页数:227页文件大小:6.84 MB来源: 微生物学ppt课件
本课件讲解微生物的类群与形态结构,从原核与真核细胞的比较入手,依次展开细菌的形态大小与细胞结构、放线菌的菌丝与孢子、酵母菌的细胞构造与出芽繁殖、霉菌的菌丝与各类孢子,并收于病毒的形态。
第二章微生物类群及形态结构微生物可分为:无细胞结构真病毒、亚病毒;
具有原核细胞结构的真细菌(细菌、放线菌、蓝细菌、立克次氏体、支原体、衣原体)、古细菌;
具有真核细胞结构的真菌(酵母菌、霉菌)、单细胞藻类、原生动物等。
| 比较项目 | 真核细胞 | 原核细胞 |
|---|---|---|
| 细胞核 | 有核膜、核仁 | 有明显核区,无核膜、核仁 |
| 能量代谢 | 有线粒体,能量代谢和许多合成代谢在线粒体中进行 | 无线粒体,能量代谢和许多物质代谢在质膜上进行 |
| 细胞器与核糖体 | 分布在内质网膜上,沉降系数为80S | 分布在细胞质中,沉降系数为70S |
注:原课件本页为表格,OCR 后数值与项目名粘连,本表按教材通用数据对应还原,建议对照原图核对。
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,细菌分布最广、数量最多。
一、细菌的形态和大小不同细菌的形态可以说是千差万别,丰富多彩,但就单个有机体而言,其基本形态可分为球状、杆状与螺旋状三种。
除了球茵、杆茵、蛆旋菌三种基本形态外,还有许多具其他形态的细茵。
例如柄杆菌细胞上有柄、菌丝、附器等细胞质伸出物,细胞呈杆状或梭状,并有特征性的细柄;
球衣菌能形成衣峭,杆状的细胞呈链状排列在衣鞘内而成为丝状,而支原体由于只有细胞膜,没有纫胞壁,故细胞柔软,形态多变,具有高度多形性。
另外,人们还发现了细胞呈星形和方形的细菌。
(一)细菌的形态细菌的三种基本形态:球状、杆状和螺旋状
1、球菌菌体呈球形或近似球形,以典型的二分裂殖方式繁殖,分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式。
根据细胞分裂的方向及分裂后的各子细胞的空间排列状态不同,可将球菌分为以下几种:单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。
2、杆菌杆菌是细菌中种类最多的类型,因菌种不同,菌体细胞的长短、粗细等都有所差异。
杆菌的形态:短杆状、长杆状、棒杆状、梭状、梭杆状、月亮状、分枝状、竹节状等;
按杆菌细胞的排列方式则有链状、栅状、“八”字状以及有鞘衣的丝状等。
2、杆菌短杆菌长杆菌梭状芽孢杆菌
2、杆菌单杆菌链状杆菌
2、杆菌一般情况下,同一种杆菌的宽度比较稳定,但它的长度经常随培养时间、培养条件的不同而有较大的变化。
杆菌细胞两端的形态特征
3、螺旋菌螺旋状的细菌称为螺旋菌。
根据其弯曲情况分为:弧菌:螺旋不满一圈,菌体呈弧形或逗号形例:霍乱弧菌、逗号弧菌螺旋菌:螺旋满2—6环,螺旋状例:干酪螺菌螺旋体:旋转周数在6环以上,菌体柔软。
例:梅毒密螺旋体
3、螺旋菌弧菌螺旋菌螺旋体
(二)细菌的大小
(二)细菌的大小通常球菌直径:0.2—1.5 μm,杆菌:长1—5 μm,宽0.5—1 μm。
例如:大肠杆菌:平均长度:2 μm;
宽度0.5μm1500个大肠杆菌头尾相接等于3mm;109个大肠杆菌重1 mg.由于菌种不同,细菌的大小存在很大的差异;
对于同一个菌种,细胞的大小也常随着菌龄变化。
另外,对于同一个菌种染色前后其细胞大小都有所不同。
所以,有关细菌大小的记载,常是平均值或代表性数值。
| 菌名 | 直径或宽×长(μm×μm) |
|---|---|
| 乳链球菌 | 0.5~1 |
| 金黄色葡萄球菌 | 0.8~1 |
| 大肠杆菌 | 0.5×(1~3) |
| 枯草芽孢杆菌 | (0.8~1.2)×(1.2~3) |
| 霍乱弧菌 | (0.2~0.6)×(1~3) |
