02 第二章 微生物主要类群的形态、结构和功能.ppt

第1页：第二章 微生物主要类群的形态、结构和功能

第二章 微生物主要类群的形态、结构和功能：本章分六节。

• 第一节 细菌
• 第二节 放线菌
• 第三节 其他原核生物
• 第四节 酵母菌
• 第五节 霉菌
• 第六节 病毒

第2页：原核细胞与真核细胞的区别

原核细胞和真核细胞的区别

第3页：细菌的概念

第一节 细菌

细菌是单细胞原核微生物，个体微小，形态简单，以二等分裂方式繁殖，在自然界中分布最广、数量最多。

第4页：第一节 细菌的讲授提纲

第一节 细菌：本节讲授要点。

• 细菌的基本形态及空间排列
• 细菌的大小及其测定方法
• 细菌细胞结构及其功能
• 细菌的繁殖方式与过程
• 细菌的菌落形态及其意义
• 细菌的命名及其分类系统

第5页：细菌形态的多样性

不同细菌的形态千差万别，但就单个有机体而言基本形态可分为球状、杆状与螺旋状三种，此外还有许多特殊形态：

• 柄杆菌：细胞上有柄、菌丝、附器等细胞质伸出物，呈杆状或梭状并有特征性细柄
• 球衣菌：能形成衣鞘，杆状细胞呈链状排列于衣鞘内而成丝状
• 支原体：只有细胞膜、没有细胞壁，细胞柔软、形态多变，具高度多形性
• 此外还发现呈星形和方形的细菌

第6页：细菌的三种基本形态

一、细菌的基本形态及空间排列

细菌的三种基本形态：球状、杆状和螺旋状。

第7页：球菌及其排列方式

1. 球菌（coccus）：菌体呈球形或近似球形，以典型的二分裂方式繁殖，分裂后新细胞常保持一定的空间排列方式。按分裂方向及子细胞排列状态分为：

• 单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌

第8页：单球菌

（1）单球菌：分裂后的细胞分散而单独存在的球菌。

• 例：尿素微球菌（Micrococcus ureae）

第9页：双球菌

（2）双球菌：分裂后两个球菌成对排列。

• 例：肺炎双球菌（Diplococcus pneumoniae）

第10页：链球菌

（3）链球菌：分裂沿一个平面进行，分裂后细胞排列成链状。

• 例：乳链球菌（Streptococcus lactis）

第11页：四联球菌

（4）四联球菌：分裂沿两个相互垂直的平面进行，分裂后每四个细胞呈田字形排列。

• 例：四联微球菌（Micrococcus tetragenus）

第12页：八叠球菌

（5）八叠球菌：按三个互相垂直的平面分裂后，每八个球菌在一起成立方体形。

• 例：藤黄八叠球菌（Sarcina ureae）

第13页：葡萄球菌

（6）葡萄球菌：分裂面不规则，多个球菌聚在一起，像一串串葡萄。

• 例：金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）

第14页：杆菌的分类

2. 杆菌的分类依据：

• 按长宽比例分：长杆菌、杆菌、短杆菌
• 按菌体两端形态分：半圆状、刀切状
• 按细胞排列方式分：链状、栅状等

第15页：杆菌的形态对比

常见杆菌形态：短杆菌、长杆菌、梭状芽孢杆菌。

第16页：链状杆菌与单杆菌

杆菌的排列方式举例：链状杆菌、单杆菌。

第17页：杆菌细胞两端的形态

杆菌细胞两端的形态特征：半圆状与刀切状是区分杆菌的重要依据之一。

第18页：螺旋菌的分类

3. 螺旋菌：螺旋状的细菌称为螺旋菌，按弯曲情况分为：

弧菌

螺旋不满一圈，菌体呈弧形或逗号形，如霍乱弧菌、逗号弧菌。

螺旋菌

螺旋满 2—6 环，呈螺旋状，如干酪螺菌。

螺旋体

旋转周数在 6 环以上，菌体柔软，如梅毒密螺旋体。

第19页：三种螺旋状细菌的形态

三种螺旋状细菌的形态对比：螺旋菌（满2—6环）、弧菌（不满一圈）、螺旋体（6环以上、菌体柔软）。

第20页：细菌的大小及测定方法

二、细菌的大小及测定方法

• 测量工具：测微尺
• 长度单位：微米（μm）
• 表示方法：球菌记直径；杆菌记宽×长；螺菌记宽、长、螺距

第21页：细菌大小测定示意

本页图示细菌大小的测定方法：以测微尺在显微镜下量取球菌直径与杆菌的宽、长。

第22页：细菌的大小数值

• 通常球菌直径：0.2—1.5 μm；杆菌长 1—5 μm、宽 0.5—1 μm
• 大肠杆菌：平均长度 2 μm，宽度 0.5 μm；1500 个大肠杆菌头尾相接约等于 3 mm，10⁹ 个大肠杆菌约重 1 mg
• 细菌大小随菌种、菌龄及染色前后而变化，文献记载常为平均值或代表性数值

