真菌part学习教程.pptx
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1、真核微生物真菌单细胞藻类原生动物霉菌酵母菌覃菌(蘑菇)真核微生物的种类约占微生物总数的95%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。真核微生物的种类:原生生物第1页/共135页现代真核生物的起源第2页/共135页真核微生物之一-真菌(FungusFungus)第3页/共135页第4页/共135页真菌的特点:1 1、具有细胞核,进行有丝分裂;2 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 3、以产生有性孢子和无性孢子二种形式进行繁殖;4 4、营养方式为化能有机营养(异养)、好氧;
2、5 5、不运动(仅少数种类的游动孢子有1-21-2根鞭毛);6、种类繁多,形态各异、大小悬殊,细胞结构多样;第5页/共135页真菌细菌细胞真核细胞原核细胞细胞核有,还有核仁、核膜拟核,无核仁、核膜细胞器有只有核糖体细胞壁无肽聚糖,由多糖(75%)与蛋白质(25%)有肽聚糖对青霉素或头孢菌素敏感不敏感敏感细胞膜含固醇不含固醇大小,复杂程度比细菌大几倍至几十倍,结构复杂小,简单第6页/共135页真菌的分类真菌的分类Ainsworth分类系统按其形态分类(1)霉菌丝状真菌(2)酵母球状真菌(3)大型真菌第7页/共135页无性繁殖有性繁殖霉菌的生活史第8页/共135页 无性世代 有性世代第9页/共13
3、5页 第10页/共135页第11页/共135页形成于一个特殊的囊状结构的孢子囊内。第12页/共135页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。第13页/共135页第14页/共135页第15页/共135页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。第16页/共135页由菌丝断裂形成。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。第17页/共135页 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
4、细胞,每个核均含单倍染色体(nn)。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)。第18页/共135页 卵孢子 接合孢子 子囊孢子 担孢子 第19页/共135页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。卵孢子(oospore)第20页/共135页相似的两个配子囊结合,原生质混和在一起,细
5、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。接合孢子(zygospore):第21页/共135页接合类型n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n异宗配合(Heterothallism):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,“”、“”表示第22页/共135页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:两个营养细胞直接交配而成,其外面无菌丝包
6、裹;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:子囊菌纲子囊孢子(ascospore)第23页/共135页第24页/共135页子囊盘discocarp子囊壳pyrenocarp闭囊壳plectocarp第25页/共135页担孢子(ascospore)第26页/共135页第27页/共135页第28页/共135页 子囊多半集体产生,在多个子囊的外部,若有菌丝体组成的保护组织,形成子实体,子囊包括在其中,这种子实体称为子囊果(ascocarp)。第29页/共135页真菌的有性孢子及其特征第30页/共135页霉菌的形态霉菌细胞
7、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。第31页/共135页点击播放动画第32页/共135页按菌丝功能营养菌丝气生菌丝繁殖菌丝按菌丝结构有隔菌丝无隔菌丝霉菌菌丝直径约为210 m,比一般细菌和放线菌菌丝大几到几十倍。由许多菌丝相互交织而成的一个菌丝集团称菌丝体。第33页/共135页第34页/共135页无隔菌丝: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
8、,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。第35页/共135页第36页/共135页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。第37页/共135页特化的菌丝第38页/共135页特化的菌丝第39页/共135页特化的菌丝第40页/共135页特化的菌丝第41页/共135页特化的菌丝第42页/共135页特化的菌丝第43页/共135页特化的菌丝第44页/共135页特化的菌丝第45页/共135页第46页/共135页第47页/共135页第48页/共135页项项目目原原核核
9、生生物物真真核核生生物物淄淄醇醇无(支原体例外)有(胆淄醇、麦角淄醇等)磷磷脂脂种种类类磷脂酰甘油和磷脂酰乙醇胺等磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺等脂脂肪肪酸酸种种类类直链或分支、饱和或不饱和脂酸;每一磷脂分子常含饱和与不饱和脂肪酸各一高等真菌:含偶数碳原子的饱和或不饱和脂肪酸低等真菌:含奇数碳原子的不饱和脂肪酸糖糖脂脂无有(具有细胞间识别受体功能)电电子子传传递递体体有无基基团团转转移移运运输输有无胞胞吞吞作作用用无有第49页/共135页第50页/共135页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
