微生物學：第四章真核微生物

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1、主要內容 真核細胞的結構及功能 細胞壁、鞭毛、細胞膜 細胞質及細胞器 細胞核 原核與真核細胞比較 真菌的形態(tài)結構及功能 真菌的主要類群及進化關系真核細胞結構概述 細胞核具核膜 具行使特別功能的有膜細胞器 在結構上比原核細胞更加復雜 通常比原核細胞大真核細胞結構真核細胞結構細胞壁 許多真核細胞沒有細胞壁 有些具有堅韌細胞壁 組成成分多變 真菌 幾丁質，纖維素和葡聚糖 藻類 纖維素和多糖類物質（果膠，瓊脂） 硅藻 硅膠, CaCO2 原生動物：表膜 (Pellicle)，纖毛和鞭毛 纖毛(cillia)長5-20m，數量多兩邊拍打，像平槳一樣工作 鞭毛(flagella)長100-200m，數量多

2、分尾鞭，茸鞭兩類以揮鞭方式運動 纖毛和鞭毛結構一樣鞭毛和纖毛的運動模式與機制鞭毛和纖毛的運動模式與機制鞭毛和纖毛的結構 圓管狀、具膜結構、直徑約0.2m 鞭桿微管呈9+2 排列 基體(basal body)微管呈9+0 排列直接形成鞭毛和纖毛外動力蛋白臂外動力蛋白臂鞭毛和纖毛的生長細胞膜 結構與功能與原核細胞膜相似細胞質(Cytoplasm) 細胞質 細胞質基質 水 70-85% 提供細胞活動所需要的復雜環(huán)境 細胞質基質中的細胞器 1. 細胞骨架(cytoskeleton) 由 微絲，微管和 中間絲形成的網狀結構 微絲： 4-7 nm,由肌動蛋白組成 微管：中空圓柱體，25 nm，由微管蛋白a

3、和b通過螺旋纏繞組成。 中間絲：8-10 nm 在維持細胞形狀，胞內運輸和細胞運動中起作用ab2. 內質網 (Endoplasmic Reticulum) 由彼此相通的膜結構細管和扁囊 組成的不規(guī)則網狀結構 粗面內質網( rough ER) 附著有核糖體 合成分泌蛋白 滑面內質網(smooth ER) 無核糖體 脂質合成主要部位內質網的功能 蛋白質，磷脂和細胞內一些其他物質的轉運 細胞膜合成的主要場所3. 高爾基體(Golgi Apparatus) 由多個相連囊泡組成的膜結構細胞器 以意大利學者高爾基命名 其主要功能是參與分泌物質的修飾包裝cis 面與內質網相連物質的運動4. 溶酶體和胞吞作用

4、 溶酶體(Lysosome) 有膜囊泡狀結構 含有分解大分子物質所需要的水解酶 胞吞作用(Endocytosis) 質膜內陷，將胞外物質包裹成囊泡，然后從質膜分離，形成內體（Endosome)兩種類型胞吞作用 吞噬作用(Phagocytosis) 吞噬大顆粒物質 吞噬小體(phagosome) 含被吞噬顆粒的囊泡 胞飲作用(Pinocytosis) 吞飲小量的液體和溶質分子 胞飲泡(pinosome) 含被吞飲的液體及溶質的囊泡. 內體(Endosomes) 吞噬小體和胞飲泡的總稱溶酶體功能 獲取營養(yǎng) 宿主防御 比如：白細胞破壞細菌 消除自體廢物 初級溶酶體 新合成的溶酶體 次級溶酶體 由初級

5、溶酶體和內體融合形成 自噬泡 能夠選擇消化細胞自身部分原生質體的次級溶酶體 殘余體 堆積有大量未消化物質的溶酶體5. 液泡系(Vacuome) 由高爾基體，溶酶體，內體和一些相關結構組成的一個功能單位 胞外物質通過胞吞作用進入細胞，然后從液泡系的一個組分流到另一個成分 胞內物質從液泡系的一個部分分到另一個部分，然后通過分泌泡流出體外6. 蛋白酶體（Proteasomes） 非溶酶體蛋白降解系統(tǒng) 發(fā)現存在于真核生物，一些細菌和古生菌中7. 真核細胞核糖體 80S 60S + 40S 亞單位 附著在內質網上或游離在細胞質中 內質網相關核糖體 合成膜整合蛋白 合成分泌蛋白 游離核糖體 合成非分泌蛋白

