高二生物真核微生物

第四章 真核微生物
真核微生物概述
• 真核生物是一大类细胞核具有核膜 核膜，能进行有丝 核膜 有丝
分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等 分裂 多种细胞器的生物。 多种细胞器 • 真菌、显微藻类和原生动物等属于真核生物类的 微生物，称为真核微生物 真核微生物
比较： 比较：原核微生物和真核微生物 原核微生物细胞无细胞核，只有原始核或拟核； 原核微生物细胞无细胞核，只有原始核或拟核； 无细胞核 真核微生物细胞的主要特征是有细胞核和细胞器及复杂 真核微生物细胞的主要特征是有细胞核和细胞器及复杂 的内膜系统。 的内膜系统。
4.4.2 酵母菌
酵母菌(yeast) (yeast)一般泛指能发酵糖类的 (yeast) 各种单细胞真菌 单细胞真菌。 单细胞真菌 • 在分类系统中分别属于担子菌纲、子囊 菌纲和半知菌纲。 • 有氧化型和发酵型两种。 发酵型：发酵糖为乙醇 发酵型 发酵糖为乙醇（或甘油、有机酸等）和二氧 发酵糖为乙醇 化碳，用于面包、馒头和酿酒 氧化型：无发酵能力或发酵能力弱而氧化能力强 氧化能力强 氧化型
酵母菌的特点： 酵母菌的特点：
①个体多以单细胞状态存在； 个体多以单细胞状态存在； ②多数出芽生殖，也有裂殖； 多数出芽生殖，也有裂殖； ③能发酵糖类产能； 能发酵糖类产能； ④细胞壁常含甘露聚糖； 细胞壁常含甘露聚糖； ⑤喜在含糖量较高的偏酸性环境中生长。 喜在含糖量较高的偏酸性环境中生长。
酵母菌的分布
原核细胞和真核细胞的区别
核、核膜、染色体 核膜、 代谢场所
原核生物细胞无核膜， 原核生物细胞无核膜，有 无核膜 一个明显的核区 核区， 一个明显的核区，核区集 中了主要遗传物质， 中了主要遗传物质，由一 条与类组蛋白相联系的双 DNA构成的染色体组成 构成的染色体组成。 链DNA构成的染色体组成。 真核生物细胞则是由一条 真核生物细胞则是由一条 或一条以上的双链DNA与 的双链DNA 或一条以上的双链DNA与 组蛋白等结合成的染色体， 组蛋白等结合成的染色体， 并由核膜包围。 核膜包围 并由核膜包围。

2、在医药方面：提取核苷酸、辅酶A、细胞色
素C、凝血质等。
3、单细胞蛋白生产（SCP）用以补充食物或 饲料。 4、石油脱蜡、烃类发酵。 5、有害：少数引起人或动物疾病。
第三节 丝状真菌 —— 霉菌
霉菌（mould,mold）：是生长在营养基质上形 成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的真菌。
即丝状真菌（filamentous fungi）的俗
八 孢 裂 殖 酵 母 生 活 史
特点：
营养细胞为单倍体；
无性繁殖以裂殖方式进行； 二倍体细胞不能独立生活，时间很短。
3、营养体只能以二倍体形式存在
路 德 类 酵 母 生 活 史
特点：
营养体为二倍体，不断进行芽殖，此阶段 较长； 单倍体子囊孢子在子囊内发生接合； 单倍体阶段仅以子囊孢子形式存在，故不
胞直径一致，这种竹节状的细胞串称为 真菌丝。
（二）酵母菌生活史的三种类型
1、营养体既可以单倍体（n）又可以二倍体 （2n）形式存在
酿 酒 酵 母 生 活 史
特点：
一般情况下都以营养状态进行出芽繁殖； 营养体可以是单倍体形式存在也可以是二 倍体形式存在； 在特定条件下进行有性繁殖。
2、营养体只能以单倍体形式存在
⑷ 营养方式为异养吸收型；
⑸ 陆生性较强。
三、真核微生物的细胞构造
（一）细胞壁
1、成分：真菌细胞壁的主要成分是多糖，另有少量的
蛋白质和脂类。低等真菌细胞壁以纤维素为 主，酵母菌以葡聚糖为主，而高等真菌以几
丁质为主。
2、功能：固定细胞外形，保护细胞免受外界不良因子
的损伤等。
（二）鞭毛与纤毛
某些真核微生物细胞表面具有或长或短的毛 发状、具有运动功能的细胞器，其中形态较长