注:原课件本页为表格,OCR 后数值与项目名粘连,本表按教材通用数据对应还原,建议对照原图核对。
二、细菌的细胞结构基本结构包括:细胞壁、细胞膜、细胞质、核区、间体、核糖体、气泡和储藏物。
特殊结构包括:荚膜、鞭毛、纤毛、芽孢。
细菌细胞结构
| 成分 | 革兰氏阳性细菌 | 革兰氏阴性细菌 |
|---|---|---|
| 肽聚糖 | 含量很高(30~95) | 含量很低(5~20) |
| 磷壁酸 | 含量较高(<50) | 无 |
| 类脂质 | 一般无(<2) | 含量较高 |
| 蛋白质 | 无 | 含量较高 |
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②细胞壁的化学组成与结构细菌细胞壁的结构:细胞壁的基本骨架——肽聚糖肽聚糖:是由N—乙酰胞壁酸(NAM)和N—乙酰葡糖胺(NAG)以及少数氨基酸短肽链组成的亚单位聚合而成的大分子复合体。
肽聚糖单体:是由NAG、NAM、肽尾、肽桥构成。
细菌细胞壁的结构革兰氏阳性菌细胞壁:由肽聚糖和磷壁酸组成磷壁酸:占40%。
G+菌所特有,其主链由数十个磷酸甘油或磷酸核糖醇组成,有的还有由D—Ala和还原糖组成的侧链。
肽聚糖:占30~70% ,不同菌种中肽聚糖(肽链)组分不同。
革兰氏染色原理: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,细胞壁成分和构造不同,出现不同的反应。
G+菌:细胞壁厚,肽聚糖含量高,交联度大,当乙醇脱色时,肽聚糖因脱水而孔径缩小,故结晶紫-碘复合物被阻留在细胞内,细胞不能被酒精脱色,仍呈紫色。
Gˉ菌:肽聚糖层薄,交联松散,乙醇脱色不能使其结构收缩,因其含脂量高,乙醇将脂溶解,缝隙加大,结晶紫-碘复合物溶出细胞壁,酒精将细胞脱色,细胞无色,沙黄复染后呈红色。
细胞膜的结构细胞膜液态镶嵌模型:认为:膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方式构成的流体镶嵌式,
流动的脂类双分子层构成了膜的连续体,而蛋白质无规则地漂流在磷脂类的当中。
3、细胞质及其内含物细胞质:是在细胞膜内除核区以外的细胞物质。
细胞质是无色、透明、粘稠状物质。
主要成分为水,蛋白质,核酸,脂类、少量糖和无机盐细胞质功能: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。
②颗粒状内含物:细菌细胞质中含有各种颗粒状内含物,它们大多数为细胞贮藏物,颗粒状内含物的多少因细菌的种类、菌龄及培养条件不同而改变。
主要有:异染粒、聚β-羟丁酸、肝糖粒、淀粉粒、脂肪粒、硫粒和液泡等等。
4、核区(或核质体、原核、拟核)由大型环状双链DNA纤丝不规则地折叠或缠绕而构成的无核膜、核仁的区域。
细菌DNA:长度:一般为:1—3mm例:大肠杆菌的DNA长约1mm。
生长迅速的细菌在核分裂之后细胞往往来不及分裂,所以细胞中常有2—4个核,而生长缓慢的细菌细胞中一般只有1—2个核,不在染色体复制时期一般是单倍体。
功能:负载遗传信息。
能形成芽孢的细菌种类:在杆菌中能形成芽孢的种类较多,在球菌和螺旋菌中只有少数菌种可形成芽孢。
产生芽孢的几个属:芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属芽孢乳杆菌属生孢八叠球菌属(其中的一个种)
A近中央B末端C中央芽孢的形态及其在细胞中的位置
细菌芽孢的各种类型
芽孢的组成和结构芽孢有多层结构,主要包括孢外壁、芽孢衣、皮层和核心芽孢的外壁层厚而致密,主要成分为脂蛋白,通透性差,不易着色。
核心含有大量的DNA、RNA、蛋白质酶等物质,还含有2,6—吡啶二羧酸(DPA),DPA是芽孢特有的成分。
一般以DPA—Ca的形式存在。
皮层主要含芽孢肽聚糖、DPA—Ca,皮层体积大,比较致密。
