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02 第二章 微生物的形态、结构和功能.ppt

页数:223页文件大小:6.04 MB来源: 食品微生物学ppt课件

本课件系统讲解细菌、放线菌、酵母菌、霉菌与病毒五大类微生物的形态、结构与功能,覆盖细胞壁与革兰氏染色、芽孢荚膜鞭毛等特殊构造,以及各类微生物的菌落特征、繁殖方式与生活史。

食品微生物第二章前导页,标示本章主题为微生物的形态、结构和功能
正在讲解第二章微生物的形态、结构和功能,本节涵盖本章知识要点、细菌导览等内容
本章知识要点,掌握原核微生物与真核微生物的主要区别掌握细菌细胞的形态结构、化学组成和生理功能及细菌的繁殖特点和菌落特征掌握酵母菌细胞的形态结构、繁殖特点、菌落特征和生活史类型掌握霉菌细胞的星他结构、繁殖方式
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第1页:食品微生物(第二章前导页)

食品微生物

第2页:第二章微生物的形态、结构和功能

微生物的形态、结构和功能

第3页:本章知识要点

掌握原核微生物与真核微生物的主要区别掌握细菌细胞的形态结构、化学组成和生理功能及细菌的繁殖特点和菌落特征掌握酵母菌细胞的形态结构、繁殖特点、菌落特征和生活史类型掌握霉菌细胞的星他结构、繁殖方式、菌落特征和生活史了解病毒的生物学特性以及形态结构特点和增殖过程

第4页:本章目录

第一节细菌第二节放线菌第三节真菌第四节病毒

第5页:第一节细菌导览

细菌一、细菌细胞结构及其功能二、细胞壁三、原生质体四、细胞壁外的构造五、细菌形态和大小六、细菌的分类与命名七、细菌的菌落

第6页:细菌的概念与基本特征

细菌Bacteria是一类个体微小、形态简单,具有细胞壁,靠二分裂繁殖的单细胞原核微生物

第7页:原核微生物与真核微生物的区别

原核微生物与真核微生物在核结构、遗传组成与细胞器等方面差异显著,下表按性状逐项比较。

原核微生物和真核微生物的区别
性状原核微生物真核微生物
核拟核,无核膜、核仁真正的核,有核膜、核仁
DNA一条多条,与RNA、组蛋白组合
核糖体70s80s(细胞质中),70s(细胞器中)
细胞分裂二分裂有丝分裂,减数分裂
有性生殖无有
细胞器无线粒体、高尔基体、内质网
呼吸链细胞膜上线粒体上
细胞壁成分肽聚糖、磷壁质多聚糖、几丁质
运动器官较细的鞭毛(中空管状结构)较粗的鞭毛或纤毛(9+2结构)
大小1~10μm10~100μm

第8页:细菌细胞的基本结构

一、细菌细胞结构及其功能基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、核质(拟核)特殊结构:荚膜、鞭毛、纤毛、芽胞

第9页:细胞壁的结构与化学组成

  • 二、细胞壁(cell wall)
  • 1、细胞壁的结构及化学组成:主要成分:肽聚糖(peptidogly)原核微生物细胞壁特有磷壁酸(teichoicacid)

第10页:G+菌肽聚糖结构

G+ 菌肽聚糖结构:五肽交联桥五个甘氨酸四肽侧链L-丙、D-谷、L-赖、D-丙聚糖骨架G:N-乙酰葡萄胺M:N-乙酰胞壁酸

第11页:G-菌肽聚糖结构

G-菌肽聚糖结构:

第12页:细胞壁的特殊组分磷壁酸

特殊组分:磷壁酸壁磷壁酸膜磷壁酸

第13页:细胞壁的生理功能

2、细胞壁的生理功能维持细菌的固有外形保护细菌,抵抗低渗透压为鞭毛运动提供支点参与细菌内外物质交换与抗原性、致病性、噬菌体的感染有关金黄色葡萄球菌A蛋白抗吞噬等作用革兰阴性菌脂多糖多种生物学效应

第14页:革兰氏染色法及其原理

革兰氏染色法及其基本原理(Gram`sstaining)染色程序:草酸胺结晶紫初染,碘液媒染,乙醇脱色,番红(沙黄)复染。

染色结果:兰紫色——G+菌红色——G-菌

第15页:G+菌与G-菌细胞壁的比较

两类细菌细胞壁在厚度、肽聚糖层数与化学组成上差别明显,是革兰氏染色差异的结构基础。

G+菌与G-菌细胞壁的比较
细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌
强度较坚韧较疏松
厚度20-80nm10-15nm
肽聚糖层数可多达560层1-2层
肽聚糖含量占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重5%-20%
磷壁酸有无
外膜无有

说明:源文件表头第二、三列均作「革兰阳性菌」,据右列数据(较疏松、10-15nm、1-2层、5%-20%、含外膜)判定第三列应为「革兰阴性菌」,已更正;「肽聚糖层数可多达560层」数值存疑(常见教材为数十层量级),暂按源文件保留,建议对照原图核对。

第16页:G+菌与G-菌差别及与细胞壁的关系

两类细菌在染色、抗原、毒性与药物敏感性上的差别,均可由其细胞壁结构差异得到解释。

G+菌与G-菌的差别及与细胞壁的关系
项目革兰阳性菌革兰阴性菌细胞壁的关系
染色性紫色红色细胞壁对酒精的通透性
抗原性主要为磷壁酸主要为外膜细胞壁的化学组成不同
毒性无内毒素有内毒素内毒素为阴性菌细胞壁成分脂多糖
对青霉素的作用有效无效青霉素作用部位为肽聚糖五肽交联桥
对溶菌酶的作用有效无效溶菌酶作用部位为肽聚糖聚糖骨架