一些裂殖酵母含葡聚糖 和较多几丁质 ；
点滴酵母和荚膜内孢霉(Endomyces capsulata) 以葡聚糖为主，只含少量甘露聚糖。
2）丝状真菌的细胞壁 以粗糙脉孢菌为例
最外层由β- 1, 3 和β- 1, 6 葡聚糖组成 中间是糖蛋白组成的粗糙网和蛋白质层 最里层是几丁质微纤维丝组成的壁
粗糙脉孢菌菌丝的细胞壁构造
第二节 真核微生物 （eukaryote）
真核生物（eukaryote）：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 同时存在叶绿素等细胞器的生物。
真核微生物的种类
真菌（fungi）
单细胞真菌：酵母菌 丝状真菌：霉菌 大型子实体真菌：蕈菌
粘菌（Myxomycota） 假菌（Chromista） 显微藻类（algae） 原生动物（protozoa） 地衣（lichen）
酵母细胞壁与子囊壁的水解：蜗牛消化酶（玛瑙螺的胃液）
β-1, 3 葡聚糖，链状，含量高 葡聚糖
β- 1, 6 葡聚糖，分支，含量低 甘露聚糖是甘露糖α- 1, 6 相连的分支聚合物。
蛋白夹在两者之间，少数结构蛋白，多数是酶，如： 葡聚糖酶、甘露聚糖酶、蔗糖酶、碱性磷酯酶等。
不同种、属酵母菌细胞壁差异较大，且并非各种 酵母都含有甘露聚糖
中间丝: 中间纤维
微管功能：支持和运输，细胞分裂时的纺锤体、鞭毛和纤毛。 微丝功能：提供ATP，发生收缩。 中间丝功能：支持和运动。
以
细
细胞骨架作用
胞 核
为
中
心
向
外
放
射
状
微
管
2、内质网和核糖体 内质网（endoplasmic reticulum）：脂质双分子层，内

对环境的适应性和抵抗力
适应环境变化
真核微生物具有适应环境变化的能力，如温度、湿度、pH值等。它们通过调节 自身的生理和代谢活动来适应不同的环境条件，以保证自身的生存和繁殖。
抵抗力
真核微生物具有一定的抵抗力，能够抵抗某些化学物质、辐射和极端环境条件的 影响。这与其细胞膜、细胞壁和其他细胞器的结构和功能有关。
维持生态平衡
真核微生物在自然界中扮演着重要的角色，通过分解有机物，将死亡的动植物 残骸转化为无机物质，为其他生物提供营养物质和能量，维持生态系统的平衡 和稳定。
合成有机物
合成有机物
有些真核微生物能够合成有机物，如某些藻类能够通过光合 作用将二氧化碳和水转化为葡萄糖，进而合成细胞内的其他 有机物质。这些有机物质可以作为食物来源或用于合成细胞 内的其他重要分子。
在医学和健康领域的应用
01
疾病诊断
生物治疗
02
03
药物筛选
真核微生物可用于检测和诊断传 染病，如细菌、病毒、寄生虫等。
利用真核微生物产生的抗菌肽、 细胞因子等生物活性物质，治疗 感染性疾病和自身免疫性疾病。
真核微生物可用于筛选具有抗癌、 抗炎、抗病毒等活性的天然产物 和合成化合物。
在环境和农业领域的应用
螺旋形
有些真核微生物呈螺旋形，如 螺原体。
丝状
有些真核微生物呈丝状，如根 霉。
真核微生物的大小和染色特性
大小
真核微生物的大小范围较宽，从 微米级到毫米级不等。
染色特性
真核微生物的染色特性因种类而 异，有些染色后呈红色或紫色， 有些则呈蓝色或绿色。
真核微生物的繁殖方式
无性繁殖
真核微生物可以通过分裂、出 芽、孢子等方式进行无性繁殖 。