注：原文"109个大肠杆菌重1 mg"，按上下文应为 10⁹（10的9次方）个，此处按标准写法标注。

第23页：细菌细胞的大小表

细菌细胞的大小：下表列出五种细菌的直径或宽×长。

注：原页菌名与数值为粘连文本，按所列五种细菌的顺序依次对应切分还原，建议对照原图核对。

第24页：细菌细胞结构组成

三、细菌细胞结构及其功能

• 基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核区、间体、核糖体、气泡和储藏物
• 特殊结构：荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢

第25页：细菌细胞结构模式图

本页为细菌细胞结构模式图，整体标注细胞壁、细胞膜、细胞质、核区及荚膜、鞭毛、芽孢等特殊结构在菌体中的位置。

第26页：细胞壁的结构与功能

细胞壁

位于菌体最外层、内侧紧贴细胞膜的一层无色透明、坚韧而有弹性的结构，约占细胞干重的 10%—25%。

细胞壁的功能：

• 保持细胞形状
• 保护菌体
• 为鞭毛运动提供支点
• 与抗原性、致病性和噬菌体的感染相关

第27页：革兰氏阳性菌细胞壁

革兰氏阳性菌（G+）细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成。

磷壁酸

约占 40%，为 G+ 菌所特有，主链由数十个磷酸甘油或磷酸核糖醇组成，有的还带有由 D-Ala 和还原糖组成的侧链。

肽聚糖

约占 30%—70%，不同菌种中肽聚糖（肽链）组分不同。

第28页：革兰氏阴性菌细胞壁

革兰氏阴性菌（G-）细胞壁：分内壁层和外壁层。

内壁层

紧贴胞膜，仅由 1—2 层肽聚糖分子构成，占细胞壁干重 5%—10%，无磷壁酸。

外壁层

位于肽聚糖层外部，包括脂多糖、脂蛋白、蛋白质层（基质蛋白、外壁蛋白）和磷脂。

第29页：革兰氏染色原理

革兰氏染色原理（三步）：

• 第一步：结晶紫使菌体着上紫色
• 第二步：碘和结晶紫形成大分子复合物，分子大，能被细胞壁阻留在细胞内
• 第三步：酒精脱色，因细胞壁成分与构造不同而反应不同

G+ 菌

细胞壁厚、肽聚糖含量高、交联度大，乙醇脱色时肽聚糖脱水致孔径缩小，结晶紫-碘复合物被阻留，仍呈紫色。

G- 菌

肽聚糖层薄、交联松散，含脂量高，乙醇溶解脂质使缝隙加大，复合物溶出而被脱色，沙黄复染后呈红色。

第30页：细胞膜的化学组成

细胞膜

紧贴细胞壁内侧、包围细胞质的一层柔软而富有弹性的半透明薄膜。

化学组成主要包括：蛋白质、磷脂、糖类，以及少量核酸。

第31页：细胞膜的液态镶嵌模型

1972年 Singer 和 Nicolson 提出细胞膜液态镶嵌模型：

• 膜由球形蛋白与磷脂按二维排列方式构成流体镶嵌式结构
• 流动的脂类双分子层构成膜的连续体
• 蛋白质像孤岛一样无规则地漂流在磷脂的"海洋"中

第32页：细胞膜的功能

细胞膜的功能：

• 选择性屏障作用
• 代谢中心

第33页：细胞质及其内含物

细胞质

细胞膜内除核区以外的细胞物质，为无色、透明、粘稠状物质，主要成分为水、蛋白质、核酸、脂类、少量糖和无机盐。

功能：细胞质中含有丰富的酶系，是营养物质合成、转化、代谢的场所。

第34页：细菌的细胞核

4. 细胞核：细菌只有核区，无核膜、核仁和固定形态，一般位于细胞中央，呈球形、棒状或哑铃形，但不与细胞质混合。

• 细菌 DNA 长度一般为 1—3 mm，大肠杆菌的 DNA 长约 1 mm
• 生长迅速的细菌在核分裂后细胞常来不及分裂，细胞中常有 2—4 个核；生长缓慢的细菌一般只有 1—2 个核
• 不在染色体复制时期一般是单倍体

