【生物课件】第二章 真核微生物

用玛瑙螺的胃液制得的 蜗牛消化酶，可用来制备 酵母菌的原生质体；可用 于水解酵母菌子囊壁，释 放子囊孢子。
二、酵母菌的繁殖方式
无性繁殖
芽殖(budding) 裂殖(fission) 产无性孢子
有性繁殖 产子囊孢子(ascospore)
（一）酵母菌的无性繁殖
芽殖
酵母菌最常见的无性繁殖方式是芽殖。 芽殖发生在细胞壁的预定点上，此点被称 为芽痕，每个酵母细胞有一至多个芽痕。 成熟的酵母细胞长出芽体，母细胞的细胞 核分裂成两个子核，一个随母细胞的细胞 质进入芽体内，当芽体接近母细胞大小时， 自母细胞脱落成为新个体，如此继续出芽。 如果酵母菌生长旺盛，在芽体尚未自母细 胞脱落前，即可在芽体上又长出新的芽体， 最后形成假菌丝状。
真菌的菌体除少数为单细胞外，多数由不分隔 或分隔的菌丝体组成。在细胞结构上它们多数 具有细胞壁、细胞膜、细胞质、具有核膜与核 仁分化的细胞核、细胞器和内含物。
真菌的繁殖方式，除了小段菌丝的再生外，主 要是形成多种形式的无性孢子和有性孢子，繁 殖特征是真菌分类的主要依据。
通常人为地把真菌区分为3大类，即酵母菌、 霉菌和蕈菌。这些不是分类上的名词，但在 应用上给人类带来很大的方便。
芽殖
酵母菌的 芽殖过程 1．泡； 2．小管； 3．核； 4．液泡
酵母菌假菌 丝的形成 图中1、2、 3、 4····· 是出 芽的顺序
裂殖：是少数酵母菌进行的无性繁殖方式， 类似于细菌的裂殖。
裂
殖
横 隔
酵
母
产生无性孢子：如，节孢子、掷孢子、厚垣孢子
掷孢子(ballistospore)的形成和射出过程
原核细胞结构的功能
质膜
气泡 核糖体 内含体 拟核 细胞壁 荚膜 菌毛和性毛 鞭毛 芽孢
选择性透过的屏障；细胞的机械界面；营养物质和废物的运输； 许多代谢过程的场所 在水环境中漂浮的浮力 蛋白质合成 碳、磷及其他物质的贮藏 遗传物质 DNA 的定位 赋予细胞形状，并保护其在低渗溶液中不会裂解 抵抗噬菌体的裂解；使细胞吸附于某些表面 表面粘附作用；细菌间交配 运动 在不良环境条件下存活
产有性孢子：子囊孢子
子囊 子囊孢子
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
酵母菌生活史的三类型
营养体以单倍体/双倍体两种形式存在 营养体只以单倍体形式存在 营养体只以双倍体形式存在
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（四）细胞核
细胞核是细胞遗传信息的贮存、复制和转录 的主要部位。
一切真核细胞都有外形固定（呈球形或椭圆 体状）、有核膜包裹的细胞核。每个细胞一 般只含有一个细胞核，有的有两个或多个。 在真菌的菌丝顶端细胞中，常常找不到细胞 核。
真核生物的细胞核由核被膜、染色质、核仁 和核基质等构成。
（五）细胞质和细胞器
1、内质网和核糖体
细胞器
内质网指细胞质中一个与细胞基质相隔离、 但彼此相通的囊腔和细管系统，由脂质双分 子层围成。
内质网外与细胞膜相连，内质网内与细胞核 的核膜相通，大大增加了细胞的膜面积。
内质网可根据膜上有无附着核糖体颗粒，分 为：糙面内质网和光面内质网。
内质网可起到物质传递的作用，还有合成脂 类和脂蛋白的作用。
酵母菌主要分布在含糖质较高的偏酸性 环境，诸如果品、蔬菜、花蜜和植物叶 子上，特别是葡萄园和果园的土壤中， 因而有人称其为糖菌(sugar fungus)。 在牛奶和动物的排泄物中也可找到。它 们多为腐生型，少数为寄生型。
与人类关系密切，在酿造、食品、医药 工业等方面占有重要地位。早在四千年 前的殷商时代，我国劳动人民就用酵母 菌酿酒，多少世纪以来，它便以发酵果 汁、面包、馒头和制造某些美味、营养 的食品服务于人类。
细胞器 高尔基体
3、溶酶体
是一种由单层膜包 裹、内含多种酸性 水解酶的小球形、 囊泡状细胞器。
主要功能是细胞内 的消化作用。
细胞器
4、微体
细胞器
是一种单层膜包裹的、与溶酶体相似的 小球形细胞器，但其所含的酶与溶酶体 所含的不同。
功能是使细胞免受H2O2毒害，并能氧化 分解脂肪酸等。
（二）酵母菌的有性繁殖
酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方 式进行有性繁殖。
两个邻近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，细胞质结合（质 配），两个细胞核在此通道内结合（核 配），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。
多是贮藏的养料。
真核细胞器的功能
质膜
细胞质基质 内质网 核糖体 高尔基体 线粒体
叶绿体 细胞核 核仁 细胞壁 纤毛和鞭毛 液泡
细胞的机械边界；运输系统的选择性渗透屏障；调控细胞与细 胞之间的相互作用、细胞的表面吸附及分泌 其他细胞器存在的环境；许多代谢过程发生的场所 物质运输，蛋白和脂类合成 蛋白质合成 用于不同目的的物质的包装和分泌，溶酶体形成 通过利用三羧酸循环，电子运输，氧化磷酸化和其他途径产生 能量 光合作用――铺捉光能，并由二氧化碳和水合成碳氢化合物 遗传信息的储存场所，为细胞的调控中心 核糖体 RNA 合成，核糖体组装 加固并保持细胞形状 细胞运动 短期储存和运输，消化，水分平衡
“9+2”型鞭杆
（三）细胞膜
真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能 上十分相似，两者的主要差异可能仅是由于 构成膜的磷脂和蛋白质种类不同而形成的。 此外，在化学组成中，真菌细胞的质膜中具 有甾醇，而在原核生物的质膜中很少或没有 甾醇。
真核细胞中有细胞器存在，各种细胞器都有 膜包围，这些膜叫做细胞内膜，其化学组成 与细胞膜相同。
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三、酵母菌的菌落特征
酵母菌的菌落形态特征与细菌的相似， 但较细菌菌落大而厚，较湿润，表面较 光滑，多数黏稠且不透明，菌落颜色单 调，多数呈乳白色，少数红色，个别黑 色。酵母菌生长在固体培养基表面，容 易用针挑起，菌落质地均匀，正、反面 及中央与边缘的颜色一致。有些种因培 养时间太长使菌落表面皱缩。
有些酵母菌细胞与其子代细 胞连在一起成为链状，称为 假丝酵母。酵母菌无鞭毛， 不能游动。
酵母菌的细胞形态
芽痕
子细胞
酵母菌的细胞构造
酵母菌具有典型的真 核细胞构造，与其他真菌 的细胞构造基本相同，但 是也有其本身的特点。
酵母菌细胞壁具三层结 构——外层为甘露聚糖， 内层为葡聚糖，其间夹有 一层蛋白质分子。
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。
一、酵母菌的形态和构造
大多数酵母菌为单细胞，一 般呈卵圆形、圆形、圆柱形 或柠檬形。大小约2～ 5×5～30微米。最长的可达 100微米。各种酵母菌有其 一定的大小和形态，但也随 菌龄及环境条件而异。即使 在纯培养中，各个细胞的形 状、大小亦有差别。
细胞质
在真核细胞中，除细胞器以外的胶状溶液称 为细胞基质（或细胞溶胶）。内含赋予细胞 以一定机械强度的细胞骨架和丰富的酶等蛋 白质、各种内含物以及中间代谢物等，是细 胞代谢活动的重要基地。
细胞骨架是由微管、肌动蛋白丝（微丝）和 中间丝3种蛋白质纤维构成的细胞支架，具有 支持、运输和运动等功能。
（二）鞭毛与纤毛
某些真核微生物细胞表面长有或长或短的毛 发状、具有运动功能的细胞器，其中形态较 长(150～200 μm)、数量较少者称为鞭毛； 而形态较短(5～10μm)、数量较多者称为纤 毛。它们在运动功能上虽与原核微生物的鞭 毛相同，但在构造、运动机制等方面却差别 极大。
鞭毛与纤毛的构造基本相同，都由基体、过 渡区、鞭杆（“9+2”型）3部分构成。
真菌种类繁多，形态各异、大小悬殊，细胞 结构多样，广泛分布于土壤、水、空气、动 植物体内部和表面。真菌与人类关系十分密 切，亦是许多重要工农业产品的产生菌。
真菌和藻类的主要区别在于真菌没有光合色 素，不能进行光合作用。所有真菌都是有机 营养型的，而藻类则是无机营养型的。真菌 和原生动物的主要区别在于真菌有细胞壁， 而原生动物则没有细胞壁。
