真菌的细胞结构与功能

（1）酵母的细胞壁
➢结构呈“三明治”的特点，外层甘露聚糖和内 层葡聚糖都是复杂的分枝状聚合物，总量超过 细胞壁干重85%，其间夹有一层蛋白质分子， 其量约占细胞壁干重的10%。
酵母细胞壁的特点
➢酵母细胞壁的厚度为25-70nm，重量为细胞 干重的25%
➢葡聚糖是赋予酵母细胞机械强度的重要物质 基础。分为两类。①β-（1-3）葡聚糖，有β（1-6）键连接的分枝，MW240000，含量为 85%； ② 高度分枝的β-（1-6）葡聚糖，分枝 处以β-（1-3）连接。
第五章：真菌的细胞结构与功能
一、细胞壁 二、细胞质膜 三、细胞核 四、细胞质与细胞器
真核微生物的类型
➢真菌（fungi）：酵母和霉菌
➢假菌：在孢子的运动型、有性生殖的类 型、细胞壁的组成以及线粒体的形状区 别于真菌。 ➢粘菌（粘质霉菌，slime mold）
介于真菌（可形成子实体）与原生动 物（无细胞壁、可运动）之间的一类真核 微生物；
（2）膜边体的特点
➢边缘体、须边体或质膜外泡，真菌细胞特有。 ➢位于菌丝细胞的膜壁之间，单层膜。 ➢管状、囊状、球状、卵园状或多层折叠膜状。 ➢内含泡状物或颗粒物。 ➢分泌水解酶或与细胞壁合成、分泌、膜的增 生、胞饮有关。
（3）几丁质酶体（chitosome）
➢含几丁质合成酶，壳体。 ➢各种真菌菌丝顶端细胞中，40-70nm。 ➢可将UDP-N-乙酰葡糖胺合成几丁质微 纤维。 ➢运送几丁质合成酶，参与新细胞壁的合 成而使顶端延伸。
➢滑面内质 网：脂类代 谢与钙代谢
3、高尔基体
➢蛋白加工及修饰 ➢分泌包装
4、微体（Microbodies）
➢单层膜，与溶酶体相似的球状细胞器 ➢过氧化氢酶体和乙醛酸循环体 ➢过氧化氢酶体含有一种或几种氧化酶；保护 细胞免受过氧化氢的毒害；数目受环境影响
➢依赖黄素的氧化酶、过氧化氢酶
➢乙醛酸循环体与孢子萌发有关，将储存的 脂肪转化为糖类。
（2）真菌菌丝的生长只限于顶端，顶端生长 的原材料多是通过膜包围的囊状物输送的。
总结（2）
（3）真菌的鞭毛在结构、能量来源、运动方式 及对细胞壁的依赖性上区别于细菌的鞭毛。
（4）膜边体存在于许多真菌菌丝的细胞膜和细 胞壁之间，由单层膜组成，分泌水解酶或与细 胞壁合成、分泌、膜的增生、胞饮有关。
（5）微体有两种：过氧化物酶体和乙醛酸循环 体。过氧化物酶体的作用是保护细胞受到过氧 化氢的氧化，而乙醛酸循环体的功能可能是在 孢子萌发时利用脂类。
总结（3）
（6）几丁质酶体的功能是参与新细胞壁的合 成，使顶端增长。 （7）氢化酶体存在于厌氧真菌和原生动物中 ，功能类似线粒体。
一、细胞壁
功能与原核生物相似，但组成与结 构不同。
真菌细ຫໍສະໝຸດ Baidu壁
➢葡聚糖是酵母细胞 壁的主要成分；
➢几丁质是其他高等 陆生真菌的主要成分。
➢钢筋混凝土结构：
➢钢筋—纤维状物质：主要是糖苷键连接成的微纤丝， 赋予细胞壁坚韧的机械性能。 ➢混凝土—无定形的基质，如甘露聚糖和蛋白质 等，混填在纤维状物质构成的网内或网外，充实 细胞壁的结构。
➢菌丝在光学显微 镜下是均匀的，但 厚壁的休眠孢子， 如接合孢子、厚壁 孢子则有明显的纹 饰。
➢隔膜与菌丝细胞 壁成分相似。
假菌的鞭毛与纤毛
➢在真核微生物细胞表面上的毛发状细胞器 ；鞭毛长150-200μm ，纤毛长5-10μm；
➢游动孢子及配子；
➢功能与原核生物的鞭毛相同，但在构造、 运动机理、消耗能量形式及对细胞壁的依 赖性上有明显差别；
稀酸可除去甘露聚糖及蛋白质，但细胞仍维持正常形态。
➢含有少量几丁质，集中在芽痕。
几丁质的结构
酵母细胞壁
➢蛋白质夹在甘露聚糖与葡聚糖之间；并经常与 甘露聚糖共价结合，形成复合物，具抗原性。
➢蛋白质少数为结构蛋白，多数为酶，与细胞 壁的合成和细胞营养相关。
➢不同酵母的细胞壁成分差别较大。
➢蜗牛酶内含纤维素酶、甘露聚糖酶、几丁质 酶和脂酶等30余种酶、可用于水解酵母细胞壁。
➢与溶酶体功能相似，内含各种酶（蛋白酶、 纤维素酶等）；
➢液泡可调节细胞渗透压，并与细胞质进行物质交换。
