第三讲 真菌

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蜗牛消化酶:玛瑙螺(Helix
pomatia)的胃液制
成,含纤维素酶、甘露聚糖酶、葡糖酸酶、几 丁质酶和脂酶等30多种酶类
细胞核(Nucleus)

是具有用多空 核膜包裹起来 的、有一定形 状的具有核仁
和染色体,核
膜上有大量核
孔细胞核。
S.cerevisiae有17条染色体!
细胞质膜(Cell membrane)
现 代 真 核 生 物 的 起 源
真核微生物之一----真菌(Fungus)
真菌的特点:
1、具有细胞核,进行有丝分裂;
2、细胞质中含有线粒体但没有叶绿体,不进行光合作
用,无根、茎、叶的分化;
3、以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖;
4、营养方式为化能有机营养(异养)、好氧;
5、不运动(仅少数种类的游动孢子有1-2根鞭毛); 6、种类繁多,形态各异、大小悬殊,细胞结构多样;
准性生殖(parasexuality)
异核体菌丝中两个在遗传上不同的细胞核结合形 成杂合二倍体,杂合二倍体核在有丝分裂中可以发 生染色体的交换、基因重组,经过单倍体化,最后 形成遗传物质重组的单倍体过程。作用类似于有性 生殖。
与有性生殖的区别 有性生殖是通过减数分裂进行遗传物质重 组禾产生单倍体,而准性生殖是通过二倍体细 胞核的有丝分裂交换进行遗传物质的重新组合, 并通过产生非整倍体后不断丢失染色体来实现 单倍体化的。 一些未发现有性生殖的半知菌可以进行准 性生殖,某些真菌既可以进行有性生殖也也可 以进行准性生殖。
有隔菌丝
无隔菌丝
由许多菌丝 相互交织而成的 一个菌丝集团称 菌丝体。
霉菌菌丝直径约为2~10mm,比一般细菌和放线菌菌丝大几到几十倍。
无隔菌丝:菌丝中无横隔膜,整个细胞是一个单细胞,
菌丝内有许多核,在生长过程中只有核的分裂和原生 质量的增加,没有细胞数目的增多。
有隔菌丝:有横隔膜将菌丝分隔成多个细胞,在菌丝 生长过程中细胞核的分裂伴随着细胞的分裂,每个 细胞含有1至多个细胞核。有的横隔膜可以使相邻细 胞之间的物质相互沟通。
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。 功能——调节细胞外溶质运送到细胞内的渗 透屏障,细胞壁等大分子成分的 合成和装配 基地,部分酶的合成和作用场所
液泡(vacuole)
存在于细胞质中由单层膜包围的泡状结构 一般呈球形 生理功能:是营养物与水解酶类的储藏库; 调节渗透压
相似的两个配子囊结合,原生质混和在一起,细胞核 融合成双倍体核,形成厚壁的接合孢子。配子囊分别用+、
-区别。
接合孢子是接合菌纲的典型的有性孢子。
接合类型

同宗配合(Hemothallism) :
单一的孢囊孢子萌发后形成菌丝体,二根菌丝(同一
菌丝的分枝)相互接触,形成接合孢子

异宗配合(Heterothallism) :


圆形,卵 圆形,长 形,椭圆 形,柱状 等,有些 种可以形 成假丝
A酿酒酵母
B 路德酵母
C 白地霉
D 膜醭毕赤酵母(
宽1~5 m m,长5~30m m,在光学显微镜下可 模糊的看到细胞内的结构分化(如子囊)
细胞质
细胞壁(cell wall)


厚度0.1~0.3mm,占细胞干重18~25%
第三讲 真核微生物
Eukaryotic Microorganisms
真核微生物的特征:
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;
具有上述特征的微小生物
真核微生物的种类:
真菌
霉菌 酵母菌 覃菌(蘑菇)
真核微生物
单细胞藻类 原生生物 原生动物 真核微生物的种类约占微生物总数的95%上。从个 体形态、群体形态、营养吸收、代谢类型、代谢产物、 遗传特性、和生态分布诸方面,真核微生物都展现出一 幅多样化的画面。
特化的菌丝
特化的菌丝
特化的菌丝
特化的菌丝
项 目 淄 醇 磷脂种类
原核生物 无(支原体例外)
真核生物
有(胆淄醇、麦角淄醇等)
磷脂酰甘油和磷脂酰乙醇 磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇 胺等 胺等
脂肪酸种类
直链或分支、饱和或不饱 高等真菌:含偶数碳原子 和脂酸;每一磷脂分子常 的饱和或不饱和脂肪酸 含饱和与不饱和脂肪酸各 低等真菌:含奇数碳原子 一 的不饱和脂肪酸