5、线粒体
细胞器
线粒体一般呈线状、杆状或颗粒状。
内膜向线粒体基质褶入形成嵴，嵴能显著扩 大内膜表面积。
线粒体由内外两层膜封闭，包括外膜、内膜、 膜间隙和基质四个功能区。
线粒体是细胞进行呼吸作用的重要场所，含 有细胞呼吸作用所需要的各种酶，常被陈为 细胞的动力车间。
4.14
线粒体(mitochondria)
糙面内质网 Rough endoplasmic reticulum (RER)
Smooth endoplasmic reticulum (SER) 光面内质网
内质网(endoplasmic reticulum)
糙面内质网
2、高尔基体
是一种内膜结构， 由许多小盘状的扁 平双层膜和小泡组 成，与细胞的分泌 活动和溶酶体的形 成等有关。
今天，酵母菌的用途更加广泛。酵母菌细胞的蛋白质 含量高达细胞干重的50%以上，并含有人体必需的氨基酸。 此外，利用酵母菌体，还可提取核苷酸、辅酶A、细胞色 素c、凝血质、核黄素等贵重药物。加之酵母菌细胞体积 小，代谢旺盛，繁殖速度快于动物2000多倍。若以造纸厂、 糖厂、淀粉厂的废液为原料，通过通气培养方式，便可进 行工业化的大批量生产，用以补充食物或饲料等。有的酵 母菌体能大量产生维生素、有机酸。有的还能氧化石蜡或 烃类等。
7、液泡
真核细胞中或大或小，含有 液体的泡，就是液泡。液泡 中的液体的主要成分是水， 水中溶有无机盐、有机酸、 糖类、脂类、氨基酸等。
液泡膜具有选择透性，能调 节控制物质进入细胞的方向。
液泡具有维持细胞渗透压、 贮存营养物等功能，而且还 有溶酶体的功能。
细胞器
（六）内含物
真菌细胞中常见的内含物有异染粒、 淀粉粒、肝糖、油脂颗粒等。
无
有
如有，则细而简单
如有，则粗而复杂
旋转马达式
挥鞭式
无性繁殖
有性、无性等多种
无
有
无
有
高（约 10％）
低（约 5％）
无
有
无
有
无
有
无
光合自养生物中有
无
有
70S
80S(指细胞质核糖体)
PHB 等
部分有
无
第二节 酵母菌
酵母菌是一个通俗名称，一般泛指能发酵
糖类的各种单细胞真菌。
酵母菌具有以下5个特点：
1、个体一般以单细胞状态存在； 2、多数营出芽繁殖； 3、能发酵糖类产能； 4、细胞壁常含甘露聚糖； 5、常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境。
6、叶绿体
细胞器
叶绿体外形多为扁平的圆形或椭圆形，略呈 凸透镜状。
叶绿体的构造一般由3部分组成，包括叶绿体 膜、类囊体和基质。
存在于绿色植物（包括藻类）的细胞中，具 有进行光合作用的功能。
figure 04-15.jpg
Figure 4.15
真核细胞的叶绿体(chloroplast)
真核生物与原核生物的比较
比较项目
细胞大小 细胞壁主要成分 细胞器 鞭毛结构 鞭毛运动方式 繁殖方式
核膜 细 组蛋白 胞 DNA 含量 核 核仁
有丝分裂
线粒体 细 叶绿体 胞 高尔基体 质 核糖体
贮藏物 间体
原核生物
真核生物
较小（通常直径小于 2um） 较大（通常直径大于 2um）
多数为肽聚糖
纤维素、几丁质等
第二章 真核微生物
第一节 真核微生物概述
真核微生物
是细胞核具有核膜、核仁，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 多种细胞器的一类微生物。
真核微生物主要包括真菌（酵母菌、霉菌 和蕈菌）、显微藻类和原生动物。
真核细胞构造
动物细胞的结构
植物细胞的结构
真菌概要
真菌属真菌门，为真核微生物，与原核微生物 有本质的区别，无论在细胞结构及组成成分有较大的 差异，但它们的细胞构造基本上是相同 的。真菌细胞的基本构造有细胞壁、细 胞膜、细胞质、细胞核、细胞器和内含 物等。
（一）细胞壁
具有固定外形，保护细胞免受各种外界 因子（渗透压、病原微生物等）损伤的 功能。
真菌细胞壁的主要成分是多糖，另有少 量的蛋白质和脂类。在低等真菌中，以 纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，而 高等陆生真菌则以几丁质为主。