第17页:细胞膜的成分

  • 三、原生质体
  • (一)细胞膜cell membrance1. 成分:磷脂双分子层覆盖或镶嵌糖蛋白

第18页:细胞膜的功能

  • 细胞膜cell membrance
  • 2、功能:吸收营养,排除代谢产物。呼吸作用。生物合成功能。

第19页:细胞质与核糖体、质粒

细胞质cytoplasm位于细胞膜内无色透明黏稠状胶体,是细菌细胞的物质基础。

核糖体(ribosome):蛋白质合成场所。

质粒(plasmid):遗传因子

第20页:异染颗粒、质粒与核蛋白体

异染颗粒质粒细菌核蛋白体

第21页:核区与拟核

核区nucleoid也叫核质、拟核、原核功能:控制各种遗传性状

第22页:芽孢的概念与特性

芽孢spore某些细菌长到一定阶段,在细胞内形成的圆形、椭圆形结构,对不良环境有抵抗性的休眠孢子(内生孢子)。

菌体在未形成芽孢之前称为繁殖体或营养体。

芽孢抵抗力最强灭菌是否彻底的标准是以杀死芽孢为标准。

第23页:芽孢抵抗力强的原因

1.含水量低,蛋白质受热不易变性。

(含水率40%)2.具有多层厚而致密的孢膜,阻止化学药物的渗入。

3.含有2.6—吡啶二羧酸(dipicolinic DPA),耐高温、干燥等,是芽孢特有的,使酶有很高的稳定性。

第24页:芽孢的位置形状与鉴定意义

各种细菌芽孢形成的位置、形状与大小在细菌鉴定上是很重要的依据。芽孢的形成不是细菌的繁殖方式。

第25页:荚膜的概念

  • 四、细菌细胞壁外的附属结构
  • (一)荚膜capsule细胞壁外厚约200纳米的一层松散透明,黏度较大的胶状物称荚膜,荚膜与周围有明显界限,是细菌结构的一部分。胶菌团:多个细菌的荚膜连在一起,其中包含着许多细菌称为胶菌团。粘液层:细菌的分泌物,与周围界限不明显。

第26页:肺炎链球菌

肺炎链球菌

第27页:荚膜的功能

1. 抵抗吞噬细胞的吞噬和抗体的作用。2.贮藏营养物质。

第28页:鞭毛的概念与分布

  • 鞭毛Flagellum
  • 1、鞭毛是某些细菌从体内长出纤细的丝物。存在于所有的弧菌、螺菌的菌体上,半数的杆菌、少数的球菌菌体上。

第29页:鞭毛的结构与化学组成

2、结构与化学组成基础小体(基体)、钩状体(钩形鞘)、丝状体(鞭毛丝)。化学成分为鞭毛蛋白。

第30页:鞭毛的功能与观察方法

  • 3. 功能:是细菌的运动器官。4. 观察方法
  • (1)电镜观察
  • (2)特殊染色法,光镜观察
  • (3)悬滴法及暗室野映光法
  • (4)半固体穿刺培养法

第31页:菌毛、纤毛与伞毛

菌毛/纤毛/伞毛Pilus比鞭毛细、短而直硬,数量多,遍布菌体表面。

功能:细菌结合时遗传物质的交换通道——性菌毛。

病毒吸附时的位点。

增加细菌附着其他细菌或物体的能力。

菌毛鞭毛

第32页:细菌的基本形态与排列

  • 五、细菌形态和大小
  • (一)、细菌的基本形态及空间排列细菌的基本形态有:球状---球菌杆状---杆菌螺旋状---螺旋菌

第33页:球菌的排列方式

球菌(Coccus)单球菌双球菌链球菌四联球菌八联球菌葡萄球菌

第34页:杆菌的形态与排列

杆菌(Bacillus)长杆菌、杆菌、短杆菌双杆菌链杆菌“V”字型栅栏状

第35页:螺旋菌:弧菌与螺菌

螺旋菌(Spirillum)弧菌螺菌螺菌弧菌

第36页:细菌的大小与表示方法

细菌以微米(μm)为测量单位,不同形态菌的测量方式不同。

细菌的大小与表示方法
类别测量方式一般大小
球菌测量直径0.5~2μm
杆菌测量长和直径,用×相连(1~5)μm×(0.5~1)μm
螺旋菌同杆菌(1~5)μm×(0.3~1)μm

测量方法:在显微镜下使用测微尺直接读取。

第37页:细菌的分类与命名等级

六、细菌的分类与命名界——kingdom门——phylum纲——class目——order科——family属——genus种——species亚种-subspecies变种-variety型-type菌株-strain群-group/series

第38页:林奈双名法

采用瑞典植物学家林奈(Linneaus)1753年创立的林奈二分法。学名由属名和种名两部分组成,属名在前,种名在后。

第39页:细菌的菌落

七、细菌的菌落colony单个细胞接种在固体培养基,由于固体培养基限制细胞运动,繁殖的细胞将以母细胞为中心形成肉眼可见的子细胞群体,称为菌落。

菌落形态具有种的特异性和相对稳定性,是菌种鉴定的依据之一,但也与细胞个体形态、培养基种类、培养条件有关。

第40页:菌落特征的观察项目

菌落特征包括:菌落的大小、形态(圆形、丝状、不规则状、假根状);

侧面观察菌落隆起程度(扩展、台状、低凸状、乳头状);

菌落边缘(整齐、波状、裂叶状);

菌落表面状态(光滑、褶皱);

表面光泽(闪光、金属光泽);

质地(油脂状、膜状、黏、脆);

颜色与透明度

第41页:

第42页:

第43页:细菌菌落与细胞结构的关系

细菌是原核微生物,菌落小;

个体之间充满水分,菌落显得湿润,易被接种针挑起。

球菌常隆起;

有鞭毛的常表面干燥皱褶,边缘不规则;

有荚膜的常表面透明,边缘光滑整齐;