➢液泡破碎，细胞自溶。
（2）膜边体（lomasome）
➢真菌细胞膜的一个特殊现象—在膜表面存在膜 折叠现象，位于膜的外表面，当被排挤到壁内时， 则称为膜边体。膜边体可能由高尔基体或内质网 的特定部位形成，各膜边体能相互融合，也可与 其他细胞器或膜相结合。
区别于粘细菌（myxobacteria） ➢单细胞藻类（algae） ➢原生动物（protozoa）
真菌的主要特点
➢不含叶绿体、化能有机营养、具 有真正的细胞核、含有线粒体等细 胞器，通常以孢子进行繁殖、不运 动的真核微生物。其个体一般较原 核微生物大。
菌物界
➢在真核生物中与动物界和植物界相平行 的界，包括一大群无叶绿素，依靠细胞表 面吸收养料的真核微生物，它们在形态、 营养方式与生态上有许多相似之处，从而 构成了一个关系十分密切的生物类群。
5、线粒体
➢氧化磷酸化； ➢大小、形状及数目受环境影响。
6、其它的细胞器
（1）液泡 （2）膜边体 （3）几丁质酶体 （4）氢化酶体
（1）Vacuoles—液泡
液泡的特点
➢在光学显微镜下可见，液泡的形态变化很大，大 小或数目随着年龄或菌丝老化而增加—细胞成熟的 标志；
➢储藏物（糖原、脂肪、阳离子等） ，调节pH；
氢化酶体（Hydrogenosomes）
➢单层膜的球状细胞器 ➢含氢化酶、氧化还原酶、铁氧还蛋白 和丙酮酸 ➢存在于厌氧性的真菌和原生动物中， 其功能类似线粒体。
淀粉颗粒
总结（1）
（1）真菌细胞壁是由微纤丝成分的混合物镶 嵌在无定形的基质化合物组成的。微纤丝是由 不同的多糖链相互缠绕，嵌入蛋白质及类脂和 一些小分子的多糖基质中。因此，真菌细胞壁 看起来象钢筋混凝土，其中微纤丝作为钢筋支 架，基质作为周围的水泥。
四、细胞质与细胞器
1、细胞骨架和细胞基质 2、内质网与核糖体 3、高尔基体 4、微体 5、线粒体 6、其它的细胞器
1、细胞骨架
➢微丝: 肌动蛋白 ➢微管: 微管蛋白(鞭毛及纤毛) ➢中间丝: vimentin ➢功能:
–细胞形状 –细胞运动 –细胞内物质运输
2、粗面内质网与滑面内质网
➢粗面内质 网：合成、 运送胞外分 泌蛋白；
➢细菌细胞膜上的蛋白质含量比真核生物高，功 能也多；对于好氧细菌而言，其细胞膜上具有电 子传递链；
➢细菌细胞膜上存在特殊的物质运输系统—基团 转移运输。
三、细胞核
➢真菌细胞核一般比较小，存在多核现象，而 在菌丝尖端细胞中常看不到细胞核。
核小体
染色体数 构巢曲霉：8 粗糙脉孢霉：7 酿酒酵母：17
鞭杆的横切面 呈“9+2”型
二、真核微生物细胞质膜与原核微生物的比较
➢甾醇：真核生物细胞膜含有甾醇（酵母中有麦
角甾醇），而原核生物没有（支原体除外），但 有的细菌细胞膜上有类何帕醇化合物；
➢磷脂种类：真核生物一般是磷脂酰乙醇胺和磷 脂酰胆碱；而原核生物一般是磷脂酰乙醇胺和磷 脂酰甘油； ➢古生菌细胞膜上有分支；
真菌的细胞核
➢直径1—3 m
➢3—40条染色体
➢基因组大小： 13—100 Mb (million base pairs) DNA ，编码 6,000 --13,000 个基因
质粒(Plasmids)
➢罕见
➢S. cerevisiae的2μm 质粒
➢6300bp的环状DNA，周长2μm，独立于 染色体 。
➢真菌：酵母、霉菌； ➢假菌：卵菌、丝壶菌； ➢粘菌
酵母细胞
➢圆形或卵圆 形细胞
霉菌菌丝
➢顶端1-2μm的 顶部区域含有大 量细胞质的泡囊， 而缺乏所有的细 胞器。在显微照 片中有些泡囊与 细胞膜融合的现 象。
➢菌丝内的原生 质从老的部位向 幼小的菌丝顶端 的生长点流动， 最后老的部位形 成一个死的空胞。
（2）霉菌的细胞壁
以粗糙脉孢霉为例：
➢最外层无定形的葡聚糖（ 87nm） ➢中层为糖蛋白嵌埋在蛋白质基 质中，网状结构（49nm）。 ➢内层为蛋白质层（9nm）。 ➢ 最内层由几丁质微纤维组成。 （18nm）
霉菌菌丝 ➢菌丝的结构与生长 具有极性；
➢菌丝可分为顶端、 亚顶端以及成熟区； 在顶端之后，细胞 壁逐渐加厚而不再 生长；