细胞发育的中后期出现
生长旺盛,液泡中不含内含物; 老化,液泡中各种颗粒
脂肪粒
被脂溶性染料染色
有限量氮源的培养基中 生长

肝糖
酵母储存碳水化合物之一
分子量较大约 107Da , 树状的分子构成 作为高能磷盐储藏
聚磷酸盐
聚合度为 300~500 的聚磷酸 盐

海藻糖
非还原性双糖
不形成孢子但主要通过芽殖来繁殖的称为不
wk.baidu.com完全真菌,或者叫“假酵母”。
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。 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)
真菌在液体培养基中进行振荡培养时,往往 会产生菌丝球,这有利于氧的传递以及营养物和 代谢物的输送, 对菌丝的生长代谢产物有利。如 果是静止培养,菌丝往往在液体表面生长,液面 上形成菌膜。
酵母菌(yeast)

酵母的特点 酵母菌的形态、大小与结构 酵母菌的细胞结构 酵母菌的繁殖方式与生活史 酵母菌的培养特征
酵母菌是一群单细
胞的真核微生物。这个
术语也是无分类学意义 的普通名称,通常用于

以芽殖或裂殖来进行无
性繁殖单细胞真菌,以 与霉菌区分开。有些可
产生子囊孢子进行有性
繁殖。
常见酵母菌
个体一般以单细胞状态存在 多数营出芽繁殖,也有的是裂殖 能发酵糖类产能 细胞壁常含甘露聚糖 在含糖,酸性环境下生长
真菌的分类
真菌界
真菌门
裸菌门
鞭毛菌亚门 接合菌亚门 子囊菌亚门 担子菌亚门
按其形态分类
(1) 霉菌——丝状真菌 (2) 酵母——球状真菌
半知菌亚门
(3) 大型真菌
Ainsworth分类系统

无性繁殖

有性繁殖
霉菌的生活史

无性世代
有性世代

广义地讲,真菌的繁殖体是任何能够单独进
行传播并形成新个体的菌体单位,如各种类型 的孢子、菌核、菌丝片断等。
主要生理功能:
维持细胞外形; 保护细胞免受机械损伤及渗透压损伤; 渗透屏障;
外层:甘露聚糖(约占30%,以α
-糖苷键联结(并非所有酵母菌都有)
内层:葡聚糖(约占30-40%,由D-葡萄糖以β
中间层:蛋白质(含6-8%,多为酶类)
-糖苷键联结)
酵母菌的原生质体制备

用蜗牛消化酶(Zymolyase)分解葡聚糖分 子中的-1,3糖苷键。
完成“工程菌”的组建 。
游离于细胞质中或附着在内质网上, 由二个亚基60S、40S两个亚基构成、沉 降系数为80S。 组成:蛋白质(40%)和RNA(60%)

功能:蛋白质的合成;
(动画 录像)
根据酵母菌产生有性孢子(子囊孢子和担孢子) 的能力,可将酵母分成三类:
子囊菌
担子菌。
特化的菌丝
菌丝体在长期的进化中,因其自身的生理功能 和对不同环境的高度适应,已明显地发展出各种特 化的构造。
特化的菌丝
特化的菌丝
特化的菌丝
特化的菌丝
菌索(rhizomorph)
菌丝组织形成的绳状 物,类似高等植物的根, 又称根状菌索。能抵抗不 良环境,当环境转佳时, 又从尖端继续生长延伸。

点击播放动画
营养体:指真菌营养生长的所形成的结构。
从孢子萌发形成菌丝,菌丝生长发育到生殖器官形
成前的阶段,称作营养生长阶段。这个阶段的菌丝体称
作营养体。
繁殖体:指真菌繁殖阶段所形成的结构。
菌丝(hypha)

顶端生长 无限生长、不断分支 各部分都有潜在的生长能力


营养菌丝 按菌丝功能 气生菌丝 繁殖菌丝 按菌丝结构
由不同母体产生的菌丝(不同菌系的菌丝)相遇后形
成接合孢子,这一配合现象称异宗配合
两种菌系有亲和力,形态无区别,“+”、“-”表