分泌色素的细菌菌落有颜色。

第44页:第二节放线菌导览

放线菌一、简介二、形态特征三、繁殖方式四、菌落特征

第45页:放线菌的概念与特性

放线菌actinomyces一、简介放线菌是因为最初发现时菌落呈放射状而得名,他是介于细菌和霉菌(真菌)之间的一类单细胞原核微生物。

革兰氏阳性,绝大多数需氧,最适生长温度为30~32℃,最适pH为中性微偏碱。

大多数为腐生菌,少数为寄生菌,以孢子和菌丝的形态存在于自然界,主要存在于土壤中,主要用于生产抗生素。

第46页:放线菌的形态特征

二、形态特征分支状菌丝组成,菌丝无隔膜,较细,与细菌球菌直径差不多。

第47页:基内菌丝(营养菌丝)

1.基内菌丝(营养菌丝)生长于培养基之中用于吸收营养的菌丝,可产生色素。

第48页:气生菌丝

2.气生菌丝为基内菌丝发育到一定阶段向空间长出的菌丝,颜色深,呈绒毛状、粉状、颗粒状,盖满整个菌落。

第49页:孢子丝

3.孢子丝由气生菌丝分化发育而成,其形状、排列方式因菌种而不同,可用于分类鉴定。

第50页:孢子的表面装饰与鉴定

有些孢子还有装饰,也可用于分类鉴定

第51页:放线菌的繁殖方式

三、繁殖方式孢子丝进一步产生分生孢子或孢子囊(无性的)进行繁殖。1.横隔分裂2.形成孢子囊

第52页:放线菌的菌落特征

四、菌落特征菌落由菌丝体组成,由于菌丝细,生长缓慢,相互交错,因此菌落小而质地致密,表面干燥、多皱、绒状,不易被接种环挑起。

因放线菌的菌丝和孢子可产生各种色素,所以菌类的正反两面常呈现不同的颜色。

第53页:第三节真菌导览

真菌真菌简介一、酵母菌yeast二、丝状真菌——霉菌三、真菌的分类系统简介

第54页:真菌的概念与真核微生物

真核微生物------真菌真菌(Fungi)一类不含叶绿素,无根茎叶,营腐生或寄生生活的具有核膜包被的真正细胞核、能进行有丝分裂、细胞质中有线粒体的微小生物,称为真核微生物。

真核微生物主要包括:真菌中的酵母菌和丝状真菌(霉菌)、微藻及原生动物。

第55页:

第56页:酵母菌的概念与特点

  • 一、酵母菌yeast酵母菌一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。其主要特点如下
  • ①营养体(菌体)为单细胞(圆形、椭圆形)
  • ②多数无性繁殖为芽殖,也有裂殖
  • ③有性繁殖主要产生子囊和子囊孢子
  • ④能发酵糖类产能
  • ⑤细胞壁常含甘露聚糖
  • ⑥喜在含糖量较高、酸度较大的水生环境中生长。

第57页:酵母菌与人类的关系

酵母菌的种类很多,并且与人类的关系极其密切。

可以认为,酵母菌是人类的第一种“家养微生物”。

酵母菌及其发酵产品大大改善和丰富了人类的生活,例如乙醇和有关饮料的生产,面包的制造等。

酵母菌分布广泛,是发酵工业的基础。

同时酵母菌可被用于甘油发酵、石油降解与转化、油品脱蜡、核酸、甾醇、辅酶A、细胞色素C、凝血质和维生素等生化药物的生产,还可用于单细胞蛋白(SCP)的生产,也是生物学实验的良好材料。

主要生长在偏酸性的含糖环境中,例如,在水果、蔬菜、蜜饯的表面和在果园土壤中最为常见,此外,在油田和炼油厂附近土层中也很易分离到能利用烃类的酵母菌。

第58页:单细胞蛋白

(single cell protein)一般是指来自各类单细胞微生物体的蛋白,可供动物作营养。

酵母的单细胞蛋白无毒、易消化吸收、必需氨基酸的含量丰富、核酸含量较低、口味好、制造容易、价格低廉。

酵母菌单细胞蛋白生产可利用无机氮源或尿素,生长速度快,细胞体积大。

有益方面

第59页:酵母菌的有害方面

目前已知少数酵母菌能引起人或其他动物的疾病,其中最常见的是Candida albicans(白色假丝酵母菌,即“白色念珠菌”)和Cryptococcus neoformans(新型隐球菌)。

有害方面

第60页:酵母菌的形态构造与大小

酵母菌的形态构造大小酵母菌是单细胞真核微生物,细胞直径一般比细菌大10倍,因此,在光学显微镜下,可模糊地看到它们细胞内的种种结构分化。

酵母菌细胞的形态通常有球状、卵圆状、椭圆状、柱状或香肠状等多种。

可因串生芽殖后,子细胞与暂不脱离母细胞而形成假菌丝。

第61页:

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第63页:酵母菌的细胞结构

酵母菌细胞结构

第64页:酵母菌的细胞壁

1.细胞壁细胞壁厚约25μm,约占细胞干重的25%,是一种坚韧的结构。

用蜗牛消化酶可水解酵母菌的细胞壁,从而制备酵母菌的原生质体。

酵母菌的细胞壁分为三层,外层为甘露聚糖,内层为葡聚糖,中间夹有一层蛋白质分子。

蛋白质约占细胞壁干重的10%,其中一些是酶,如葡聚糖酶、甘聚糖酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和脂酶等。

细胞壁上还含有少量类脂和以环状形式分布在芽痕周围的几丁质。

第65页:

第66页:酵母菌的细胞膜

2.细胞膜酵母菌的细胞膜也是单位膜,是一种双层结构,为两层磷脂分子,亲水的磷酸集团排列在膜的外侧,疏水部分排列在内侧,上下两层中嵌夹有蛋白质和甾醇,甾醇中又以麦角甾醇居多,经紫外线照射,可形成丁种维生素(D2)。