芽殖电镜照片
假 丝 酵 母
4.生活史
复习思考题
1.名词解释
无性繁殖、有性繁殖、质配、核配、 减数分裂、真菌、同宗配合、异宗 配合。
2. 真菌无性及有性繁殖产生的孢子 种类各有哪些？
3. 图示酵母的生活史。
利用限制性内切酶在特定位置上将 DNA切割成不同长度的片段，经电泳 分离后得到电泳图谱进行比较。酶切后 获得的DNA片段数目和大小不同。 常用酶切的对象： 线粒体基因组 rDNA
随机扩增多态性DNA (RAPD)
利用随机合成的单个寡核苷酸引物 通过PCR反应扩增靶细胞DNA，扩增 产物经电泳分离，可分析产物在不同 菌株之间的多态性。 适用于种以下水平的分类学研究。 也可用于遗传背景不清的靶基因的分 析。
三、准性生殖与异核现象
1. 异核现象与异核体 （1）异核现象：菌丝内含有两种 或多种不同基因型核的现象。 （2）异核体：具有两种或多种不 同基因型的菌丝体，称为异核 体
异核体的形成
自发突变
菌丝体融合 + 角变
2.准性生殖：
真菌不通过减数分裂而发 生低频率的基因重组的生殖方式
第三节 真菌分类
根 霉 接 合 孢 子
三、子囊菌门的真菌 1.脉孢菌属 • 属核菌纲 球壳目 粪壳科
2.赤霉属
座属 菌核 科菌 纲 球 壳 目 肉

3.虫草属

属核菌纲 球壳目 麦角菌科
四 半知菌类
1. 曲霉属 (Aspergillus)
菌丝发达分 生孢子梗从足 细胞上长出， 顶囊小梗单层 或双层，分生 孢子颜色各异。 生产酶制剂； 产生毒素。
目前真菌界(Fungi)的实际范围
壶菌门 Chytridiomycota 接合菌门 Zygomycota 子囊菌门 Ascomycota 担子菌门 Basidiomycota 半知菌类 Fungi Imperfcti

酵母菌和霉菌具有很强的分解复杂有机物 的能力，与细菌、放线菌一样是自然界物 质循环中的重要分解者，在有机污水和有 机固体废物的生物处理中发挥着非常重要 的作用。
（一）酵母菌（yeast）
概念： 酵母菌是一群以出芽繁殖为主的单细胞真菌。

主要分布在含糖质较高的偏酸环境中。 有的种类能分解利用烃类。
（4）青霉
•形态特征：与曲霉类似， 但无足细胞，分生孢子 梗从基丝或气丝上生出， 有横隔，顶端有扫帚状 分生孢子头； •作用：生产青霉素，生 产有机酸和酶制剂。
（5）镰刀霉：对氰化物的分解能力很强，可 用于处理含氰废水；有些种可生产酶制剂； 有些种可产生毒素，污染粮食、蔬菜和饲 料，人畜误食会中毒。 （6）木霉：生产纤维素酶，合成核黄素，生 产抗生素，分解纤维素和木质素。 （7）交链孢霉：有些种可用于生产蛋白酶， 有些种可转化甾族化合物。 （8）白地霉：菌体蛋白营养价值高，可食用 或作饲料，处理制糖、酿酒、淀粉、食品 饮料、豆制品等有机废水。

核膜：核孔40~70nm，透性比任何生物膜都大。 染色体：由DNA和组蛋白牢固结合而成，呈线状。 数目因种而异。 核仁：核内有一或几个核仁，为合成核糖体的场 所。 中心体：在核膜外，由蛋白质亚基组成的细丝状 结构，在细胞繁殖分裂过程中起作用。
（4）细胞质
液泡： 单层膜包裹的细胞器； 含有机酸、盐类水溶液 和水解酶类。 调节渗透压：与细胞质 进行物质交换；储藏物 质。 为细胞成熟的标志。

按分化程度分：
营养菌丝：在固体培养基内伸入基内的菌 丝，吸收养料。 气生菌丝：向空中生长的菌丝，发育到一 定阶段可以分化为繁殖菌丝。


霉菌菌丝细胞的结构与酵母菌相似，只有 细胞壁的成分有些不同，多含壳多糖，少 数含纤维素。

质配（N+N）
特点
1）无性：出芽生殖（N、2N体营养细胞） 2）有性：4个子囊孢子 代表：酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae） 2、单倍体（N）时间长，2倍体不能生存 八孢裂殖酵母 (Schizosaccharomyces octosporus)
N 体细胞
萌 发
裂殖
子代（N）
引自周茂繁著《真菌属分类图索》（1983）
引自周茂繁著《真菌属分类图索》（1983）lo Nhomakorabeaasome
引自邢来君、李明春著《普通真菌学》（1999）
2、菌丝顶端的构造：包括延伸区、硬化区、次生壁 形成区、成熟区、隔膜区。 菌丝顶端延伸区和硬化区的内层是几丁质层，外 层为蛋白质层；次生壁形成区就是亚顶端部位，其由 内至外是几丁质层、蛋白质层和葡聚糖蛋白网层；再 下面就是成熟区，其由内至外相应地为几丁质层、蛋 白质层、葡聚糖蛋白质层和葡聚糖层；最后就是隔膜 区。 真菌细胞壁特征性地含有几丁质，使细胞壁坚韧； 也含有蛋白质、甘露聚糖和葡聚糖等无定型物质，它 们混在上述纤维状物质构成的网内或网外，充实了细 胞壁的结构。
菌丝组织体
引自周茂繁著《真菌属 分类图索》（1983）
菌核
子座
引自邢来君、李明春著 《普通真菌学》（1999）
菌索
三、菌丝的特化形式
营养体特化 假根、吸器、附着枝、菌核、菌环和菌网 子实体 无性：分生孢子头（座，盘）、孢子囊 有性：担子、子囊果等
一、营养体特化 假根 吸器
营养体菌丝特化
菌核 营养体特化
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。

