨酸与青霉素 生物合成的分枝途径 虚线表示赖氨酸对高柠 檬酸合成酶的反馈抑制 作用
同样，芳香族氨基酸抑制杀假丝菌素的生物合成。这些氨 基酸(酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸)是对—氨基苯甲酸(杀假丝 菌素的一个前体)的分枝途径的终点产物。因而对早期共同途 径的一个酶的负向反馈调节，会阻遏杀假丝菌素的形成。
第五章环境微生物生态学
煮沸法
环境微生物的基因工程
环境微生物功能基因的克隆与表达
如何构建基因的克隆 分子克隆具体步骤 目的基因的表达
首先用限制性内切酶 消化目的基因和载体， 然后用DNA连接酶将 他们连接起来，转化 宿主菌，构建基因克 隆。
★分离符合要求DNA片
段
★将带有目的基因的
DNA片段连接到载体上， 形成重组DNA分子
微生物遗传学研究创始于40年 代 ，经过50,60年代的发展， 又衍生出分子遗传学，之后又 在高等真核生物中发展起来， 既然高等真核生物与细菌在一 些基本的生物功能上有共同之 处，那么为什么不能用细菌来 进行研究呢？
环境微生物的进化规律
基因水平转移在细菌的多样性 和基因组的进化过程当中起了 非常重要的作用 蛋白质和DNA序列为分子系统 发育分析提供了最详细和准确 的数据 根据特征或距离数据 确定其基因、起源物种 和发生关系的方法
互利共生
蕨类植物与 鱼腥藻
某些生物群体可以生长在植物的茎、叶、花、果实 表面，这些微生物成为附生生物，如蓝细菌、酵母菌等。 这些浮生生物暴露在外界环境中，受气候的影响很大
微生物与人和动物之间的关系
微生物与人和动物之间存在着正和负的相互关系
微生物可以 作为某些动 物的食物
微生物对于 动物消化食 物和和获取 营养所起的 作用
微生物与植物之间的关系
沈萍微生物学(第二版)第五章
PK
2ATP
短乳杆菌
HK
2.5ATP
两岐双岐 杆菌
（3）.丙酸发酵（丙酸细菌） 丙酸发酵（丙酸细菌） 葡萄糖 丙酮酸 丙酸 （4）.混合酸发酵 乳酸、乙酸、甲酸 乳酸、乙酸、 乙醇 、CO2 、H2 琥珀酸 乳酸
葡萄糖
混合酸发酵： ——肠道菌（E.coli、沙门氏菌、志贺氏菌等）
CO2 + H2
原理：
a、浸矿剂的生成 2S + 3O2 + 2H2O —→ 2H2SO4 4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 —→ 2Fe2（SO4）3 + 2 H2O b、低品位铜矿中铜以CuSO4形式浸出 CuS + 2 Fe2（SO4）3 + 2H2O + O2 —→ CuSO4 + 4FeSO4 +2H2SO4 c、铁屑置换CuSO4中的铜 CuSO4 + Fe —→ FeSO4 + Cu ——适于次生硫化矿和氧化矿的浸出，浸出 率达70% ~ 80%。
细菌电子传递链 1.位于 位于CM上 特征： 1.位于CM上
2.多分支， 2.多分支，末端氧化酶的多样性 多分支 3.组成 含量，电子供体、 3.组成，含量，电子供体、受体不同 组成， 4.P/O比低 4.P/O比低
原核微生物电子传递链特点：
最终电子受体多样：O2、NO3-、NO2-、NO-、SO42-、S2-、CO32等； 电子供体： H2、S、Fe2+、NH4+、NO2-、G、其他有机质等； 含各种类型细胞色素： a、a1、a2、a4、b、b1、c、c1、c4、c5、d、o等； 末端氧化酶： cyt a1、a2、a3、d、o，H2O2酶、过氧化物酶；呼吸链组分 多变 存在分支呼吸链： 细菌的电子传递链更短并P／O比更低，在电子传递链的几个 位置进入链和通过几个位置的末端氧化酶而离开链。 电子传递多样： CoQ → cyt.也可不经过此途径。
细菌学第五章
3. 接 合
指２个完整的细菌细胞通过性菌毛直接接触，由供体菌将质粒DNA转移 给受体菌的过程。接合性的质粒主要有：F质粒、R质粒、Col质粒。
4. 原生质体融合
是指通过人为的方法，使遗传性状不同的两个细菌 细胞的原生质体发生融合，进而发生遗传重组，产 生同时具有双亲性状、遗传性稳定的融合子的过程。 如单抗的制备。