整个细胞膜中,蛋白质约占干重50%,类脂约占40%。

第67页:细胞膜的功能

  • 用以调节细胞外溶质运送到细胞内的渗透屏障
  • ②细胞壁等大分子成分的生物合成和装配基地
  • ③部分酶的合成和作用场所。细胞膜的功能是

第68页:

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第70页:酵母菌的细胞核

3.细胞核酵母菌具有真核,其细胞核有核膜,用碱性品红或姬姆萨染色法对固定的酵母细胞进行染色,还可观察到核内的染色体;

核膜是一种双层单位膜,其上有存在大量直径为40~70nm的核孔,用以增大核内外的物质交换。

酵母细胞核是其遗传信息的主要贮存库。

但在核外,线粒体和环状的质粒中也含有DNA。

第71页:酵母菌的其他细胞构造

  • 4.其他细胞构造
  • (1)液泡(vacuole)。储藏含有营养物(如聚磷酸、类脂、中间代谢物)和一些水解酶、金属离子,也可调节细胞的渗透压。
  • (2)线粒体(mitochondria)。富含参与电子传递和氧化磷酸化的酶,是进行氧化磷酸化的细胞器。
  • (3)微体(microbody):存在于有些酵母菌中,如Candida albicans,参与甲醇和烷烃的氧化。

第72页:酵母菌的菌落特征

  • 酵母菌在固体培养基表面形成的菌落与细菌相仿,一般表面光滑、湿润、黏稠,有一定透明度,容易挑起,质地均匀,颜色均一。但较大、较厚,一般会有芳香味,边缘圆整或粗糙。多数为乳白色,少数为红色或黑色。
  • (三)酵母菌的菌落

第73页:酵母型菌落

酵母型菌落

第74页:

第75页:四类微生物菌落与细胞特征比较

菌落的特征是微生物鉴定的重要形态指标。现将细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的菌落和细胞的基本特征作一比较。

第76页:

第77页:酵母菌的无性繁殖

酵母菌的繁殖方式1. 无性繁殖不经过两性细胞的结合而形成新个体的繁殖方式。

第78页:芽殖(出芽繁殖)

芽殖是酵母菌最常见的繁殖方式。

在母细胞形成芽体的部位,由于水解酶对细胞壁多糖的分解,使细胞壁变薄。

大量新细胞物质——核物质(染色体)和细胞质等在芽体起始部位上堆积,使芽体逐步长大。

当芽体达到最大体积,即与母细胞等大时,它与母细胞相连部位形成了一块隔壁。

最后,母细胞与子细胞在隔壁处分离。

⑴芽殖(budding)出芽繁殖

第79页:

第80页:

第81页:假菌丝

若酵母菌的繁殖速度很快在新个体未脱离母体时他上面又形成新的芽,这时非常类似菌丝。

第82页:

第83页:酵母菌的裂殖

与细菌的裂殖相似。

其过程是细胞伸长,核分裂为二,然后细胞中央出现隔膜,将细胞横分为两个相等大小的、各具有一个核的子细胞。

⑵裂殖(fission)

第84页:掷孢子与无性孢子

在卵圆形的营养细胞上生出小梗,在小梗顶端形成肾形的无性孢子,成熟后被喷射出来,故这种孢子又称为掷孢子(ballistospore)。

⑶产生无性孢子

第85页:酵母菌的有性繁殖

2. 有性繁殖由相邻的两个性别不同的细胞结合,双方的原生质汇入一个细胞或融合为一个细胞(质配),然后发生核配和减数分裂,原有的细胞发育成子囊(ascus),其内部围绕子核和其周围的原生质形成子囊孢子(ascospore)。

第86页:各类酵母菌的子囊孢子

各种类型酵母菌的子囊孢子

第87页:酵母菌的生活史类型

酵母菌的生活史酵母菌的生活史有三种类型。

第88页:酿酒酵母的单倍体与二倍体营养体

  • 〈一〉营养体既可以单倍体(n)也可以二倍体(2n)形式存在——以酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae为代表。
  • 1、特点
  • ①一般情况下都以营养体状态进行出芽繁殖
  • ②营养体既可以单倍体形式存在,也能以二倍体形式存在
  • ③在特定条件下进行有性繁殖。

第89页:酿酒酵母的生活史过程

  • 2、过程
  • ①子囊孢子在合适的条件下发芽产生单倍体营养细胞
  • ②单倍体营养细胞不断进行出芽繁殖
  • ③两个性别不同的营养细胞彼此接合,在质配后即发生核配,形成二倍体营养细胞
  • ④二倍体营养细胞并不立即进行核分裂,而是不断进行出芽繁殖
  • ⑤在特定条件(例如在含醋酸钠的McClary培养基、石膏块和胡萝卜条上)下,二倍体营养细胞转变成子囊,细胞核进行减数分裂,并形成4个子囊孢子
  • ⑥子囊破壁释放出单倍体子囊孢子。

第90页:

第91页:八孢裂殖酵母的单倍体营养体

  • 〈二〉营养体只能以单倍体(n)形式存在——以八孢裂殖酵母Schizosaccharomyces octosporus为代表。
  • 1、特点
  • ①营养细胞为单倍体
  • ②无性繁殖以裂殖方式进行
  • ③二倍体细胞不能独立生活。

第92页:八孢裂殖酵母的生活史过程

  • 2、主要过程
  • ①单倍体营养细胞借裂殖进行无性繁殖
  • ②两个营养细胞接触后形成接合管,发生质配后即行核配,于是两个细胞联成一体
  • ③二倍体的核分裂3次,第一次为减数分裂
  • ④形成8个单倍体的子囊孢子
  • ⑤子囊破裂,释放子囊孢子。

第93页:

