第四节酵母菌发送确定

1、第二章 真核生物的形态、构造和功能,第一节 真核生物概述自学,真核微生物的主要类群,酵母菌真菌 丝状真菌霉菌 大型真菌(蕈菌)显微藻类原生动物,真核微生物的基本特征,真核微生物包括真菌、单细胞藻类和原生动物 有明显的核。核有核膜将其与细胞质分开 所有真菌都是有机营养型，藻类为无机营养型的光合生物 真菌细胞都有细胞壁，细胞壁成分大都以几丁质为为主，部分低等真菌细胞壁成分以纤维素为主，原生动物无细胞壁 真菌大都为分枝丝状即霉菌，少数为单细胞如酵母,2、真 菌 细 胞 质 膜,与原核生物相似，由蛋白质和脂类组成但真菌细胞膜中具有甾醇，在原核生物细胞膜中很少或没有甾醇真菌中还有细胞核膜、线粒体膜和液泡膜,真 菌 的鞭毛结构,第二节 酵 母 菌,酵母菌(yeast)概念： 不是分类学上的名称，而是一类以出 芽繁殖的单细胞真菌的统称。 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。,酵母菌具有以下特征：,个体一般以单细胞状态存在；多数以出芽方式繁殖，也有的可进行裂殖或产子囊孢子；能发酵糖类产能；细胞壁常含甘露聚糖；喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。,酵母

2、菌习性与分布,酵母菌常分布于含糖较高和偏酸性环境中，如水果、蔬菜、叶子、树皮等处，及葡萄园和果园土壤中等。在油田和炼油厂附近土层中分离到能利用烃类的酵母菌。已知的酵母菌有500多种，共有56个属，分属于子囊菌亚门、担子菌亚门及半知菌亚门。,酵母菌与人类的关系极其密切,食品： 乙醇和酒精饮料的生产，面包的制造工业发发酵： 甘露醇和甘油的发酵，维生素和有机酸, 石油和油品的脱蜡；酵母菌体中提取生化药物： 核酸、麦角甾醇、辅酶A、细胞色素C、凝血质和维生素B2等；生产单细胞蛋白(SCP,single cell protein);酵母菌已成为分子生物学理论研究的良好材料;酵母是基因工程中受体菌。,酵母菌也给人类带来危 害,腐生型酵母菌能使食品腐败变质，少数嗜高渗酵母；有的酵母菌是发酵工业的污染菌，影响发酵产品的产量和质量;也有少数种(约 25种)寄生，引起人或其他动物的疾病。如白假丝酵母等。,二. 酵母菌的细胞形态与构造,酵母菌为单细胞, 细胞直径(25)m(5-30)m， 形态通常呈球形、卵圆形或椭圆形等;假菌丝,酵母菌的细胞形态与大小,图1-36 典型的啤酒酵母细胞形态 1.子细胞 2.出

3、芽痕,酵母菌的细胞形态与大小,图 1-37 白假丝酵母细胞形态 (左)在人体组织中呈假丝状 (右)在普通培养基中呈卵圆形,(二).酵母菌的细胞结构,细胞壁(cell wall),细胞膜(cell membrane),细胞核(nucleus),细胞质(cytoplasm) 与内含物,(一) 细胞壁,细胞壁厚约2570nm，约占细胞干重25%。化学成分主要为葡聚糖和甘露聚糖 .,细胞壁(cell wall),图1-39 啤酒酵母细胞壁的化学结构1.磷酸甘露聚糖; 2.甘露聚糖 3.蛋白质;4.葡聚糖;5.细胞膜 电子显微镜下细胞壁的结构呈“三明治”,酵母菌的细胞结构,(二). 细胞膜(cell membrane),图1-40 酵母菌细胞膜的三层结构细胞膜厚约7.5 nm，,(二) 细胞膜(cell membrane),细胞膜厚约7.5 nm，在酵母细胞膜上的甾醇中，尤以麦角甾醇居多。它经紫外线照射后，可形成维生素D2。细胞膜中含甾醇的性质是真核微生物与原核微生物的重要区别之一.,甾醇类物质,由磷脂分子形成的双分子膜中加入甾醇类物质可以提高膜的稳定性,真核生物细胞膜中一般含有胆固醇等甾醇，含