6、和非膜整合蛋白8. 線粒體（Mitochondria） 形狀大小與桿菌相似 三羧酸循環(huán)、電子傳遞，氧化磷酸化產生ATP 的場所線粒體結構 外膜 內膜 高度內陷、折疊形成脊：管狀、盤狀、片層狀脊 線粒體基質 包含核糖體，線粒體DNA 和磷酸鈣顆粒 包含三羧酸循環(huán)和脂肪酸-氧化路徑所需要的酶線粒體結構線粒體復制及功能 線粒體復制 二分裂 線粒體的功能 通過三羧酸循環(huán)、脂肪酸-氧化等路徑產生ATP，是細胞的能量工廠9. 葉綠體（Chloroplasts） 存在高等植物和藻類中 光合作用場所 形態(tài)大小 卵圓形，3-7 um葉綠體結構 雙層膜結構 基質（Stroma） 包含 DNA，核糖體，脂滴和淀粉粒

7、 光合作用暗反應場所 (水和二氧化物形成碳水化合物) 類囊體（thylakoids） ） 扁平囊狀結構，由2至多個基粒組成 基粒（Grana）由5-10個扁平類囊體堆積而成 光反應場所 (捕獲光能，形成ATP，NADPH和氧氣)真核細胞的起源 細胞膜內陷形成學說 內共生學說 厭氧、類變形蟲原核生物（古菌）吞噬細菌并形成共生關系逐漸演化形成 吞噬好氧細菌形成線粒體，吞噬藍細菌形成葉綠體 證據 外觀大小相似 遺傳物質：密碼子偏好，核糖體大小結構等其它細胞器 液泡（Vacuole）：調節(jié)參透壓、儲存營養(yǎng)物、溶酶體功能 微體或過氧化物酶體（peroxisome） 與溶酶體相似，包含氧化酶和過氧化物酶，

8、有H2O2解毒，分解脂肪酸等功能 膜邊體（Lomasome）：許多真菌特有，與分泌和細胞壁合成有關 幾丁質酶體（Chitosome） 存在于菌絲頂端細胞的小泡囊，內含幾丁質酶。 氫化酶體（Hydrogenosome） 存在于厭氧菌中，提供鞭毛運動能量細胞核及細胞分裂 細胞核（nucleus） 含有真核細胞遺傳物質的有膜結構細胞核結構 染色質（Chromatin） 含有DNA和組蛋白 細胞核內密集的纖維狀物質 在細胞分裂中濃縮形成染色體（chromosome）細胞核功能 核膜 將細胞核與外界分隔開的雙層膜結構 核孔（nuclear pore）穿插其中 核孔允許物質進出細胞核 核基質核仁（Nucl

9、eolus） 1 核仁/細胞核 無膜 核糖體合成的重要場所 直接合成和加工 rRNA 裝配 rRNA和核糖體蛋白形成核糖體原核細胞和真核細胞的比較 在結構和功能上有重要差別 生化水平上非常相似 化學組成 遺傳密碼 代謝過程原核細胞和真核細胞的比較主要內容 真核細胞的結構及功能 細胞壁、鞭毛、細胞膜 細胞質及細胞器 細胞核 原核與真核細胞比較 真菌的形態(tài)結構及功能 真菌的主要類群及進化關系真菌的形態(tài) 營養(yǎng)體 酵母菌 (yeast) 霉菌(mold)：絲狀真菌 真核微生物主要類群簡介酵母菌(Yeast) 單細胞真菌，比細菌大 不形成菌絲，有些形成假菌絲 無性生殖，通常為芽殖(budding)和裂殖

10、 (fission), 以形成孢囊孢子方式進行有性生殖 不是分類單位，500多種，大多屬于子囊菌門 主要存在于自然界含糖環(huán)境中，如水果、花等，少數為致病菌，如白色假絲酵母 釀酒酵母霉菌(Mold) 絲狀真菌(filamentous fungi) 菌絲(hyphae) 多核菌絲：含多個核 有隔菌絲多核菌絲(coenocytic hypha)有隔菌絲(septate hypha)二型性(Dimorphism) 一些真菌能夠從酵母菌形態(tài)(Y)變成霉菌形態(tài)(M) YM 變換 在動物中，Y 在宿主內，而 M 在宿主之外 在植物中， M 在宿主內而Y 在宿主外Rhizoid and stolon假根和匍匐

11、菌絲假根和匍匐菌絲haustorium吸器吸器菌核菌核 (sclerotium) 和菌索和菌索(rhizomorph) 菌環(huán)和菌網菌環(huán)和菌網繁殖 無性繁殖 形成無性孢子 有性繁殖 有性孢子形成之后親和性核的結合 接合孢子(zygospores), 子囊孢子(ascospores) 擔子孢子(basidiospores) 雙核體階段 無性孢子和有性孢子均為重要的分類特征有性繁殖(Sexual reproduction) 合子(zygote)形成：多種機制 配子融合 fusion of gametes 配子囊融合，形成配子形成體 菌絲融合 fusion of hyphae 過程： 質配、核配、減數