第94页:路德类酵母的二倍体营养体

  • 〈三〉营养体只能以二倍体(2n)形式存在——以路德类酵母Saccharomycodes ludwigii为代表。
  • 1、特点
  • ①营养体为二倍体,不断进行芽殖生长
  • ②单倍体的子囊孢子在子囊内发生接合
  • ③单倍体阶段仅以子囊孢子形式存在,不能独立生活。

第95页:路德类酵母的生活史过程

  • 2、过程
  • ①单倍体子囊孢子在孢子囊内成对接合,并发生质配和核配
  • ②接合后的二倍体细胞萌发,穿破子囊壁
  • ③二倍体的营养细胞可独立生活,通过芽殖方式进行无性繁殖
  • ④在二倍体营养细胞内的核发生减数分裂,营养细胞成为子囊,其中形成4个单倍体子囊孢子。

第96页:

第97页:汉逊氏酵母属

(Hansenula H.et P.Sydow)

第98页:霉菌概述

霉菌

第99页:霉菌的概念

一、概述1.概念:霉菌(mould,mold)是丝状真菌(filamentous fungi)的一个通俗名称。

它是指可以生长在营养基质上,形成绒毛状、絮状、蜘蛛网状菌丝的真菌。

第100页:霉菌的分布

2、分布霉菌在自然界分布极广,土壤、水域、空气、动植物体内外均有它们的踪迹,霉菌与人类的关系密切,对人类有利也有害。

第101页:霉菌的有益作用

  • 3、作用霉菌对人类有利的方面
  • (1)食品工业利用霉菌制酱、制曲、制酱油、干酪等。
  • (2)发酵工业则用霉菌来生产酒精、有机酸(如柠檬酸、葡萄糖酸等)
  • (3)医药工业利用霉菌生产抗生素(如青霉素、灰黄霉素等)、酶制剂(淀粉酶等)、维生素等
  • (4)在农业上可用霉菌发酵饲料、生产农药
  • (5)霉菌还可分解自然界中的淀粉、纤维素、木质素、蛋白质等复杂大分子有机物,使之变成葡萄糖等微生物能利用的物质,从而保证了生态系统中的物质得以不断循环。

第102页:霉菌的有害作用

  • 霉菌对人类有害方面
  • (1)使纺织品、皮革、木器、纸张、光学仪器、电工器材和照相胶片等霉坏、变质。
  • (2)使食品、粮食等发生霉变、腐烂。据统计每年因霉变造成的粮食损失达2%;霉菌能产生100多种毒素,许多毒素的毒性大,致癌力强,即使食入少量也会对人畜有害。
  • (3)引起植物病害。如:马铃薯晚疫病;小麦锈病;稻瘟病等。
  • (4)引起动物疾病。如皮肤癣。

第103页:真菌的分类系统简介

4、真菌的分类系统简介安斯沃思分类系统

第104页:安斯沃思真菌分类系统

真菌界黏菌门真菌门鞭毛菌亚门结合菌亚门子囊菌亚门担子菌亚门半知菌亚门

第105页:

第106页:霉菌的形态:菌丝体

二、霉菌的形态与构造1.形态霉菌的生物个体称为菌丝体。菌丝体由营养部分和繁殖部分组成。

第107页:菌丝的基本单位与直径

营养部分的基本单位是菌丝(hypha),它是一种管状的细丝,单细胞或多细胞。

直径一般为4~6μm,个别也有更粗的。

在条件适宜时,菌丝可以无限制的伸长和产生分支,分之的菌丝相互交错缠绕成团,形成菌丝体(mycelium)。

第108页:霉菌菌丝的构造

2.构造由厚实、坚韧的细胞壁所包裹,其内有细胞膜,再内就是充满着细胞质的细胞腔。

细胞核也由双层的核膜包裹,其上有许多膜孔,核内有一核仁。

第109页:霉菌的细胞壁成分

细胞壁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。

第110页:霉菌的细胞质与膜边体

在细胞质中存在着液泡、线粒体、内质网、核糖体、泡囊和膜边体(lomasome)等。

膜边体是一种特殊的膜结构,位于细胞壁和细胞膜之间,由单层膜包围而成,形状变化很大,有管状、囊状、球状、卵圆状或为多层折叠状等存在于细胞周围,有点类似于细菌中的间体。

其功能还不够清楚,可能与壁形成有关。

细胞质

第111页:无隔菌丝

  • 3.霉菌的菌丝霉菌的菌丝从形态结构上可分为
  • ①无横隔,呈长管状分枝,细胞内含许多核成为无隔菌丝。这种菌丝在其生长过程中只有细胞核的分裂和原生质的增长,无细胞数目的增多,可看成是多核弹细胞。

第112页:有隔菌丝

有横隔,整个菌丝由分枝成串的多细胞组成,每个细胞含有一个或多个核,称为有隔菌丝。

虽然隔膜把菌丝分成许多细胞,但隔膜中间有许多小孔,使其相互沟通,仍可将其看成是一个有机整体。

第113页:营养菌丝与气生菌丝

霉菌的菌丝根据功能可分为:营养菌丝(基内菌丝)气生菌丝

第114页:

第115页:无隔菌丝形态图

无隔菌丝

第116页:有隔菌丝形态图

有隔菌丝

第117页:

第118页:菌丝顶端的构造分区

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。

第119页:菌丝顶端各区的壁层组成

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。

第120页:菌丝的功能

主要进行营养物质的吸收和生长扩展。

第121页:菌丝的变态类型

  • 菌丝变态:近似通常是分枝的丝状结构,但也常常转变形成一些特殊的形态。
  • (1)假根(rhizoid):存在于毛霉目真菌中,是匍匐状菌丝与基质接触分化出来的根状结构,起固着菌体和吸取养料的作用。
  • (2)吸器(haustorium):由植物专性寄生真菌从菌丝上产生出来的旁枝,侵入细胞内吸收养料的器官。形态多样。
  • (3)附着胞:许多植物寄生真菌在其芽管或老菌丝顶端发生的膨大结构。可分泌粘性物,借以牢固地粘附在宿主的表面。
  • (4)附着枝:一些寄生真菌由菌丝细胞生出1~2个细胞的短枝,以将菌丝附着于宿主上。
  • (5)匍匐菌丝:毛霉目真菌通常形成的具有延伸功能的匍匐状菌丝。
  • (6)菌环(ring)和菌网(net):捕食性真菌产生的、有菌丝分枝组成的环状或网状组织,主要用于捕捉线虫。