第35页：质粒

质粒

细菌染色体外的遗传物质，由共价闭合环状双链 DNA 分子组成，分子量约为 2—100×10⁶ D，携带 1—100 个基因，一个菌细胞可有一至数个质粒。

质粒的特点：

• 可自我复制、稳定遗传和表达，也可整合和消失，并在一定范围内在细胞间传递
• 无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方式获得，不能自发产生
• 例：细菌抗药性因子、大肠杆菌的 F 因子
• 应用：基因工程、体外重组

第36页：荚膜

1. 荚膜：某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质，按形状和厚度分为：

荚膜（大荚膜）

粘液状物质具有一定外形，相对稳定地附着在细胞壁外，厚度＞0.2 μm。

粘液层

粘液物质没有明显边缘，比荚膜松散，可向周围环境扩散，增大黏性。

菌胶团

多个细菌共有一个荚膜。

第37页：鞭毛

2. 鞭毛：某些细菌表面由细胞内生出的细长、波曲、毛发状结构，是细菌的"运动器官"，一般认为靠鞭毛丝旋转而动。

• 长度一般为 15—20 μm，最长可达 70 μm
• 直径为 0.01—0.02 μm
• 不同细菌的鞭毛数目和着生位置不同，数目一般一至数十条

第38页：鞭毛的化学组成与着生

• 化学组成：主要由鞭毛蛋白构成，还含少量多糖、脂类和核酸等
• 起源：鞭毛起源于细胞质膜内侧的基粒，细胞质区内的颗粒状小体即基粒，鞭毛自基粒长出穿过细胞壁延伸到细胞外部

第39页：鞭毛的着生方式

鞭毛的着生方式：本页图示周生鞭毛，即鞭毛分布于菌体周身。

第40页：芽孢的组成和结构

3. 芽孢：具有多层结构，主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心。

• 外壁层厚而致密，主要成分为脂蛋白，通透性差、不易着色
• 核心含有大量 DNA、RNA、蛋白酶等，还含有芽孢特有的 2,6-吡啶二羧酸（DPA），一般以 DPA-Ca 形式存在
• 皮层主要含芽孢肽聚糖与 DPA-Ca，体积大且比较致密

第41页：芽孢的形态与位置

本页图示芽孢的形态及其在细胞中的位置，包括中央、近端与顶端等不同着生方式，是芽孢菌分类的依据之一。

第42页：细菌的繁殖方式与过程

四、细菌的繁殖方式与过程：一般为无性繁殖，即二分裂法。

同形裂殖

裂殖后形成的子细胞大小相等。

异形裂殖

分裂产生两个大小不等的子细胞。

细菌分裂过程：① 核质分裂；② 横隔壁形成；③ 子细胞分离。

第43页：细菌的菌落形态及意义

五、细菌的菌落形态及其意义

菌落

在固体培养基上由单个细胞繁殖形成的肉眼可见的子细胞群体。

菌落的特征包括：大小、形状、边缘、隆起、光泽、质地、颜色、扩展性、透明度等。

第44页：放线菌的概念

第二节 放线菌

放线菌（Actinomycetes）

一类具有丝状分枝细胞和无性孢子的 G+ 原核微生物，由于菌落呈放射状而得名。

第45页：放线菌介于细菌与真菌之间

放线菌是一类介于细菌和真菌之间的单细胞生物：

• 与细菌相似：细胞构造和细胞壁化学组成与细菌相近，同属原核生物
• 与霉菌相似：菌体呈纤细菌丝状且分枝，以外生孢子形式繁殖
• 菌落中的菌丝常从一个中心向四周辐射状生长，故名放线菌