12、分裂 類型： 卵孢子、接合孢子、子囊孢子、 擔孢子 各種子囊果及子囊果的剖面圖各種子囊果及子囊果的剖面圖 各種擔子果及擔子各種擔子果及擔子真菌的菌落特征 菌落：在自然基質或人工培養(yǎng)基上由一段 菌絲或一個 ( 或一堆 ) 孢子發(fā)展而成的菌絲體的整體 霉菌和放線菌菌落比較 較疏松，呈絨毛狀、絮狀或蜘蛛網狀，比放線菌菌落大幾倍到幾十倍 有霉味 酵母菌與細菌的菌落比較 較細菌菌落大而厚，一般呈油脂或蠟脂狀，表面光滑、濕潤、呈乳白色或紅色。有些種表面皺縮。 酵母菌菌落往往有“酒香味” 菌落特征是鑒定真菌的重要依據之一主要內容 真核細胞的結構及功能 細胞壁、鞭毛、細胞膜 細胞質及細胞器 細胞核 原核與真核

13、細胞比較 真菌的形態(tài)結構及功能 真菌的主要類群及進化關系真核微生物的多樣性 真核微生物分類系統(tǒng) 真核微生物的主要類群 原生動物 單細胞藻類 菌物（廣義真菌） 真真菌門 假菌（卵菌）門 粘菌門 菌物分類系統(tǒng) 最常用安-貝氏菌物詞典 E7，1983；E8，1995；E9，2001 各版本差別大，原因，壺菌門( Chytridiomycota) 壺菌 (chytrids)，最原始真菌，僅一綱 是具多種形式的微小真菌 單細胞、大部分為多核 菌絲體 以形成游動孢子(zoospore)進行無性繁殖 有性繁殖主要通過形成孢囊孢子(sporangium)或休眠孢子(resting spore)進行. 多數水生

14、 一些為腐生性 一些是藻類，其它真菌和植物的寄生物接合菌門接合菌門 (Zygomycota)接合菌(zygomycete)菌絲為包含多個單倍體細胞核的多核菌絲無性繁殖：孢囊孢子，有性繁殖：接合孢子毛霉屬、根霉屬多數為腐生菌，少數是植物和動物的寄生菌有些種類具有工業(yè)價值，食物，抗生素和其它的一些藥物，嫩肉粉和食物添色劑葡枝根霉生活史子囊菌門子囊菌門(Ascomycota) 子囊菌(ascomycetes) 在有性繁殖中產生含單倍體子囊孢子 與人類關系密切 引起食物腐敗和植物疾病 作為食用蘑菇，食物和生產飲料 用于研究 可以是絲狀或酵母形式 絲狀體形式具有有隔菌絲，通過分生孢子行無性繁殖.羊肚菌緋

15、紅肉杯菌冬塊菌擔子菌門擔子菌門(Basidiomycota) 擔子菌擔子菌(basidiomycete) club fungi 有性繁殖形成擔孢子 對人類影響 分解者（木質素等難分解物質） 食用蘑菇（毒蘑菇，如毒鵝膏） 人類，其它動物和植物的病原體 新型隱球菌 (Cryptococcus neoformans)隱球菌病，組織系統(tǒng)感染，尤其是肺和中樞神經系統(tǒng) 銹菌、黑粉菌，重要植物病原菌粘菌門(Myxomycota) 原生質體黏菌 以原生質團形式存在 多核原生質，無細胞壁 呈現變形蟲運動 吞噬取食細菌和有機顆粒 形成子實體，產生孢子原質團原質團半網菌；發(fā)網菌；多頭絨泡菌；暗紅團網菌集胞粘菌門(A

16、crasiomycota) 也稱細胞型粘菌 類變形蟲細胞，吞噬其它微生物，分裂繁殖 食物匱乏時，分泌cAMP，聚集形成假原質團 假原質團細胞分化，形成子實體復習思考題復習思考題1. 試比較細菌、放線菌、酵母菌和霉菌細胞壁成分的異同，并討論它們的原生質體制備方法。*2. 試圖示并說明真核微生物“9+2”型鞭毛的構造和生理功能。*3. 試簡介真核細胞所特有的幾種細胞器的結構及主要功能4. 試簡介菌絲、菌絲體、菌絲球、真酵母、假酵母、芽痕、蒂痕、真菌絲、假菌絲等名詞。5. 霉菌的營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲各有何特點？它們分別可分化成哪些特化構造？6. 試列表比較各種真菌孢子的特點。*7. 細菌、放線菌、酵母菌和霉菌四大類微生物的菌落有何不同？*8. 什么叫鎖狀聯合？其生理意義如何？試圖示其過程。*謝謝！謝謝！