第122页:

第123页:

第124页:菌丝组织与菌丝组织体

  • 三、菌丝组织和菌丝组织体
  • 1、菌丝组织:在真菌生活史的某些阶段,菌丝体进一步结合、组织化,形成疏松的或紧密地交织的组织。
  • (1)疏丝组织:比较疏松,菌丝体是长形的、多少互相平行排列的细胞。
  • (2)拟薄壁组织:有紧密排列的多角形或卵圆形的菌丝细胞组成,类似于维管束植物的薄壁细胞。

第125页:菌核

  • (sclerotium):是一种休眠结构、表面颜色黑或暗,颗粒状,由皮层、拟薄壁组织和疏丝组织组成,贮藏养料,并可抵抗逆境、渡过不良环境,条件合适时,可恢复生长,长出菌丝,或者产生子实体。
  • (2)子座(stroma):结构、功能基本上与菌和相同,但形态上为垫状。
  • (3)菌索(rhizomorph):形态上为索状,由皮层和髓部组成,具有延伸和生长能力,能够吸收营养,穿透性强,并可形成子实体。
  • 2、菌丝组织体

第126页:

第127页:无性子实体的类型

  • 子实体:无性子实体
  • ①游动孢子囊和游动孢子囊梗:存在于鞭毛菌中,有菌丝顶端分化出孢子囊,其内原生质割裂产生具鞭毛的游动孢子,一般着生在菌丝分化形成的游动孢子囊梗上。
  • ②孢子囊和孢子囊梗:存在于接合菌中,不同于游动孢子囊之处在于,其内生的孢子成为孢囊孢子,无鞭毛、有细胞壁,还常有囊轴。
  • ③分生孢子梗:存在于子囊菌或半知菌中,由菌丝分化而来,直接外生于菌落表面或基质表面,外生分生孢子。单生或丛生。形态、颜色等多样。
  • ④分生孢子梗束:是成束状,紧密联结在一起的分生孢子梗。
  • ⑤分生孢子器:是一个球形或瓶状的结构,在其内壁四周或底部丛生有极短的分生孢子梗,在梗上产生分生孢子。
  • ⑥分生孢子盘:是一种盘状的结构,其表面簇生有分生孢子梗,生与寄主的角质层或皮层下。
  • ⑦分生孢子座:是一种垫状的结构,在子座上紧密聚集成簇有分生孢子梗。

第128页:有性子实体:担子果与子囊果

  • 有性子实体⑴担子果:产生担子的子实体。担子由双核菌丝的顶端细胞膨大后形成的。其内进行核的融合和减数分裂,最终在表面外生担孢子。有裸果型,被果型和半被果型三类。⑵子囊果:产生和含有子囊的子实体。
  • ①闭囊壳:是一个球形的,闭合无孔口的结构。
  • ②子囊壳:是一个具有孔口的球形或瓶状的结构。
  • ③子囊盘:是一个盘状,杯状或碗状的结构。
  • ④子囊座:含有子囊的子座,子囊生于子座内部的溶腔中。

第129页:真菌的孢子

四、真菌的孢子Spore真菌的孢子形态多样,特征丰富,是真菌分类鉴定的依据。

抗逆性很强,数量大,是繁殖方式,也是传播单位。

真菌孢子的这些共性有利于我们分离,保存菌种,但也是侵染致病、污染霉变的重要原因之一。

第130页:

第131页:多细胞真菌形态

sporehypha

第132页:霉菌的菌落形状

五、霉菌的菌落1.菌落的形状:霉菌菌丝较粗而长,故形成的菌落较疏松、常呈绒毛状、絮状、蜘蛛网状。

第133页:霉菌菌落的颜色差异

  • 2. 菌落的颜色
  • ①菌落正反面颜色呈现明显差别原因:是气生菌丝尤其是由它所分化出来的子实体的颜色往往比分散在固体基质内的营养菌丝的颜色深
  • ②菌落中心与边缘颜色不同原因:越接近中心的气生菌丝其生理年龄越大,发育分化和成熟也越早,颜色一般也越深,这样,它与菌落边缘尚未分化的气生菌丝比起来,自然会有明显的颜色和结构上的差异。

第134页:青霉菌落

青霉菌落

第135页:

第136页:霉菌的繁殖方式

六、霉菌的繁殖霉菌的繁殖能力很强,且方式多样,如菌丝截断即可发育成新的个体,称为断裂繁殖。

但在自然界是以产生各种无性或有性孢子来繁殖。

第137页:霉菌的无性繁殖

1. 无性繁殖主要繁殖方式如下:

第138页:孢囊孢子(内生孢子)

孢囊孢子(内生孢子)

第139页:

第140页:分生孢子(外生孢子)

形成明显孢子梗

第141页:黑根霉

(Rhizopus nigricans Ehrenberg)

第142页:黑根霉(续)

黑根霉(Rhizopus nigricans Ehrenberg)

第143页:青霉属

(Penicillium Link)

第144页:厚垣孢子

(外生孢子)无性休眠孢子,具有抗热、抗干燥等不良环境的功能。

第145页:节孢子(粉孢子)