芽孢平均含水量低,约40%.芽孢的结构
2、鞭毛:某些细菌表面由细胞内生出的细长、波曲、毛发状的结构。
鞭毛具有运动功能,一般认为鞭毛靠鞭毛丝旋转而动,它们是细菌的“运动器官”。
鞭毛的长度:一般为15—20µm,最长可达70µm。
鞭毛的直径:为0.01—0.02µm.不同细菌的鞭毛数目和着生位置不同,鞭毛数目一般一至数十条。
鞭毛的着生方式:
鞭毛的化学组成:主要由鞭毛蛋白构成,还含有少量的多糖、脂类和核酸等。
鞭毛起源于细胞质膜内侧的基粒。
细胞质区内有一个颗粒状小体,此小体为基粒,鞭毛自基粒长出穿过细胞壁延伸到细胞外部。
鞭毛的结构:鞭毛丝鞭毛鞭毛钩基体
3、糖被荚膜:某些细菌细胞壁外的一层粘液性物质。
根据荚膜的形状和厚度的不同,将荚膜分为四类:荚膜或大荚膜: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:>0.2µm。
微荚膜:粘液状物质较薄,厚度:<0.2µm,与细胞表面牢固结合。
粘液层:粘液物质没有明显的边缘,比荚膜松散,可向周围环境中扩散,增大黏性。
菌胶团:多个细菌共有一个荚膜。
(2)固体斜面培养2.液体培养基3.半固体培养
细菌(单细胞原核生物)鞭毛(便于运动)荚膜(保护细胞)细胞壁(保护细胞,
维持形状)细胞膜核区(控制细菌的遗传物质)细胞质(含有核糖体,
质粒,储藏颗粒)
第二节放线菌放线菌是一类介于细菌和真菌之间的单细胞生物。
一方面,放线菌的细胞构造和细胞壁的化学组成与细菌相似,与细菌同属原核生物;
另一方面,放线菌菌体呈纤细的菌丝状,而且分枝,又以外生孢子的形式繁殖,这些特征又与霉菌相似。
放线菌菌落中的菌丝常从一个中心向四周辐射状生长,因此叫放线菌.
放线菌分布:主要存在于含有机质丰富的中性或偏碱性的土壤中,在空气、淡水和海水等处也有一定的分布。
放线菌的生活类型:腐生(多数)寄生(少数)
(一)菌丝:根据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。
3.孢子丝概念:可以形成孢子的菌丝(具分类价值),功能:繁殖。
形态:直、波曲、螺旋着生方式:丛生、轮生
放线菌孢子丝类型:
单轮生螺旋状放线菌孢子丝的光学显微镜图片
二、放线菌的繁殖放线菌主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖,也可借菌丝断片(液体培养时)进行繁殖。
无性孢子主要有以下三种:分生孢子、孢囊孢子和横隔孢子。
放线菌的繁殖方式
1.分生孢子在气生菌丝顶端形成成串或单个孢子,菌丝分裂形成。
3、横隔孢子基内菌丝或气生菌丝横隔分裂形成,孢子常为球杆状,
体积大小相似,又称节孢子或粉孢子
孢子形态及其特点
(2)不产生大量菌丝的菌种:如诺卡氏菌属,形成的菌落,菌丝不发达,
形成的菌落不致密,粘着力差,干燥,一般呈粉质,不易挑起,
挑之易碎。
放线菌的菌落形态
真核微生物部分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体等细胞器的微小生物,都称为真核微生物。
真核微生物真菌显微藻类原生动物酵母菌丝状真菌—霉菌担子菌
真菌属于真核微生物,其细胞结构由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器(线粒体、内质网、核糖体)等组成。
第三节酵母菌一般认为酵母菌具有以下五个特点: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
酵母菌的危害:腐生性酵母菌能使食物、纺织品和其他原料腐败变质;
少数耐高渗的酵母菌和鲁氏酵母、蜂蜜酵母可使蜂蜜和果酱等败坏;
有的酵母菌是发酵工业的污染菌,影响发酵的产量和质量;
某些酵母菌会引起人和植物的病害,例如白假丝酵母可引起皮肤、粘膜、呼吸道、消化道等多种疾病.
