酵母及其应用
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• 类酵母属(Saccharomycodes)、拿逊酵母属 (Nadsonia） 和瓶形酵母属（pityrosporum）
酵母及其应用
刘喜凤 生物医药部
【开拓创新 勤奋务实】
.
… …
.
1
酵母结构及功能介绍
2
酵母的应用
.
酵母有那些结构及各部分的功能是什么？
.
酵母结构及功能介绍
真核生物
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生物。
真菌
是不含叶绿体、化能有机营养、具有真正的细胞核、含有线粒体、以孢子进行繁 殖、不运动的真核微生物。真菌包括酵母、霉菌和蕈（ xùn ）菌。
对蛋白质起加工、浓缩、储藏及运输 作用, 为合成新的壁和膜提供原材料。
.
液泡
存在于真菌和藻类等植物细胞中的一种由单位膜分隔 的细胞器。一般呈球形，φ0.3—3um。
▪ 内含物质： 异染颗粒、肝糖粒、脂肪粒、 氨基酸、核酸酶、蛋 白酶、脂酶、海藻糖等。
▪ 生理功能： 储藏营养物和水解酶类，与细胞质进行物质交换；
微丝 存在于部分酵母的细胞表面， 5~7×100nm,由蛋白质组成。与酵母的凝 聚性有关。（絮凝酵母）
荚膜物质 部分酵母由细胞内分泌出的粘性物质，主要成分为磷酸甘露聚糖、甘露 聚糖、杂合多糖及鞘脂类等。
.
酵母菌的繁殖方式及生活史
芽殖：各属酵母菌都存在
裂殖：Schizosaccharomyces（裂殖酵母菌）
.
细胞壁多糖的营养作用：
增强机体免疫力（免疫增强剂） 抗肿瘤 抗病毒 抗辐射 吸附病原菌 吸附霉菌毒素
.
细胞膜
• 基本同细菌，但有的酵母菌如酿酒酵母中含有 固醇类（甾醇）,这在原核生物是罕见Hale Waihona Puke Baidu。
功能： ➢ 调节细胞外溶质运送到细胞内的渗透屏障 ➢ 细胞壁等大分子的生物合成和装配基地 ➢ 部分酶的合成和作用场所
.
酵母菌：指以芽殖为主并大多为单细胞的一类真菌。
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
.
酵母菌的形态与大小
• 形态： 球形、卵形、圆筒形、柠 檬形、尖形、三角形等
• 大小： 1~5×5~30 mm
生理功能： 起物质传递的作用，另外还有合成脂类和
脂蛋白，与出芽起始有关。
.
核糖体
位于游离的细胞质中或附着在内质网上。 化学组成：与细菌类似 结构：核糖体的沉降系数为80s，它由60s和40s的两个亚基组成
。功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链。
.
高尔基体 (高尔基复合体)
一种由若干平行堆叠的扁平膜囊 (saccules)和大小不等的囊泡所组成的膜聚 合体。 生理功能
外膜：含磷脂代谢的酶 内膜和嵴：呼吸链组分，ATP合成酶、 琥珀酸脱氢酶等
。 膜间腔：腺苷酸激酶、磷酸腺苷酸激酶 嵴间腔：TCA循环的酶等
.
内质网
内质网 ： 是存在于细胞质中的、由膜构成的、 呈游离或广泛互相连续的囊泡状的结构 。
种类: 粗糙型内质网 （rough ER） 光滑型内质网（smooth ER）
.
线粒体
1.一种半自主的细胞器，呈球形或棒状, 0.31×0.5—3um，分散在细胞质中。 双层单 位膜包围的 细胞器；其中含脂类、蛋白质、 少量RNA和环状DNA。
2.其DNA可自主复制，不受核DNA控制。决定 线粒体的某些遗传性状。
3.生物氧化中心、能量转换的基地
.
线粒体的功能
▪ 构造
外膜、内膜、嵴、膜间腔、嵴间腔
.
无性繁殖-芽殖
成熟后，芽细胞和母细胞分离： 在母细胞上留下一个芽痕（bud scar） ； 在芽细胞上留下一个生痕或称蒂痕 （birth scar）。
.
无性繁殖-裂殖
• 裂殖酵母属 • 类似与细菌的二分
裂殖
横隔
.
无性繁殖-芽裂
• 首先以出芽的方式在母细胞上长出 一个芽, 当芽长到一定大小后,在芽基处产生一横隔, 将母细胞与子细胞分开,形成独立的细胞.
比例
1 很少 1 很少
▪ 染色体 Chromosome ： 在细胞分裂期间，由染色质丝经盘曲、折叠、浓缩后， 变成在光学显微镜下可见 的棒状结构。
.