节孢子(外生孢子)也叫粉孢子出现很多横膈膜

第146页:芽孢子

(外生孢子)如同发芽一样产生小突起,形成圆形的孢子。

第147页:霉菌的有性繁殖

2. 有性繁殖指两个性细胞同宗或异宗结合后,经过质配、核配和减数分裂形成有性孢子的过程。

第148页:卵孢子

卵孢子

第149页:结合孢子

结合孢子

第150页:子囊孢子与子囊果类型

子囊孢子闭囊壳子囊壳子囊盘

第151页:担孢子

担孢子

第152页:

第153页:

第154页:霉菌的生活史

霉菌的生活史
七、生活史是指某种生物从繁殖细胞开始,到成熟的个体,再到繁殖细胞的过程。

第155页:霉菌生活史的两个阶段

霉菌的生活史一般包括无性繁殖和有性繁殖两个阶段。

无性繁殖阶段指一个无性孢子从萌发产生菌丝体再由菌丝体产生无性孢子的过程。

有性繁殖阶段指有性孢子萌发产生菌丝体,菌丝体分化出特殊的有性孢子,经过质配、核配、减数分裂形成有性孢子的过程。

第156页:

第157页:霉菌特点小结

八、霉菌特点小结1.营养体为分枝的丝状体,细胞壁含有几丁质和(或)纤维素。

2.可进行有性和(或)无性繁殖,产生孢子。

3.营养方式为分泌各种酶类,水解营养基质,从中吸收营养,是异养微生物。

4.经常呈现丰富多彩的颜色。

第158页:病毒导览

病毒一、病毒的生物学特点二、病毒的基本形态和大小三、病毒的基本结构四、病毒的增殖五、噬菌体

第159页:病毒的概念

病毒Virus病毒是一类比细菌更小,能通过细菌过滤器,仅含一种类型核酸(DNA/RNA)只能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生物。

第160页:病毒存在的历史证据

3000BC,埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。

第161页:病毒的生物学特点

一、病毒的生物学特点

第162页:病毒的个体大小

1.个体极小病毒个体叫病毒粒(viron),绝大多数的大小介于最小的细菌和最大的蛋白质分子之间。只能通过电子显微镜观察。

第163页:大肠埃希菌T2噬菌体

大肠埃希菌T2噬菌体

第164页:微生物的大小比较

微生物个体大小差异极大,下表按纳米(nm)列出常见微生物与病毒粒子的尺寸。

微生物的大小比较
微生物大小(nm)
葡萄球菌1000
牛痘病毒300×250
立克次体450
衣原体390
大肠杆菌噬菌体(A)65×95
腺病毒(B)70
脊髓灰质炎病毒(C)30
乙脑病毒(D)40
蛋白分子(E)10
流感病毒(F)100
烟草花叶病毒(G)源文件未标注,待补充

说明:源文件图注中 G(烟草花叶病毒)未给出具体数值,建议对照原课件图片补充。

第165页:病毒的无细胞结构

2.无细胞结构由核酸和蛋白质组成的有生命特征的核蛋白颗粒,且只含有一种核酸(DNA或RNA )。

第166页:艾滋病病毒HIV

AIDSHIV

第167页:病毒的专性活体寄生

3.专性活体寄生因不具备维持生命活动的完整酶系统,只有在活的宿主细胞内才能表现生命活动,具有生命的特征。

在细胞外,不能独立进行新陈代谢,只具有一般大分子的特征。

第168页:病毒通过复制繁殖

4.通过复制来繁殖流感病毒

第169页:病毒对抗生素不敏感

5.对一般抗生素和作用于微生物代谢途径的药物均不敏感。绝大多数病毒在不同程度上对干扰素敏感。肺炎病毒

第170页:正常细胞

正常细胞

第171页:细胞病变CPE

细胞病变(Cytopathic effect, CPE)

第172页:病毒核酸整合与潜伏感染

6.有些病毒的核酸能整合到宿主细胞内的(DNA)中,从而诱发潜伏感染。

第173页:病毒与其它微生物的区别

病毒与其它微生物的区别

第174页:病毒的形态与大小

二、病毒的基本形态和大小

第175页:病毒的形态类型

1.形态多数病毒呈球形或近似球形;少数呈杆状,丝状;极少数可为子弹状、砖块状;噬菌体可呈蝌蚪状。

第176页:

第177页:

第178页:

第179页:

第180页:病毒大小的测量与分级

病毒以纳米(nm,为1/1000μm)为测量单位,按其大小可分为三级。

病毒的大小分级
等级大小范围说明
小型病毒< 50nm—
中等大小病毒50nm - 150nm大多数病毒
大型病毒> 150nm—

最小的病毒:口蹄疫病毒(10nm);最大的病毒:痘病毒(300nm)。

第181页:病毒粒子的概念

三、病毒的基本结构病毒粒子(viron)一个结构完整,功能齐全而有感染性的成熟病毒颗粒。

第182页:病毒体的结构模式

病毒体结构模式图壳粒衣壳(外壳)核髓(DNA/RNA)核衣壳包膜包膜病毒包膜子粒

第183页:病毒的核酸与基因组

1.核酸(病毒中心、核髓/core)核酸含有病毒的基因组(genome),能为病毒的增殖、遗传、变异等功能提供遗传信息。

第184页:哺乳动物宿主细胞示意

哺乳动物

第185页:病毒的衣壳体

2.衣壳体(capsid )由蛋白质组成的壳粒capsomere来组成衣壳。

第186页:衣壳的功能

  • ①保护基因组,对抗环境中的核酸酶或其他破坏性因素。
  • ②介导病毒核酸进入宿主细胞。
  • ③具有抗原型,能引起免疫应答。核酸连同衣壳又称为核衣壳(nucleocapaid)。

第187页:核衣壳的对称形式

Symmetry of Nucleocapsid螺旋对称型(Helical Symmetry)二十面体立体对称型(Icosahedral Symmetry )复合对称型(Complex Symmetry )