假菌丝:酵母菌在一定条件下培养,产生的芽体与母细胞不分离形成的特殊形态。
2、酵母菌大小:酵母菌比细菌粗约10倍,其直径一般为2—5μm,长度为5—30μm,最长可达100μm。
例如:酿酒酵母宽度:2.5—10μm长度:4.5—21μm酵母的大小、形态与菌龄、环境有关。
一般成熟的细胞大于幼龄的细胞,液体培养的细胞大于固体培养的细胞。
有些种的细胞大小、形态极不均匀,而有些种的酵母则较为均匀。
二、酵母菌的细胞结构一般具有: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。
酿酒酵母细胞结构
1、细胞壁酵母细胞壁厚度0.1—0.3μm,重量占细胞干重的18%—25%。
化学组成:葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质、脂类、几丁质。
几丁质并不是所有的酵母菌中都有,其含量也因种而异。
裂殖酵母一般不含几丁质,酿酒酵母含1~2%,有的假菌丝酵母含量超过了2%。
细胞壁结构:酵母细胞壁呈“三明治”结构:细胞壁外层:主要为甘露聚糖内层:主要为葡聚糖中间层:主要是蛋白质酵母细胞壁结构
葡聚糖和甘露聚糖都是复杂的分枝状聚合物,维持细胞壁强度的物质主要是位于内层的葡聚糖,此外,细胞壁上还含有少量的几丁质、脂类和无机盐。
几丁质并不是所有的酵母菌中都有,其含量也因种而异。
裂殖酵母一般不含几丁质,酿酒酵母含1~2%,有的假菌丝酵母含量超过了2%。
壁外成分:有些菌壁外含有由多糖构成的类似荚膜的结构。
如异多糖和淀粉类物质。
出芽痕和诞生痕:酵母出芽繁殖时,子细胞与母细胞分离,在子、母细胞壁上都会留下痕迹。
在母细胞的细胞壁上出芽并与子细胞分开的位点称出芽痕,子细胞细胞壁上的位点称诞生痕。
由于多重出芽,致使酵母细胞表面有多个小突起。
根据酵母细胞表面留下芽痕的数目,就可确定某细胞产生过的芽体数,因而可估计该细胞的菌龄。
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
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:核内有一或几个区域rRNA含量很高,这一区域为核仁,是合成核糖体的场所。
中心体:在核膜外,由蛋白质亚基组成的细丝状结构,在细胞繁殖分裂中起作用。
细胞核的功能:携带遗传信息,控制细胞的增殖和代谢。
三、繁殖方式和生活史(一)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。
芽殖过程:•母细胞形成小突起(A—D)•核裂(E—G)•原生质分配(H—I)•新膜形成(J—K)•形成新细胞壁(L)
子囊孢子的形成酵母的二倍体营养体细胞减数分裂后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
(二)、酵母菌的生活史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,称为该生物的生活史或生命周期。
各种酵母的生活史可分为三种类型:1.单倍体型2.双倍体型3.单双倍体型
2、双倍体型以路德类酵母为代表特点: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,故不能独立生活。
霉菌的分布:在自然界分布相当广泛,无所不在,而且种类和数量惊人。
在自然界中,霉菌是各种复杂有机物,尤其是数量最大的纤维素、半纤维素和木质素的主要分解菌。
一般情况下,霉菌在潮湿的环境下易于生长,特别是偏酸性的基质当中。
霉菌的应用:生产各种传统食品:如酿制酱、酱油、干酪等。
工业应用:生产有机酸(如柠檬酸、葡萄糖酸)、酶制剂(如淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶)、抗生素(如青霉素、头孢霉素)、维生素、生物碱、真菌多糖、植物生长刺激素(如赤霉素)、生产甾体激素类药物和酿造食品等,另外在生物防治、污水处理和生物测定等方面都有应用。
基本理论研究:霉菌在基本理论研究中应用很广,最著名的是利用粗糙脉胞菌进行生化遗传学方面的研究。
霉菌的危害:引起霉变:可造成食品、生活用品以及一些工具、仪器和工业原料等的霉变。