子囊孢子(ascospore)
有性结构及其形态特征:在子囊中形成。 子囊:两性细胞接触以后形成的囊状结构。子囊的形 成有两种方式:
①两个营养细胞直接交配而成,其外面无菌丝包裹;
组成的保护组织,形成子实体,子囊包括在其中,这种子 实体称为子囊果(ascocarp)。
真菌的有性孢子及其特征
霉菌(Molds)
为丝状真菌的 统称。凡是在营养 基质上能形成绒毛 状、网状或絮状菌 丝体的真菌(除少 数外),统称为霉 菌。
霉菌的形态 霉菌细胞的基本结构 霉菌的繁殖方式与生活史 霉菌的生长与培养特征 常见霉菌
无 有 有 无 有(具有细胞间识别受体 功能) 无 无 有
糖脂 电子传递体 基团转移运输 胞吞作用
固体培养基
菌落大小:形态较大 表面:干燥,不透明 与培养基结合程度:较牢固、不易挑起 颜色:十分多样,正反面颜色不一样 质地:疏松呈绒毛状、棉絮状、蛛丝网状 气味:霉味

液体培养基
卵孢子
接合孢子
子囊孢子
担孢子
卵孢子(oospore)
由两个大小不同 的配子囊结合后发育 而成,小 型配子囊 叫雄器,大型配子囊 叫藏卵器。 它们均由菌丝分 化而来,当雄器与藏 卵器配合时,雄器中 的内含物通过授精管 进入藏卵器与卵球结 合,随后卵球生出外 壁即成为卵孢子。
接合孢子(zygospore):
由菌丝断裂形 成。菌丝生长到一 定 阶段,出现许多 横隔膜,然后从横 隔膜处断裂,产生 很多单个孢子。
两个“性细胞”结合产生新个体的过程, 常见于自然界,人工培养基中不常出现。 有性繁殖一般包括3个阶段: a)质配(plasmogamy):两个性细胞结合, 细胞质融合,成为双核细胞,每个核均含单倍 染色体(n+n)。 b)核配(karyogamy):两个核融合,成为二 倍体接合子核,此时核的染色体数是二倍体 (2n)。 c)减数分裂(meiosis):具有双倍体的细胞 核经过减数分裂,核中的染色体数目又恢复到 单倍体状态(n)。
准性生殖过程
① 形成异核体
● 细胞核突变
● 菌丝融合
② 形成杂合二倍体 ③ 有丝分裂交换与单倍体化
形成于一个特殊的囊状结构的孢子囊内。
菌丝分枝顶端细 胞或菌丝分化来的分 生孢 子梗的顶端细胞 分割而成的单个或成 簇孢子。
这类孢子具很 厚的壁,是真菌的 休眠体,可抵抗热、 干燥等不良环境。

典型的繁殖体是各种类型的孢子。
繁殖器官形成的形式

整体产果:真菌的整个营养体转变为繁殖
结构(子实体)。

分体产果:绝大多数真菌仅是部分营养体
转变为繁殖体,其余部分仍在进行营养生长。
繁殖方式
准性生殖
孢子
菌丝片段
有性孢子
无性孢子
卵孢子 接合孢子 子囊孢子 担孢子
孢囊孢子 分生孢子 节孢子 后垣孢子
② 从一个特殊的、来自产囊体菌丝(称为产囊丝)的 结构上产生子囊,多个子囊外面被菌丝包围形成子实 体,称为子囊果。
所属分类地位:子囊菌纲
闭囊壳 plectocarp
子囊壳 pyrenocarp
子囊盘 discocarp
担孢子(ascospore)
子囊多半集体产生,在多个子囊的外部,若有菌丝体
真菌
细胞 细胞核 真核细胞 有,还有核仁、核膜
细菌
原核细胞 拟核,无核仁、 核膜 只有核糖体 有肽聚糖
细胞器
细胞壁

无 肽 聚 糖 , 由 多 糖 ( 75% ) 与蛋白质(25%)
对青霉素或头 孢菌素敏感 细胞膜
大小,复杂程 度
不敏感 含固醇
敏感 不含固醇
比细菌大几倍至几十倍 , 小,简单 结构复杂

酵母细胞储存的第二种 碳水化合物
线粒体(mitochondria) 内质网(endoplasmic reticulum) 核糖体 (Ribosome) 细胞质内含物 2m m质粒

1967年,酿酒酵母中发现,确切作用不清 为cccDNA,可作为外源DNA的载体,通过转化可

出芽痕:出芽生殖时,在母细胞的细胞壁 上,出芽并与子细胞分开的位点 诞生痕:子细胞细胞壁上的位点

每个细胞出芽数量——有限
酿酒酵母:通常20个芽/细胞,多达40个

通常在细胞长轴的末端
两个相邻近的单倍体酵母细胞 →细胞质融合(质配,n+n ) →细胞核融合(核配,2n ),形成接合子 →融合核进行1-3次分裂,形成2-8个子核 →子核与附近的细胞质形成孢子 →接合子变为子囊 →子囊孢子
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