第46页：第二节 放线菌的讲授提纲

放线菌：本节提要。

• 放线菌的形态特征
• 放线菌的繁殖方式
• 放线菌的菌落特征
• 放线菌的重要类群

第47页：放线菌的形态特征

大部分放线菌由分枝状的菌丝组成，菌丝大多无隔膜，属单细胞。

• 菌丝粗细与细菌中的杆菌宽度相近（1 μm 左右）
• 细胞壁含胞壁酸、二氨基庚二酸，不含几丁质、纤维素
• 革兰氏阳性

第48页：放线菌的菌丝类型

放线菌的菌丝按形态和功能不同可分为：

• 基内菌丝（营养菌丝）
• 气生菌丝
• 孢子丝

第49页：基内菌丝

1. 基内菌丝

• 在培养基内匍匐生长的菌丝，无隔，约 0.2—0.8 μm
• 通常会产生水溶性或脂溶性色素
• 功能：吸收营养，故又称营养菌丝

第50页：气生菌丝

2. 气生菌丝

• 由营养菌丝长出培养基外、伸向空间的菌丝，略粗于基丝（0.5—1.2 μm），也有色素产生
• 功能：生长到一定阶段可分化出繁殖结构，即孢子丝

第51页：孢子丝

3. 孢子丝

• 概念：可以形成孢子的菌丝，具有分类价值
• 功能：繁殖
• 形态：直、波曲、螺旋
• 着生方式：丛生、轮生

第52页：放线菌孢子丝的类型

放线菌孢子丝类型：

• 垂直单轮（无螺旋）、单轮（有螺旋）
• 双轮（无螺旋）、双轮（有螺旋）
• 弯曲丛生、松环、初级螺旋、钩状、松螺旋、紧螺旋

第53页：单轮生螺旋状孢子丝

本页为单轮生螺旋状放线菌孢子丝的光学显微镜图片，可见孢子丝呈螺旋状并以单轮方式着生于菌丝上。

第54页：孢子的形态与色素

放线菌孢子的形态特征：

• 形状：圆、卵圆、柱状等
• 表面：或光滑或粗糙，有的还带有毛刺、鞭毛
• 色素：因种而异

第55页：放线菌的繁殖方式

二、放线菌的繁殖方式：主要通过形成无性孢子繁殖，也可借菌丝断片（液体培养时）繁殖。无性孢子主要有两种形成方式：

• 横隔分裂
• 形成孢子囊

第56页：分生孢子

1. 分生孢子（conidiospores）：在气生菌丝顶端形成成串或单个孢子，由菌丝分裂形成。

第57页：孢囊孢子

2. 孢囊孢子：在气生菌丝顶端或基内菌丝顶端膨大或盘卷缠绕形成孢子囊，在孢子囊内形成孢囊孢子。

• 孢囊：菌丝细胞在不同平面反复分裂而形成
• 有的孢囊孢子可以丛毛运动

第58页：放线菌的菌落特征

三、放线菌的菌落特征

• 液体静止培养：表面常形成一层膜
• 固体培养基培养：菌落较小而质地致密、表面干燥、多皱、绒状

第59页：放线菌的重要菌群

四、放线菌的重要菌群

• 链霉菌属（Streptomyces）：产生链霉素、红霉素、四环素等著名抗生素
• 诺卡氏菌属（Nocardia）：烃类发酵、污水处理，产生万古霉素、头孢菌素等
• 小单孢菌属（Micromonospora）：产生庆大霉素、利福霉素等
• 放线菌属（Actinomyces）：多为致病菌

第60页：其他原核微生物

第三节 其他原核生物：主要包括

• 蓝细菌、黏细菌、鞘细菌、螺旋体、蛭弧菌
• 支原体、衣原体、立克次氏体、古细菌

第61页：酵母菌的五个特点

第四节 酵母菌：酵母菌（yeast）是一通俗名称，一般认为具有以下五个特点：

• 个体一般以单细胞状态存在
• 多数出芽繁殖，也有的裂殖
• 能发酵糖类产能
• 细胞壁常含有甘露聚糖
• 喜在含糖量较高、酸度较大的环境中生长

第62页：酵母菌的种类与分布

• 种类较多，目前已知有 500 多种
• 分布广：水果、蔬菜、花蜜和植物叶子表面以及果园土壤里，牛奶、动物排泄物及空气中也有存在
• 大多数腐生，少数寄生，与人类关系密切