4、量为5%-25%。,原核生物与真核生物的最大区别就是其细胞膜中一般不含胆固醇，而是含有hopanoid。,甾醇的一般结构,(三). 细胞核(nucleus),细胞核中主要包括核膜、染色质、核仁等结构。核膜是一种双层膜，外层与内质网紧密相接。核膜上有许多直径为4070 nm的核孔，是细胞核与细胞质间进行物质交换的选择性通道。染色体数目因种而异，如啤酒酵母染色体数是17，而非洲粟酒裂殖酵母是3。,酵母菌细胞质内DNA,在酵母菌的线粒体有一个环状双链DNA分子，分子量为145 kb，它能相对独立地进行复制，具有编码若干呼吸酶的基因。2m质粒1967在啤酒酵母中发现，为闭合环状超螺旋DNA分子，长约2m(6kb)。每个酵母细胞质中约含50100个2m质粒, 可作为酵母菌外源DNA载体。,(四) 其他构造,(1). 核糖体(ribosome)分子量 80S； (2) .线粒体(mitochondria) : 一般每个细胞可有120个线粒体，有的可达数百个 。酵母菌只有在有氧代谢时才形成线粒体；在厌氧或葡萄糖含量过高(5l0)时，线粒体的形成被阻遏，,(3)液泡(vacuole),多数成熟的酵母菌

5、，液泡位于细胞中央。老龄细胞可见液泡中有各种颗粒，如异染颗粒、肝糖粒、脂肪粒等。含有中间代谢物、金属离子及水解酶类(可使细胞自溶)。液泡的功能： 贮藏营养物质和水解酶类； 离子和代谢产物的交换、贮藏场所； 调节细胞的渗透压。,(4)微体,白假丝酵母(Candida albicans)等少数酵母中还有由一层约7nm单位膜包裹、直径约3m的圆形或卵圆形的细胞器，称为微体。 其功能是可能参与甲醇和烷烃的氧化。,(5)贮藏物质, 异染颗粒(metachromatic granule) ,主要成分是聚磷酸盐(polyphosphates)，可作为细胞的高能磷酸盐的营养贮藏物。脂肪粒(lipidglobules) 多数酵母细胞含有脂肪粒球体。有些酵母菌，如脂圆酵母等能大量积累脂肪物质,故可用于生产脂肪。,(6) 贮藏物质, 肝糖粒(polysaccharide glycogen) 肝糖粒是酵母贮藏糖类物质的主要形式之一。 海藻糖(trehalose) C12H22O11H2O属非还原性双糖，是酵母细胞贮存糖类的第二种形式。其含量可高达16。,三、酵母菌的繁殖方式和生活史,酵母菌分无性和有性两种繁殖

6、方式。酵母的繁殖方式对菌种的分类、鉴定极为重要。,酵母繁殖方式,(一). 无性繁殖,芽殖(budding) 裂殖(fission) 无性孢子 掷孢子 厚垣孢子(白假丝酵母等),无性繁殖-芽殖,芽殖(budding) 酵母菌的出芽过程：,无性繁殖-裂殖,酵母菌的裂殖与细菌的裂殖相似。进行裂殖的酵母菌种类很少，常见的有裂殖酵母属(Sachizosaccharomyces)的八孢裂殖酵母(S.octosporus)等。,无性繁殖,(二). 有性繁殖,酵母菌以子囊(ascus)和子囊孢子(ascospore)的形式进行有性繁殖。子囊孢子的形状和数目因菌种不同而异，在一个细胞内产生的孢子一般为24个或8个.这些都是酵母菌分类、鉴定的重要依据。,(三) 有性繁殖,酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式进行有性繁殖：,1）两个性别不同的单倍体细胞靠近，相互接触；,2）接触处细胞壁消失，质配；,3）核配，形成二倍体核的接合子：,A、以二倍体方式进行营养细胞生长繁殖，独立生活； 下次有性繁殖前进行减数分裂。,B、进行减数分裂，形成4个或8个子囊孢子，而原有的营养细胞就成为子囊。子囊孢子萌发形成单倍体营养细胞。

7、,有性繁殖,酵母菌子囊孢子形成过程,酵母菌子囊孢子形成过程(有性繁殖)14.两个细胞接合 5.接合子 69.核分裂 1011.核形成孢子,(三) . 酵母菌生活史,酵母菌的生活史可分三个类型:营养体既可以单倍体(n)也可以二倍体(2n)形式存在，啤酒酵母为此种类型的典型代表；营养体只能以单倍体(n)的形式存在，八孢裂殖酵母为此种类型的典型代表；营养体只能以二倍体(2n)形式存在，路氏酵母为此种类型的典型代,A.啤酒酵母,B.八孢裂殖酵母,啤酒酵母繁殖方式和生活史,啤酒酵母的二倍体营养细胞体积较大、生活力强，广泛应用于发酵、科究或是 生物工程。啤酒酵母的二倍体细胞常以芽殖为主要繁殖方式，有性繁殖能力已发生退化。只在特定条件下才产生子囊孢子。工业生产中，常以酵母菌的有性繁殖来判断是否杂菌污染。,四、酵母菌的培养特征,(一)酵母菌的菌落特征 (二)酵母菌的液体培养特征在液体培养基中，不同酵母菌的生长情况不同。菌醭的形成与特征具有分类、鉴定意义。上述生长情况反映了它们对氧气需求的差异。,四. 菌落特征,与细菌菌落类似，但一般较细菌菌落大且厚，表面湿润，粘稠，易被挑起，多为乳白色，少数呈红色。,

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