利用遗传工程获得的有：胰岛素、脑菲肽、卵清蛋白、 干扰素等，应用基因工程技术还可以制备新型诊断试剂或 疫苗，或多价疫苗。
本章小结
细菌遗传的物质基础包括核体、质粒、转座因子和毒力岛。细菌 质粒是独立于染色体之外的细菌的DNA，编码细菌生命非必需的 基因。根据不同的性质可将质粒分为不同的类型，各有其不同的 生物学意义。
目前的研究是使用基因工程的方法，选择毒力基因， 改变它，缩短了弱毒疫苗培育的时间 。
三、基因工程
基因水平的遗传工程，是用人工的方法将所需要的某一 供体生物的DNA分子提取出来，在离体的条件下进行切割后， 与载体DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一受体细 胞，让外源DNA在受体细胞中安家落户，通过正常的复制和 表达，从而获得新物种的一种新育种技术。
由于单个碱基的插入或缺失造成移码突变。
半胱 丝氨 谷氨 缬氨 改变 半胱 精氨 赖氨 亮氨
DNA TGC TCG CAA GTT GA
TGC CGC AAG
菌物学
1.食用菌的基本营养类型
共生：两种不同的生物，或两种生物中
的一种，由于不能独立生活而共同生活 在一起，互利互惠，相互依存的现象。 如鸡枞真菌图片1\鸡枞.jpg与白蚁的共生 ， 红菇与阔叶树的树根共同生活。夏秋间， 在马尾松林中，地上常发现粉红铆钉菇 真菌图片1\血红铆钉菇.jpg（同科不同种） 和乳牛肝菌混生在一起，它们之间也是 一种共生关系。
三、食用菌的发展趋势
1.多品种 2.生产集约化程度高 3.培养料的来源的扩展 4.种型的改善 5.从副业转向专业性生产 6.单户生产转向联户规模生产 7.手工生产转向机械化生产 8.条块分割型向行业统一型发展
第三讲: 食用菌生物学基础
主要包括：形态特征、遗传和生活史、营养要求、 环境条件四个方面。 1、形态特征 图片见真菌图片1
食用菌对营养物质的要求
值得注意的是，培养基中碳氮比对食用
菌的生长发育都非常重要，一般营养生 长阶段比值较低为20：1，生殖阶段则在 要求比值增大为30~40：1。不同种类要 求不同，因而碳氮比是进行食用菌栽培 研究中必须进行的一项研究工作。
2、食用菌对营养物质的要求
主要有：碳源，氮源，无机盐类，生物素类。 碳源：碳素是构成细胞和代谢产物中碳架来
源的营养物质（20%），也是食用菌生命 活动所需要的主要能源物质（80%）。 主要包括纤维素、半纤维素、木质素、淀粉、 果胶、戊聚糖类、有机酸和醇类等。 一般单糖、低分子的有机酸和醇类均可直接 吸收利用，而大分子的物质常需要经菌丝 分解后方能被利用。因而在进行食用菌菌 种培养和液体发酵培养时应进行适当选择。
微生物学复习资料
微生物学复习资料
第一章原核微生物的形态、构造和功能
伴孢晶体：少数芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规那么形的碱溶性蛋白质晶体，称为伴孢晶体〔即ð内毒素〕。
L型细菌：在某些环境条件下〔实验室或宿主体内〕通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺陷变异型。1．没有完整而坚韧的细胞壁，细胞呈多形态，有些能通过细菌滤器，故又称“滤过型细菌〞。对渗透敏感，在固体培养基上形成“油煎蛋〞似的小菌落〔直径在左右〕
古生菌：又称古细菌，是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些独特生态类型的原核生物，如产甲烷菌及大多数嗜极菌。