第63页：第三节 酵母菌的讲授提纲

酵母菌：本节内容。

• 酵母菌的形态和大小
• 酵母菌的细胞结构与功能
• 酵母菌的繁殖方式与基本过程
• 酵母菌的生活史类型
• 酵母菌的菌落特征
• 酵母菌的分类地位

第64页：酵母菌的形态

1. 酵母菌形态：酵母菌是一群单细胞的真核微生物，形态因种而异，通常为圆形、卵圆形或椭圆形。

• 特殊形态：柠檬形、三角形、藕节状、腊肠形，以及假菌丝等

第65页：酵母菌的大小

2. 酵母菌大小：酵母菌比细菌粗约 10 倍，直径一般为 2—5 μm，长度为 5—30 μm，最长可达 100 μm。

• 例：酿酒酵母（S. cerevisiae）宽 2.5—10 μm，长 4.5—21 μm
• 大小、形态与菌龄、环境有关：成熟细胞大于幼龄细胞，液体培养的细胞大于固体培养的细胞

第66页：酵母菌的细胞结构

酵母菌的细胞结构与功能：一般具有细胞壁、细胞膜、细胞核、液泡、线粒体、内质网、微体、微丝及内含物等，有的菌体还有出芽痕、诞生痕。

本页配酿酒酵母细胞结构模式图。

第67页：酵母菌的细胞壁

1. 细胞壁：酵母细胞壁呈"三明治"结构。

• 外层：主要为甘露聚糖
• 中间层：主要是蛋白质
• 内层：主要为葡聚糖

第68页：酵母菌的细胞膜

2. 细胞膜：酵母细胞膜是双磷脂层构造，其间镶嵌着蛋白质和甾醇。

• 与原核生物基本相同
• 酿酒酵母等含有固醇类（甾醇），这在原核生物中是罕见的

第69页：酵母菌细胞膜的功能

酵母细胞膜的功能：

• 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

第70页：酵母菌的核糖体

3. 细胞质：主要是溶胶状物质，其中含有核糖体、线粒体、内质网、高尔基体等细胞器。

核糖体

酵母菌的核糖体为 80S，由 60S 和 40S 大小亚基构成，游离在细胞质中或附着在内质网上。

第71页：酵母菌的线粒体

（2）线粒体

• 由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
• 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
• 是生物氧化中心

第72页：酵母菌的内质网

（3）内质网：分布在整个细胞中由膜构成的管道和网状结构，与核膜或细胞膜相连。

粗糙型内质网

膜外附着有核糖体。

光滑型内质网

表面没有附着的颗粒。

功能：起物质传递作用，另外还合成脂类和脂蛋白。

第73页：酵母菌的细胞核

4. 细胞核：酵母具有由多孔核膜包裹着的细胞核，核膜为双层单位膜，上面有大量的核孔，核膜包裹、轮廓分明。

第74页：酵母菌的繁殖方式

酵母菌的繁殖方式分无性繁殖和有性繁殖两大类，主要是无性繁殖。

无性繁殖

包括芽殖、裂殖、芽裂繁殖和产生无性孢子。

有性繁殖

主要是产生子囊孢子。

假酵母

只有无性繁殖过程。

真酵母

既有无性繁殖，又有有性繁殖过程。

第75页：芽殖

1. 芽殖：酵母菌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

第76页：裂殖与芽裂

• 2. 裂殖：借细胞横分裂法繁殖，与细菌类似，如裂殖酵母；进行裂殖的酵母菌种类很少
• 3. 芽裂：芽殖与裂殖的中间类型，母细胞在出芽的同时产生横隔膜

第77页：子囊与子囊孢子的形成

（二）有性生殖：酵母菌以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖。

• 邻近两个性别不同的细胞各伸出管状原生质突起，相互接触、局部融合形成通道
• 经质配、核配形成双倍体细胞——接合子
• 接合子进行减数分裂，形成 4 个或 8 个子核，每个子核与周围细胞质一起形成孢子壁后即成子囊孢子；形成子囊孢子的细胞称为子囊
• 一般一个子囊可产生 4—8 个子囊孢子，数目、大小、形状因种而异

第78页：子囊孢子形成示意图

本页图示子囊孢子的形成：二倍体营养体细胞经减数分裂产生四个单倍体的核，原细胞发育成子囊，里面有四个子囊孢子，将来发育成单倍体营养体细胞。

第79页：酵母菌生活史的三种类型

上代个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程，称为生活史或生命周期。各种酵母的生活史可分为三种类型：

• 单倍体型
• 双倍体型
• 单双倍体型

第80页：单倍体型生活史

1. 单倍体型：以八孢裂殖酵母为代表。

• 营养细胞是单倍体
• 无性繁殖以裂殖方式进行
• 双倍体细胞不能独立生活，双倍体阶段短，一经生成立即减数分裂

第81页：双倍体型生活史

2. 双倍体型：以路德类酵母为代表。

• 营养体为双倍体，不断进行芽殖，双倍体营养阶段长
• 单倍体的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，不能独立生活