第188页:外衣壳与内衣壳

外衣壳内衣壳

第189页:病毒的包膜

3.包膜(envelope /peles)由包膜子粒(peplomere)组成。据有保护、介导、抗原性作用。

第190页:包膜的形成与来源

包膜是病毒核衣壳在细胞内装配完成后,以“出芽”的方式通过细胞膜释放所获得的一层脂蛋白性的膜(宿主的细胞膜可能经病毒编码的蛋白质修饰过)。

也有少数病毒的包膜是来自胞浆内空泡膜或核膜。

第191页:纤突与包膜子粒

4.纤突包膜子粒peplomere(刺突spike)少数有包膜病毒在包膜表面有突起叫做纤突。

对病毒分类鉴定有用,与病毒吸附细胞有关。

第192页:病毒的化学成分

5.化学成分核酸(DNA或RNA)蛋白质(衣壳蛋白、包膜蛋白、酶蛋白)类脂质、碳水化合物(仅存在包膜上)

第193页:病毒的增殖

四、病毒的增殖病毒没有完整的酶系统,只能依靠宿主活细胞,在原代病毒基因组控制下合成病毒核酸和蛋白质,并装配为成熟的子代病毒,释放出细胞外,或再感染其他易感染活细胞,这种病毒的增殖方式称为病毒复制(replication)。

第194页:复制周期与感染周期

从病毒靠近宿主细胞,并进入细胞,到病毒复制后再释放出来的全过程,称为复制周期(replication cycle)也叫感染周期。

第195页:病毒复制的五个阶段

复制可分为五个连续阶段吸附侵入脱壳生物合成装配和释放

第196页:病毒复制过程示意

病毒粒子宿主细胞吸附侵入成熟病毒粒子装配合成蛋白质衣壳核酸复制先期步骤病毒酶合成

第197页:

第198页:吸附

  • 1.吸附(adsorption)病毒感染细胞先要吸附在易感染细胞上,可分为两步。
  • ①离子键或电荷的吸引,可逆的。
  • ②病毒颗粒特异的吸附于宿主细胞表面,是病毒颗粒的表面成分与细胞膜的受体发生相互作用的结果,不可逆的。

第199页:侵入

2.侵入(penetration)病毒吸附在宿主细胞膜后通过多种方式进入细胞内,称为侵入。

第200页:细胞膜吞入与病毒胞饮

细胞膜吞入(病毒胞饮),形成含病毒的吞饮泡,主要方式。

第201页:病毒直接进入细胞

直接进入

第202页:包膜与细胞膜融合

病毒包膜与宿主细胞膜融合

第203页:核酸挤入细胞

内,其余部分留在细胞外。

第204页:从性菌毛进入

从性菌毛进入

第205页:脱壳

3.脱壳(encoating)病毒进入细胞后,迅速在溶酶体蛋白水解酶的作用下脱掉蛋白质衣壳,释放出核酸。

有些侵入时同时脱壳。

第206页:生物合成

4.生物合成(biosynthesis)核酸的复制和蛋白质的合成。

多数dna病毒在宿主细胞核内合成核酸,多数rna病毒在细胞质合成核酸。

第207页:装配与释放

5.装配(assembly)和释(release)装配成完整的核衣壳。

DNA病毒在核内装配(痘病毒除外)RNA病毒和痘病毒在胞浆内装配。

释放方式:反吞饮;

细胞破裂;

出芽同时获得包膜

第208页:噬菌体

五、噬菌体phage

第209页:噬菌体的形态与大小

1.形态与大小蝌蚪形、球形、线形有收缩性尾壳、长的非收缩性尾壳、尾部很短、没有尾部、线形

第210页:

第211页:

第212页:噬菌体与宿主的关系

2.噬菌体与宿主的关系

第213页:烈性噬菌体的增殖与溶菌

噬菌体的增殖和溶菌过程凡能在敏感细菌细胞内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌,称为烈性噬菌体(virulent phage) 。

第214页:噬菌斑

在固体培养基中,若用适量噬菌体和宿主菌液混合后接种培养,培养基表面可有透亮的溶菌空斑出现。

一个空斑系由一个噬菌体复制增殖并裂解细菌后形成的,称为噬斑(plaque)。

第215页:溶源现象

自然界还存在另一种噬菌体,当其侵入宿主细胞后,并不增殖而是隐蔽下来,其基因就插入宿主细胞基因组中,随宿主细胞的基因组复制而复制,当细菌分裂时,噬菌体的基因也随着分布到两个子代细菌的基因中去,这种噬菌体称为温和性噬菌体(temperate phage)或溶源性噬菌体(lysogenic phage)。

第216页:溶源性细菌与原噬菌体

带有噬菌体基因组的细菌称为溶源性细菌(lysogenic bacterium)。

整和在细胞核上的噬菌体核酸称为原噬菌体(prophage)。

第217页:

第218页:

第219页:噬菌体的危害

  • 3.危害与应用
  • ①丙酮丁醇发酵与噬菌体污染。
  • ②抗生素发酵与噬菌体污染。
  • ①食品工业上的噬菌体污染。

第220页:

第221页:细菌的鉴定和分型

细菌的鉴定和分类噬菌体与宿主菌的关系有高度特异性,可用于未知细菌的鉴定和分型。

如应用伤寒沙门菌Vi噬菌体可将有Vi抗原的伤寒沙门菌分成96个噬菌体型。

第222页:诊断和治疗疾病

应用噬菌体效价增长试验可检测标本中的相应细菌。

在怀疑有某种细菌存在的标本中,加入一定数量的已知噬菌体,37℃孵育6~8h,再测定该噬菌体的效价。

辅助治疗,如应用铜绿假单胞菌噬菌体治疗创口感染。

第223页:分子生物学研究的实验工具

用做分子生物学研究的实验工具噬菌体基因数量少,结构比细菌和高等细胞简单得多,而且容易获得大量的突变体。

λ噬菌体可用来构建基因文库基因工程载体噬菌体展示技术

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