革兰氏染色机制：结晶紫液初染和碘液媒染：在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。乙醇脱色：G＋细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密且不含类脂，把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色；G-细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，结晶紫与碘复合物的溶出，使细胞退成无色。复染: G-细菌呈现红色，而G+细菌那么仍保存最初的紫色。重要性: 革兰氏染色有着十分重要的理论与实践意义。通过这一染色，几乎可把所有的细菌分成革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌两个大类，因此它是分类鉴定菌种时的重要指标。又由于这两大类细菌在细胞结构、成分、形态、生理、生化、遗传、免疫、生态和药物敏感性等方面都呈现出明显的差异，因此任何细菌只要通过简单的革兰氏染色，就可提供不少其他重要的生物学特性方面的信息。
第二章真核微生物的形态、构造和功能
1子实体：是指在其里面或上面可产生无性或有性孢子，有一定形状和构造的任何菌丝体组织
菌物的概念
菌物的概念
菌物，亦称真菌，是一类生物，与植物和动物形成三大生物界。它们是多细胞或单细胞的生物体，具有多种形态和功能，包括蘑菇、酵母、霉菌、细菌和子囊菌等多种类型。
菌物最初被认为是植物，但在19世纪后期，科学家们发现它们在形态和生理方面与动物更为相似。菌物有一个细胞壁，其主要成分是几丁质和纤维素。它们的细胞核具有真核膜，内含线粒体，但没有叶绿体。菌物无法进行光合作用，因此必须通过吸取有机物和无机物来生存。
菌物有多种形态和功能。其中一些是多细胞生命体，例如蘑菇和子囊菌，其体内有许多细胞，可以与周围的环境作用，获得养分并将其转化为生长所需的能量。另一些是单细胞生物体，例如酵母，它们能够通过自我分裂进行繁殖和生长。
菌物的生态角色十分重要。它们是自然界中的分解器和生物降解剂，能够将死亡的有机物分解为简单的物质，为土地肥沃和新生物体生长提供养分。菌物还可以与其他生物形成共生关系。一些菌物可以与树木形成菌根，为树木提供水分和营养，同时从树木中获得能量和有机物。
菌物还有着丰富的生物活性物质和药用价值。青霉素是著名的抗生素药物，广泛用于治疗人类感染病。一些蘑菇和真菌也被证明对肿瘤有治疗作用，它们的生物活性物质已经被开发成为一些抗肿瘤药物。
菌物是自然界中非常重要的生物体，它们在生态和医药领域具有广泛的应用前景。随着科学技术的不断发展，菌物的分子和生理学研究也越来越深入，将有望为我们更好地理解菌物的生态和生物学角色奠定更加坚实的基础。除了生态和医药领域，菌物还在食品工业中扮演着重要的角色。在食品加工过程中，菌物可以作为发酵剂和营养补充剂使用，例如酸奶、酸菜、日式米饭和奶酪等。菌物和其产生的酵素也可以用于食品添加剂和防腐剂的生产，如木聚糖醛和木质素酶等。
研究生高级菌物学第五章 菌物的生理、生态及次生代谢产物
五、甾体化合物转化
l甾体化合物又称类固醇化合物。其中肾上腺皮质激 素、性激素、强心苷等甾体激素对人和动物机体起 着非常重要的调节作用。 目前已知可转化甾体的菌物分布在20目250属1000
l甾体化合物过去靠化学合成，现改由菌物转化获得。 余种中，较重要的有梨头霉属（Absidia）和小克银
汉霉属（Cunninghamella）等。
l担孢子可通过孢子基部水滴的膨胀和离层的形成 而强制释放。
l 子囊孢子大都归为爆发式释放。由于子囊内部可溶 性物质的增加，对雨水或邻近组织水分的吸收， 或粘性物质的膨胀而提高子囊的膨压，导致孢子
从顶孔或裂缝强烈弹出约0.5~2 cm。
ห้องสมุดไป่ตู้、菌物孢子的传播
l分主、被动传播。主动传播——菌物借其本身的运 动（带鞭毛者）或生长延伸能力（菌索、菌丝体） 而进行传播，传播距离十分有限。主要靠被动传播。 1.气流传播：释放到空气中的孢子，或者生在子实体 表面的粉状孢子，主要靠气流传播。 2.雨水传播：鞭毛菌类的游动孢子主要随水流传播； 腔孢纲的分生孢子常混入粘液中，故靠雨水的溅散、 淋洗作用传播。 3.动物传播：各种动物，包括人类的活动皆可能携带 菌物孢子而传播。
第六节 菌物的次生代谢产物
菌物的碳、氮和脂类代谢略，只介绍几种主要 的次生代谢产物。