第82页：单双倍体型生活史

3. 单双倍体型：以啤酒酵母为代表。

• 单倍体营养细胞和双倍体营养细胞均可进行芽殖
• 营养体既可以单倍体形式也可以双倍体形式存在，在特定条件下进行有性生殖
• 单倍体和双倍体两个阶段同等重要，形成世代交替

第83页：酵母菌的菌落特征

酵母菌的菌落特征：

• 固体培养：菌落大而厚，圆形，光滑湿润，粘性，颜色单调，常见白色、土黄色、红色
• 液体培养：形成菌膜、沉淀或浑浊

本页配啤酒酵母菌落图片。

第84页：第四节 霉菌的讲授提纲

第四节 霉菌：本节内容。

• 霉菌的概念及其与食品工业的关系
• 霉菌菌丝的构成及其特点
• 霉菌的菌丝细胞结构
• 霉菌的繁殖
• 霉菌的生活史
• 菌落特征
• 真菌的分类系统简介

第85页：霉菌的概念

霉菌和酵母同属于真菌。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。

• 按 Smith 分类系统，霉菌分属于真菌界
• 在自然界分布相当广泛，无所不在，种类和数量惊人

第86页：霉菌与食品工业的关系

霉菌与食品的关系：

• 生产传统食品：酿制酱、酱油、干酪等
• 工业应用：生产有机酸（柠檬酸、葡萄糖酸）、酶制剂（淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶）、抗生素（青霉素、头孢霉素）、维生素、生物碱、真菌多糖、植物生长刺激素（赤霉素）、甾体激素类药物和酿造食品
• 此外在生物防治、污水处理和生物测定等方面也有应用

第87页：霉菌的菌丝构成

霉菌的菌体由分枝或不分枝的菌丝构成，许多分枝菌丝相互交织构成菌丝体。菌丝是中空管状结构，直径约 2—10 μm。

无隔菌丝

为长管状单细胞，细胞质内含多个核，生长表现为菌丝延长和细胞核增多，是低等真菌所具有的菌丝类型。

第88页：有隔菌丝

有隔菌丝

菌丝中有隔膜，被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞，菌丝由多个细胞组成，每个细胞内有一至多个核；隔膜上有单孔或多孔，细胞质和细胞核可自由流通，每个细胞功能相同，这是高等真菌所具有的类型。

第89页：霉菌的菌丝细胞结构

霉菌的菌丝细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、核糖体、内质网及各种内含物（肝糖、脂肪滴、异染粒等）组成。

• 幼龄菌往往液泡小而少，老龄菌具有较大的液泡

第90页：霉菌的细胞壁

除少数低等水生霉菌细胞壁含纤维素外，大部分霉菌细胞壁主要由几丁质组成。

• 几丁质由数百个 N-乙酰葡萄糖胺分子以 β-1,4 糖苷键连接而成
• 几丁质和纤维素分别构成高等和低等霉菌细胞壁的网状结构——微纤丝，使细胞壁具有坚韧的机械性能
• 无定型物质（蛋白质、甘露聚糖和葡聚糖）填充于纤维状物质构成的网内或网外，充实细胞壁结构
• 细胞膜、细胞核、线粒体、核糖体等结构与其他真核生物（如酵母）基本相同

第91页：霉菌繁殖方式总览

四、霉菌的繁殖：繁殖方式包括菌丝片段、无性孢子与有性孢子。

• 无性孢子：孢囊孢子、分生孢子、厚垣孢子、节孢子（另有芽孢子）
• 有性孢子：卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子

第92页：孢囊孢子

无性繁殖不经过两个性细胞的结合，只是由营养细胞分裂或分化而形成同种新个体。

1. 孢囊孢子

生于孢子囊内，又叫内生孢子。由气生菌丝顶端膨大形成孢子囊，囊中形成许多核，每个核外包以原生质并产生细胞壁即成孢囊孢子。带有孢子囊的梗称孢子囊梗，伸入孢子囊中的部分叫囊轴或中轴，孢子囊成熟后释放孢子。