有性孢子的类型：卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子
1、卵孢子（oospore） 2n
卵孢子由雄器和藏卵器结合发育而成。 雄器和藏卵 器均由菌丝分化而来。
藏卵器
藏卵器
雄器
卵球 授精丝卵孢子 卵球
卵孢子
2、接合孢子（zygospore） 2n
接合孢子是由菌丝生出的结构基本相似，形态相同或略有不 同的两个配子囊接合而成。 两个+、-菌丝成对地相互吸引 形成原配子囊(progametangium) 两个配子囊发生质配、核配，然
类群 低等真菌
真菌各主要类群的特征
是否具有穿 孔隔膜
无性孢子形成
有性孢子形成
鞭毛菌亚门
无
游动孢子
卵孢子
接合菌亚门
无
孢囊孢子
接合孢子
高等真菌
子囊菌亚门
有
分生孢子
子囊孢子
担子菌亚门
有
罕见
担孢子
半知菌亚门
有
分生孢子
无
四、霉菌的群体形态
（一）霉菌的菌落特征
特征： 疏松，圆形、绒毛
状、絮状或蜘蛛网状;
• 大，有的长得很快， 可蔓延至整个平板;
• 色彩，孢子有不同 形状、结构和颜色，可使 各种霉菌菌落呈现不同结 构和色泽。霉菌可产生水 溶性色素和非水溶性(脂 溶性)色素。
（二）液体培养
静置培养：菌丝在液面生长形成一层膜 振荡培养：形成菌丝球
五、真菌的代表种类
1、鞭毛菌亚门（Oomycetes） 大多数水生，少数两栖和陆生。 无性繁殖产生游动孢子。 有性繁殖形成卵孢子。 绵霉属(Achlya)
是水塘和稻田中动植物残体上 经常出现的一种腐生真菌，某 些种是危害水稻的绵腐病菌。 营养体是单细胞个体。

如活性污泥驯化中期 （游离细菌大量出现
痢疾变形虫
后）。
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19
（三）纤毛纲 ★
1、特征：
小核
周身表面或部分表面具有 纤毛。
提问：纤毛的功能？
游动及摄食的工具。
纤毛 胞口 胞咽 食物泡
大核
钟虫形态图
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20
No Image
纤毛虫类与水处理的关系
非常密切！ ？
纤毛虫喜吃游离细菌及有机颗粒， 已发现的种类有6000种，远远超过肉足类和鞭毛类。
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13
No Image
(一)鞭毛纲
形态：具一根或多根鞭毛，作为运动胞器。 分为植物性鞭毛虫和动物性鞭毛虫。
I. 植物性鞭毛虫（兼有动物性营养）
“眼虫”－裸 藻
与水处理的关系★
长期无光时色 素退化、进行 异养生存！
“钟罩虫”----金 藻
适宜的环境是α—中污性小水体，生活污水中较多，
在活性污泥、生物滤料的膜上有，但量少。
细胞质可伸缩变动而形成伪足。
作为运动和摄食的胞器。
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16
典型种：变形虫、辐射变 形虫、太阳虫、壳虫
太 阳 虫
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17
2、营养 动物性营养
捕食草履虫
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吞噬的 硅藻 细胞核
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严重的水传染病变形 虫（Amoebida，阿 米巴）痢疾(赤痢)就 是由于寄生的变形虫 赤痢阿米巴引起的。
• ★ 与水处理的关系： 大量出现时预示出水 水质差。
为32~70um，
宽22~48um，
口围12~25um
2．群体型（“九头鸟”）
• 固着型纤毛虫中的群体型生物有缩虫、盖虫、累枝虫三 种。
柄 可 收 缩
缩虫 累枝虫 盖虫