lβ —胡萝卜素是维生素A的前体，在人的肠粘膜中 转变为维生素A。人类缺乏维生素A会出现皮肤异 常和夜盲症。 l能合成β -胡萝卜素的菌物很多，如好食脉孢菌、 菌核青霉以及毛霉目中的接合笄霉和三孢布拉霉。 后二种为高产菌种。目前工业生产β -胡萝卜素主要 采用三孢布拉霉（Blakeslea trispora）的“+”“-”菌 株 进行混合培养。
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二、对环境的适应 在环境、寄主（基物）适宜情况下进行旺盛的营 养生长和无性凡殖；反之转入有性繁殖阶段或产生保
护性组织体或孢子（菌核、子座、厚垣孢子等）。
第五节 菌物的种群关系
如同在固体培养基上形成圆形菌落那样，在自然界 也有菌落形成，“仙人环”（蘑菇圈）便是一例。在 草原上或森林里，某种蘑菇的菌丝体在土壤表层形成 圆形菌落，并不断向外生长（每年约长20~40 cm）， 蘑菇就产生在这约一尺宽的菌丝体生长区，该区后面 的菌丝体却逐渐死去。这个大自然的菌落，直径从几 米至数百米，菌龄由几年到数百年。
3. 湿度及水分：大多喜高湿度，孢子萌发需95%以
上相湿甚至水滴，菌丝生长75%左右相湿较宜。 白粉菌无性孢子（其含水量可达70%）可在干旱 条件下萌发。 4. 光照：大多数菌物的营养体在光照、黑暗条件均 生长良好，但有些菌种在形成子实体或产孢时需 光照的刺激，否则子实体畸形或不产孢。 5. 酸碱度：大多喜在微酸性基质中生长，最适pH 值5.5~6.5。但一般在pH 3~9范围内都能生长。
二、获养方式
l 绝大多数菌物是异养生物。 l 菌物中， 类菌原生动物：异养（吞食）或自养（光合）； 假菌（类藻菌物）：自养（光合或吸收）； 真菌（狭义）：异养（吸收或渗透）。 l异养菌物的获养方式包括： 专性寄生——如霜霉菌、白粉菌、 锈菌； 兼性腐生（强寄生）——如外囊菌、外担菌、黑粉菌及许 多叶斑病菌； 兼性寄生（弱寄生）——如丝核菌、多种镰孢、许多立木 腐朽菌； 专性腐生——如盘菌目、大部分块菌，多数腹菌纲成员， 许多木材腐朽菌。
genum）的突变株。
2. 头孢霉素：又称先锋霉素，可能是由青霉素作为前
体物合成的，为一种既具青霉素优点又不引起过敏
反应的抗菌素。它是顶头孢霉（Cephalosporium acremonium）等的次生代谢产物。
四、黄曲霉素
黄曲霉素对人体和动物的肝部急性中毒和慢性致 癌问题，已引起高度重视。其对大鼠的致癌率比已 知的二甲基亚硝胺大75倍。它是由黄曲霉 （Aspergillus flavus）和寄生曲霉（A. parasiticus） 产生的一种肝毒素，现已分离出B1等12种衍生物。
第六节 菌物的次生代谢产物
菌物的碳、氮和脂类代谢略，只介绍几种主要 的次生代谢产物。
lβ —胡萝卜素是维生素A的前体，在人的肠粘膜中 转变为维生素A。人类缺乏维生素A会出现皮肤异 常和夜盲症。 l能合成β -胡萝卜素的菌物很多，如好食脉孢菌、 菌核青霉以及毛霉目中的接合笄霉和三孢布拉霉。 后二种为高产菌种。目前工业生产β -胡萝卜素主要 采用三孢布拉霉（Blakeslea trispora）的“+”“-”菌 株 进行混合培养。
l同一环境（基质）中若出现多个菌种，则形成一定
的种群关系。这种关系表现为协同作用、拮抗作用 等方面： 1.协同作用：如森林落叶层中相关菌种依次出现，自 然更替。菌种的组成及其出现顺序的因素是落地树 叶本身的化学结构。菌种的组成及其出现顺序是： 分解糖类菌种 → 分解半纤维素菌种 → 分解纤维 素菌种 → 分解甲壳质菌种 → 分解木素菌种。 2. 拮抗（颉颃）作用：表现为寄生——如白粉寄生 菌寄生于白粉菌；竞争养分或空间——如大隔孢 伏革菌防治松根白腐病菌，菌根菌抑制土传病菌； 产生抗生物质——如木霉抑制苗木猝倒病菌、白绢 病菌。
l菌丝通常由孢子萌发产生，靠顶端生长点的生长
而延伸或分枝。
l生长到一定情况下就转入繁殖阶段。在生长季节
寄主、环境条件适宜条件下进行无性繁殖；在贫 养和低（高）温条件下转入有性繁殖。
第三节 菌物孢子的释放与传播
一、菌物孢子的释放
1. 被动释放：孢子靠环境因素的压力被释放。如气
流 （或气漩）的动力作用、雨滴的溅散作用等，可
第四节 菌物对环境的要求与适应
一、对环境的要求