• 例：藻状菌纲毛霉目及水霉目一些属以此方式繁殖

第93页：孢囊孢子形态示意

本页图示孢囊孢子的形态与孢子囊结构，可见孢子囊梗伸入孢子囊形成的囊轴以及囊内成熟的孢囊孢子。

第94页：分生孢子

2. 分生孢子：霉菌中常见的一类无性孢子，生于细胞外，又叫外生孢子，是大多数子囊菌纲及全部半知菌的无性繁殖方式。

• 由菌丝顶端细胞或分生孢子梗顶端细胞经分割或缩缢而形成的单个或成簇的孢子
• 形状、大小、结构、着生方式、颜色因种而异

第95页：曲霉与青霉的分生孢子

分生孢子的着生构造举例：

曲霉属

分生孢子梗的顶端膨大成球形的顶囊，孢子着生于顶囊的小梗之上。

青霉属

分生孢子着生在帚状的多分支小梗上。

其他

有些霉菌的分生孢子着生在分生孢子垫或分生孢子器等特殊构造上。

第96页：分生孢子着生构造

本页图示分生孢子的着生构造：分生孢子梗顶端膨大并生出小梗，小梗上着生成串的分生孢子。

第97页：节孢子

3. 节孢子（又称粉孢子）：由菌丝断裂形成的外生孢子。

• 菌丝长到一定阶段出现许多横隔膜，然后从横隔膜处断裂，产生许多孢子
• 孢子呈成串的短柱状、筒状或两端钝圆的细胞
• 例：白地霉

第98页：厚垣孢子

4. 厚垣孢子：具有很厚的壁，又叫厚壁孢子。

• 菌丝顶端或中间的个别细胞膨大、原生质浓缩、变圆，然后细胞壁加厚形成圆形、纺锤形或长方形的厚壁孢子
• 是霉菌的休眠体，对热、干燥等不良环境抵抗力很强

第99页：有性繁殖的三个阶段

有性繁殖是经过两个性细胞结合而产生新个体的过程，一般包括三个阶段：

质配

两个性细胞的核共存于一个细胞中，形成双核细胞，每个核的染色体数目都是单倍的（n+n）。

核配

形成二倍体接合子，核的染色体数目是双倍的（2n）。

减数分裂

形成单倍体有性孢子，核的染色体数目是单倍的（n）。

第100页：霉菌有性繁殖的特点

大多数霉菌是单倍体，二倍体仅限于接合子。有性繁殖不如无性繁殖普遍，多发生在特定条件下，在自然条件下较多，在一般培养基上不常出现。

• 多数霉菌由菌丝分化形成特殊的性细胞（器官）——配子囊，或由配子囊产生的配子（雄器和雌器）相互交配形成有性孢子
• 常见的有性孢子：卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子

第101页：卵孢子

1. 卵孢子：由大小不同的配子囊结合后发育而成（2n）。

• 小型的配子囊称雄器，大型的配子囊称藏卵器
• 藏卵器内有一个或数个称为卵球的原生质团，相当于高等生物的卵
• 雄器中的细胞质和细胞核通过受精管进入藏卵器并与卵球结合，受精卵球生出外壁，发育成卵孢子

第102页：接合孢子

2. 接合孢子：由菌丝生出的两个结构基本相似、形态相同或略有不同的配子囊接合而成，形态为厚壁、粗糙、黑壳。

• 两个相邻菌丝相遇，各自向对方生出极短的侧枝，称原配子囊
• 原配子囊接触后顶端各自膨大并形成横隔，分隔形成两个配子囊细胞，其下部分称配子囊柄
• 两个配子囊之间的横隔消失，发生质配、核配，同时外部形成厚壁，即成接合孢子

第103页：接合孢子形成过程图

本页图示接合孢子的形成过程：原配子囊接触 → 顶端膨大并形成横隔 → 横隔消失发生质配核配 → 外部形成厚壁成为接合孢子。

第104页：子囊孢子

3. 子囊孢子：在子囊内形成的有性孢子，形成子囊孢子是子囊菌纲的主要特征。

• 子囊是两性细胞接触后形成的囊状结构，有球形、棒形、圆筒形、长方形等，因种而异
• 子囊内孢子通常为 1—8 个，子囊孢子的形状、大小、颜色各不相同
• 最简单的形成方式是两个营养细胞结合形成子囊，细胞核分裂形成子核，每一子核形成一个子囊孢子，如酿酒酵母