细胞质和细胞器
细胞质
位于细胞膜和核膜间的透明、粘稠、不断流动并充满各种细胞器 的溶胶，由细胞基质和细胞器组成。 ➢ 细胞基质cytomatrix ：真核细胞中，除可分辩的细胞器以外的胶 体状溶液。 ➢ 细胞器cell organelle：膜所包围的，行一定生理功能的小体。
.
.
.
酵母菌的细胞结构
.
细胞壁
结构 位于细胞膜外侧，紧贴细胞膜。 内层：葡聚糖，形成壁的刚性结构 中间层：蛋白质，与甘露聚糖共价结合形成复合物 外层：磷酸甘露聚糖，决定壁的多孔性
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
.
化学组成
葡聚糖 （glucan）35~45% 甘露聚糖 （mannan） 40~45% 蛋白质 5~10% 脂类物质 3~8% 磷酸盐 1~3% 几丁质 因种而异（裂殖酵母，无；酿酒酵母1~2%，假丝酵母＞2%）
酵 无性
母
节孢子：Geotricum（地霉属）等
菌
产无性孢子
的
掷孢子：Sporobolomyces
繁 假酵母 or 拟酵母 殖
（掷孢酵母属）等
方
厚垣孢子：Candida ablicans等
式
有性（产子囊孢子）：Saccharomyces（酵母属）
真酵母 Zygosaccharomyces（接合酵母属）等
.
细胞核
位于细胞质中的由双层膜包围的内有染色体及核仁的 球形体。 ▪ 构造 核膜：其上有核孔 核仁：每个核内有一至几个，是核糖体RNA的合成位点 染色质 ：是存在与细胞核中的一种嗜碱性很强的物质。
功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。
.
染色体
▪ 染色质的化学组成：
成分 DNA RNA 组蛋白 非组蛋白
调节渗透压
.
海藻糖
海藻糖由两分子的吡喃葡萄糖单体以α-1,1糖苷键连接 而成 主要应用： 1：食品方面：改善食品风味、抗氧化、保鲜、延长保 藏期等。 2：生物工程方面：酶保护剂、医药药品的保存等。 3：农业领域：抗旱、抗寒植物、 4：其他方面：化妆品（保湿）等
.
其他结构
质粒 2 um质粒是一个环状、周长2 um的6kb双链DNA分子。可用于研究基因 调控、染色体复制的理想系统，也可作为酵母菌转化的有效载体，并组 建基因工程菌。
酵母及其应用
刘喜凤 生物医药部
【开拓创新 勤奋务实】
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酵母结构及功能介绍
2
酵母的应用
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酵母有那些结构及各部分的功能是什么？
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酵母结构及功能介绍
真核生物
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生物。
真菌
是不含叶绿体、化能有机营养、具有真正的细胞核、含有线粒体、以孢子进行繁 殖、不运动的真核微生物。真菌包括酵母、霉菌和蕈（ xùn ）菌。
对蛋白质起加工、浓缩、储藏及运输 作用, 为合成新的壁和膜提供原材料。
.
液泡
存在于真菌和藻类等植物细胞中的一种由单位膜分隔 的细胞器。一般呈球形，φ0.3—3um。
▪ 内含物质： 异染颗粒、肝糖粒、脂肪粒、 氨基酸、核酸酶、蛋 白酶、脂酶、海藻糖等。
▪ 生理功能： 储藏营养物和水解酶类，与细胞质进行物质交换；
微丝 存在于部分酵母的细胞表面， 5~7×100nm,由蛋白质组成。与酵母的凝 聚性有关。（絮凝酵母）
荚膜物质 部分酵母由细胞内分泌出的粘性物质，主要成分为磷酸甘露聚糖、甘露 聚糖、杂合多糖及鞘脂类等。
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酵母菌的繁殖方式及生活史
芽殖：各属酵母菌都存在
裂殖：Schizosaccharomyces（裂殖酵母菌）
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细胞壁多糖的营养作用：
增强机体免疫力（免疫增强剂） 抗肿瘤 抗病毒 抗辐射 吸附病原菌 吸附霉菌毒素
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细胞膜
• 基本同细菌，但有的酵母菌如酿酒酵母中含有 固醇类（甾醇）,这在原核生物是罕见Hale Waihona Puke Baidu。
功能： ➢ 调节细胞外溶质运送到细胞内的渗透屏障 ➢ 细胞壁等大分子的生物合成和装配基地 ➢ 部分酶的合成和作用场所
.
酵母菌：指以芽殖为主并大多为单细胞的一类真菌。
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
.