பைடு நூலகம்
1. 氧气：大多是好气性的，在液体深层培养时需要通 气。 2. 温度：分喜温菌、嗜热菌和耐冷菌三类。大多为前 者，生长最适温度一般18~25℃，耐低温而对高温 敏感；落叶松癌肿病菌最适温度15℃，范围2~25℃， 为耐冷菌；某些粪生菌可在50℃下生长，为嗜热菌。
葡萄单轴霉
葡萄霜霉病
克林顿钩丝壳
朴树白粉病
马格栅锈菌
毛白杨锈病
l异养菌物的少数种类可与自养生物（如某些植物根、藻类） 共生（实际为相互寄生），而形成互惠互利的共生体。如菌 根、地衣。
三、对养分的吸收
1.吸收的动力：是靠菌丝或吸器的渗透作用实现的。
其细胞渗透压高于寄主细胞2~5倍甚至更高，曲 霉属等部分种能在渗透压高达100个大气压的基 物中生长。 2.酶的作用：分泌的细胞外酶多系水解酶类，可将 脂肪、蛋白质和碳水化合物分解为小分子物质， 溶于水后方被吸收利用。例如：
将孢子与子实体分开而释放。 2. 主动释放：孢子由内在的压力推动释放。许多菌物 的子实体均具某种特殊的孢子发射机构。例如：
l 低等菌水玉霉属在光照的感应下，利用液泡的爆发
机制，象水枪一样将孢子囊向光弹射到1~2 m的高 度； l腹菌纲的弹球菌属利用包被的外翻机制，可将孢子 向上射至6 m高的空中；
l 果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶 → 分解中胶层、破
坏细胞壁 → 细胞组织坏死 → 斑点；
l纤维素酶、木素酶 → 分解木质部纤维素、木素 → 褐色或白色腐朽。 l胞外酶种类的多少，决定着菌物所利用物质的多少。 腐生性较强的菌类，酶种类亦多，可利用物质多，寄 主范围也广；反之亦反。
第二节 菌物的生长发育
一、β —胡萝卜素
三孢布拉霉
二、赤霉素
赤霉素是一种重要的生长调节剂，可刺激植物 生长并促进种子萌发、开花结实和果实增大。1938
年首先从藤仓赤霉（Gibberella fujikuroi）的培养物
中分离并结晶出赤霉素，目前已知其中除含赤霉酸 外，还有9种其它相似组分。
三、青霉素和头孢霉素
1. 青霉素：对肺炎等G+ 细菌引起的人类疾病有较好 的疗效。1929年最初从点青霉培养物获得, 现代商 业产品主要来自产黄青霉（Penicillium chryso-
五、甾体化合物转化
l甾体化合物又称类固醇化合物。其中肾上腺皮质激 素、性激素、强心苷等甾体激素对人和动物机体起 着非常重要的调节作用。 目前已知可转化甾体的菌物分布在20目250属1000
l甾体化合物过去靠化学合成，现改由菌物转化获得。 余种中，较重要的有梨头霉属（Absidia）和小克银
汉霉属（Cunninghamella）等。
l担孢子可通过孢子基部水滴的膨胀和离层的形成 而强制释放。
l 子囊孢子大都归为爆发式释放。由于子囊内部可溶 性物质的增加，对雨水或邻近组织水分的吸收， 或粘性物质的膨胀而提高子囊的膨压，导致孢子
从顶孔或裂缝强烈弹出约0.5~2 cm。
二、菌物孢子的传播
l分主、被动传播。主动传播——菌物借其本身的运 动（带鞭毛者）或生长延伸能力（菌索、菌丝体） 而进行传播，传播距离十分有限。主要靠被动传播。 1.气流传播：释放到空气中的孢子，或者生在子实体 表面的粉状孢子，主要靠气流传播。 2.雨水传播：鞭毛菌类的游动孢子主要随水流传播； 腔孢纲的分生孢子常混入粘液中，故靠雨水的溅散、 淋洗作用传播。 3.动物传播：各种动物，包括人类的活动皆可能携带 菌物孢子而传播。
第五章 菌物的生理、生态 及次生代谢产物
第一节 菌物的营养及获养方式
一、对营养物质的需求
l 除水、氧外，还需碳、氮、钾、磷、镁、钙、硫、 铁等常量元素和铜、锰、锌等微 （痕）量元素，也 有的需钼、硼、钴、钠等。 l 对营养物质要求不严格者：简单的碳水化合物（如 葡萄糖、蔗糖）和无机盐即可；较严格者：铵盐或 氨基化合物可利用，不能利用硝态氮；更严格者： 另需微生素或生长调节物质，如硫胺素（VB1）、 吡哆醇（VB6）、泛酸、核黄素（VB2）、生物素 和肌醇等。脂肪酸类、赤霉酸、吲哚乙酸、奈乙酸 和2，4-D能刺激某些菌物的孢子萌发或菌丝生长。