第105页：子囊的形成方式与形态

本页图示子囊形成的方式、形状与大小，可见不同子囊菌的子囊形态差异及子囊内子囊孢子的排列。

第106页：担孢子

4. 担孢子：担子菌所特有，经两性细胞核配合后产生的外生孢子，因着生在担子上而得名。

第107页：霉菌的菌落特征

霉菌的菌落特征：菌落大、疏松、干燥、不透明，有的呈绒毛状、絮状或网状等，菌体可沿培养基表面蔓延生长。

• 由于不同的真菌孢子含有不同的色素，菌落可呈现红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色

第108页：霉菌菌落形态

本页图示霉菌的菌落外观，可见菌落大而疏松、表面呈绒毛状或絮状，并可沿培养基表面蔓延生长。

第109页：真菌的分类系统

七、真菌的分类系统简介：真菌门下分五个亚门。

• 鞭毛菌亚门
• 接合菌亚门
• 子囊菌亚门
• 担子菌亚门
• 半知菌亚门

第110页：第五节 病毒的讲授提纲

第五节 病毒：本节内容。

• 病毒的生物学特性
• 病毒的基本形态和大小
• 病毒的基本结构
• 病毒的增殖过程
• 噬菌体

第111页：病毒的生物学特性

一、病毒的生物学特性

• 个体极小（以 nm 计），能通过滤菌器，形态多样，有球状、杆状、复合型
• 无细胞结构，主要由蛋白质、核酸构成，一个病毒体内仅含一种核酸（单链或双链）
• 专性活细胞内寄生，病毒酶系不全，离开活体后无生命特征
• 对抗生素不敏感，对干扰素敏感

第112页：病毒的基本形态和大小

二、病毒的基本形态和大小

本页图示病毒的球状、杆状与复合型等形态，并标注其以纳米计的个体大小。

第113页：病毒的基本结构

三、病毒的基本结构：本页图示病毒的核衣壳构造，包括核酸、衣壳、包膜与刺突等组成部分。

第114页：病毒的增殖过程

四、病毒的增殖过程：依次为吸附、侵入、脱壳、生物合成、装配和释放新病毒。

第115页：噬菌体

五、噬菌体：病毒按寄生对象分为植物病毒、动物病毒和微生物病毒，一般把侵染细菌、放线菌的病毒叫噬菌体（侵染真菌的病毒叫噬真菌体）。

• 噬菌体在自然界广泛存在，1995年 ICTV 第六次报告共报道 4000 余种，分属 49 个病毒科
• 据 Bradley（1967）归纳，噬菌体共有六类形态

第116页：T4噬菌体的构造

以大肠杆菌 T4 噬菌体为例：

头部

廿面体对称结构，由蛋白质衣壳构成，内含一条 DNA。

颈部

薄盘状，附颈须。

尾鞘

长 95 nm，衣壳粒螺旋对称，可伸缩。

尾髓

中空，DNA 可由此进入细胞。

基板

六角形盘状物，其上有刺突、尾丝。

刺突与尾丝

刺突有吸附功能，尾丝有识别吸附功能。

第117页：噬菌体的复制与类型

噬菌体没有个体的生长过程，只有基本成分的合成和装配，故其繁殖称做复制。按噬菌体与宿主的关系分为：

烈性噬菌体

感染宿主细胞后能够使宿主细胞裂解的噬菌体。

温和噬菌体（溶源性噬菌体）

感染细胞后将其核酸整合到宿主核 DNA 上，随宿主 DNA 复制而同步复制，一般不引起寄主细胞裂解。

第118页：烈性噬菌体的繁殖过程

烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段：吸附、侵入、复制、装配和释放。

第119页：溶原性与原噬菌体

温和噬菌体

感染细胞后将核酸整合（附着）到宿主核 DNA 上，可随宿主 DNA 复制而同步复制，一般不引起寄主细胞裂解。

原噬菌体（前噬菌体）

整合在宿主核 DNA 上的噬菌体核酸。

溶原性细菌

核染色体上整合有原噬菌体的细菌，可进行正常生长繁殖而不被裂解。

第120页：噬菌体的危害与防治

噬菌体的危害主要是引起发酵中的噬菌体污染。

• 例：丙酮、丁醇发酵中的噬菌体污染；抗生素发酵中的噬菌体污染；食品工业上的噬菌体污染

防治措施：

• 控制活菌排放
• 选育抗性生产菌株
• 生产中轮换使用菌种
• 药物防治，例如用金霉素、四环素等