酵母菌的形态与大小
• 形态： 球形、卵形、圆筒形、柠 檬形、尖形、三角形等
• 大小： 1~5×5~30 mm
生理功能： 起物质传递的作用，另外还有合成脂类和
脂蛋白，与出芽起始有关。
.
核糖体
位于游离的细胞质中或附着在内质网上。 化学组成：与细菌类似 结构：核糖体的沉降系数为80s，它由60s和40s的两个亚基组成
。功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链。
.
高尔基体 (高尔基复合体)
一种由若干平行堆叠的扁平膜囊 (saccules)和大小不等的囊泡所组成的膜聚 合体。 生理功能
外膜：含磷脂代谢的酶 内膜和嵴：呼吸链组分，ATP合成酶、 琥珀酸脱氢酶等
。 膜间腔：腺苷酸激酶、磷酸腺苷酸激酶 嵴间腔：TCA循环的酶等
.
内质网
内质网 ： 是存在于细胞质中的、由膜构成的、 呈游离或广泛互相连续的囊泡状的结构 。
种类: 粗糙型内质网 （rough ER） 光滑型内质网（smooth ER）
.
线粒体
1.一种半自主的细胞器，呈球形或棒状, 0.31×0.5—3um，分散在细胞质中。 双层单 位膜包围的 细胞器；其中含脂类、蛋白质、 少量RNA和环状DNA。
2.其DNA可自主复制，不受核DNA控制。决定 线粒体的某些遗传性状。
3.生物氧化中心、能量转换的基地
.
线粒体的功能
▪ 构造
外膜、内膜、嵴、膜间腔、嵴间腔
.
无性繁殖-芽殖
成熟后，芽细胞和母细胞分离： 在母细胞上留下一个芽痕（bud scar） ； 在芽细胞上留下一个生痕或称蒂痕 （birth scar）。
.
无性繁殖-裂殖
• 裂殖酵母属 • 类似与细菌的二分
裂殖
横隔
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无性繁殖-芽裂
• 首先以出芽的方式在母细胞上长出 一个芽, 当芽长到一定大小后,在芽基处产生一横隔, 将母细胞与子细胞分开,形成独立的细胞.
比例
1 很少 1 很少
▪ 染色体 Chromosome ： 在细胞分裂期间，由染色质丝经盘曲、折叠、浓缩后， 变成在光学显微镜下可见 的棒状结构。
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细胞质和细胞器
细胞质
位于细胞膜和核膜间的透明、粘稠、不断流动并充满各种细胞器 的溶胶，由细胞基质和细胞器组成。 ➢ 细胞基质cytomatrix ：真核细胞中，除可分辩的细胞器以外的胶 体状溶液。 ➢ 细胞器cell organelle：膜所包围的，行一定生理功能的小体。
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酵母菌的细胞结构
.
细胞壁
结构 位于细胞膜外侧，紧贴细胞膜。 内层：葡聚糖，形成壁的刚性结构 中间层：蛋白质，与甘露聚糖共价结合形成复合物 外层：磷酸甘露聚糖，决定壁的多孔性
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
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化学组成
葡聚糖 （glucan）35~45% 甘露聚糖 （mannan） 40~45% 蛋白质 5~10% 脂类物质 3~8% 磷酸盐 1~3% 几丁质 因种而异（裂殖酵母，无；酿酒酵母1~2%，假丝酵母＞2%）
酵 无性
母
节孢子：Geotricum（地霉属）等
菌
产无性孢子
的
掷孢子：Sporobolomyces
繁 假酵母 or 拟酵母 殖
（掷孢酵母属）等
方
厚垣孢子：Candida ablicans等
式
有性（产子囊孢子）：Saccharomyces（酵母属）
真酵母 Zygosaccharomyces（接合酵母属）等
.
细胞核
位于细胞质中的由双层膜包围的内有染色体及核仁的 球形体。 ▪ 构造 核膜：其上有核孔 核仁：每个核内有一至几个，是核糖体RNA的合成位点 染色质 ：是存在与细胞核中的一种嗜碱性很强的物质。
功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。
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染色体
▪ 染色质的化学组成：
成分 DNA RNA 组蛋白 非组蛋白
调节渗透压
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海藻糖
海藻糖由两分子的吡喃葡萄糖单体以α-1,1糖苷键连接 而成 主要应用： 1：食品方面：改善食品风味、抗氧化、保鲜、延长保 藏期等。 2：生物工程方面：酶保护剂、医药药品的保存等。 3：农业领域：抗旱、抗寒植物、 4：其他方面：化妆品（保湿）等
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其他结构
质粒 2 um质粒是一个环状、周长2 um的6kb双链DNA分子。可用于研究基因 调控、染色体复制的理想系统，也可作为酵母菌转化的有效载体，并组 建基因工程菌。