10、网状气味:霉味第51页/共135页第52页/共135页液体培养基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。第53页/共135页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常见酵母菌酵母菌(yeast)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。第54页/共135页第55页/共135页个体一般以单细胞状
11、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,酸性环境下生长第56页/共135页圆形,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(第57页/共135页宽15 m,长530 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)第58页/共135页第59页/共135页细胞质第60页/共135页n厚度0.10.3 m,占细胞干重1825%n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;细胞壁(cellwall)第61页/共135页第62页/共135页酵母菌的原生质体制备用蜗牛消化酶(Zymoly
12、ase)分解葡聚糖分子中的-1,3糖苷键。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多种酶类第63页/共135页S.cerevisiae有17条染色体!n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。细胞核(Nucleus)第64页/共135页第65页/共135页n存在于细胞质中由单层膜包围的泡状结构n一般呈球形n生理功能:是营养物与水解酶类的储藏库;调节渗透压 n细胞发育的中后期出现生长旺盛,液泡中不含内含物;老化,液泡中各种颗粒液泡(vacuole)第66页/共135页n 脂肪粒被脂
13、溶性染料染色n肝糖酵母储存碳水化合物之一n聚磷酸盐聚合度为300500的聚磷酸盐n海藻糖非还原性双糖有限量氮源的培养基中生长分子量较大约107Da,树状的分子构成作为高能磷盐储藏酵母细胞储存的第二种碳水化合物第67页/共135页线粒体(mitochondria)内质网(endoplasmic reticulum)核糖体(Ribosome)细胞质内含物2 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,通过转化可完成“工程菌”的组建。第68页/共135页n游离于细胞质中或附着在内质网上,n由二个亚基60S、40S两个亚基构成、沉降系数为80S。n组成:蛋白质
14、(40%)和RNA(60%)n功能:蛋白质的合成;第69页/共135页(动画录像)第70页/共135页是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:芽殖过程:母细胞形成小突起母细胞形成小突起(A AD D)核裂(核裂(E EG G)原生质分配(原生质分配(H HI I)新膜形成(新膜形成(J JK K)形成新细胞壁(形成新细胞壁(L L)第71页/共135页n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n诞生痕:子细胞细胞壁上的位点n每个细胞出芽数量有限酿酒酵
15、母:通常20个芽细胞,多达40个n通常在细胞长轴的末端第72页/共135页第73页/共135页两个相邻近的单倍体酵母细胞细胞质融合(质配,nn)细胞核融合(核配,2n),形成接合子融合核进行13次分裂,形成28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第74页/共135页第75页/共135页营养充足的强壮幼龄细胞一般接种于液体培养基,每隔一天移接一次,连续三天,待酵母强壮后,再接到孢子培养基上培养。空气要疏通,必须给以充分的空气,从而提供足够的氧气。适当的温度和湿度(足够的湿度,较高的温度)。温度为2530(适温为25),湿度80以上。选择适当的生孢子培养基常用石膏,其他如胡萝卜、
16、马列铃薯、葡萄干等。促使酵母产生孢子的条件第76页/共135页生产上的意义在啤酒生产上常利用酵母菌子囊孢子形成的速度和形状来检验培养酵母有无被野生酵母污染的问题。一般野生酵母形成孢子,用石膏培养基培养,40-4840-48小时内形成孢子则为野生酵母,在7272小时以上产孢子者为培养酵母。利用子囊孢子进行杂交育种,人工定向培育所需特性的勤务种,可提高产品的产量和质量或使其适应新的工艺要求。第77页/共135页第78页/共135页 酵母菌多分布在含糖的偏酸性环境,如水果、蔬菜、叶子、树皮等处及葡萄园和果园土壤中等。也称为“糖菌”。酵母菌是人类的第一种“家养微生物”。应用于酿酒、面制品加工等。酵母菌
17、也是分子生物学研究的重要模式生物和工具,啤酒酵母(Saccharomyces cerevisae)第一个完成全基因组序列测定的真核生物(1997)。酵母菌还是基因工程药物的主要生产者。有些酵母菌能引起皮肤、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病。第79页/共135页啤酒酵母(Saccharomyces cerevisae)工业上最常用的菌种之一。除用于啤酒、白酒、果酒和酒精发酵及制作面包外,还能从中提取核酸、麦角质醇、维生素C、凝血质、辅酶A、ATP等。啤酒酵酵母母含含有有丰丰富富的的转化化酶可以可以转化蔗糖制作酒心巧克力等。化蔗糖制作酒心巧克力等。啤酒酵酵母母还可可以以制制备食食用用、药用用和和饲料
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