引起植物病害:真菌大约可引起3万种植物病害。
如水果、蔬菜、粮食等植物的病害。
例如马铃薯晚疫病、小麦的麦锈病和水稻的稻瘟病等等。
引起动物疾病:不少致病真菌可引起人体和动物病变。
浅部病变如皮肤藓菌引起的各种藓症,深部病变如既可侵害皮肤、粘膜,又可侵犯肌肉、骨骼和内脏的各种致病真菌,在当前已知道的约5万种真菌中,被国际确认的人、畜致病菌或条件致病菌已有200余种(包括酵母菌在内)。
产生毒素,引起食物中毒:霉菌能产生多种毒素,目前已知有100种以上。
例如:黄曲霉毒素,毒性极强,可引起食物中毒及癌症。
(一)、霉菌的形态霉菌菌丝类型:按形态分:无隔菌丝、有隔菌丝。
根据菌丝有无隔膜,可以将真菌分成低等真菌(鞭毛菌亚门和接合菌亚门)和高等真菌(子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门)两大类。
按分化程度分:营养菌丝、气生菌丝。
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。
(二)、霉菌的细胞结构由细胞壁、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)等组成。
幼龄菌往往液泡小而少,老龄菌具有较大的液泡。
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。
几丁质是由数百个N-乙酰葡萄糖胺分子以β-1,4糖苷键连接而成的。
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。
微纤丝使细胞壁具有坚韧的机械性能。
组成真菌细胞壁的另一类成分为无定型物质,主要是一些蛋白质、甘露聚糖和葡聚糖,它们填充于上述纤维状物质构成的网内或网外,充实细胞壁的结构。
霉菌的细胞膜、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。
二、霉菌的繁殖方式
(一)霉菌的无性繁殖无性繁殖: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的过程。
霉菌的无性繁殖主要通过产生以下四种类型的无性孢子来实现。
1、孢囊孢子由于生于孢子囊内,又叫内生孢子。
它是由气生菌丝顶端膨大形成特殊囊状结构—孢子囊,孢子囊逐渐长大,在囊中形成许多核,每一个核外包以原生质并产生细胞壁,形成孢囊孢子。
带有孢子囊的梗称孢子囊梗,孢子囊梗伸入到孢子囊中的部分叫囊轴或中轴。
孢子囊成熟后释放出孢子。
例藻状菌纲毛霉目及水霉目一些属以这种方式繁殖.
1.孢囊孢子孢子形态:近圆形
2、分生孢子:是霉菌中常见的一类无性孢子,生于细胞外,所以又叫外生孢子。
是大多数子囊菌纲及全部半知菌的无性繁殖方式。
分生孢子是由菌丝顶端细胞,或由分生孢子梗顶端细胞经过分割或缩缢而形成的单个或成簇的孢子。
分生孢子的形状、大小、结构、着生方式、颜色、因种而异。
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的小梗上。
还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
大多数霉菌是单倍体,二倍体仅限于接合子。
在霉菌中,有性繁殖不如无性繁殖普遍,有性繁殖多发生在特定的条件下,往往在自然条件下较多,在一般培养基上不常出现。
不同的霉菌有性繁殖的方式不同。
多数霉菌是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。
常见的有性孢子有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。
1、卵孢子:由大小不同的配子囊结合后发育而成。
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,它相当于高等生物的卵。
当雄器与藏卵器配合时,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。
2、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两个配子囊接合而成。
接合孢子的形态:厚壁、粗糙、黑壳。
接合过程:两个相邻的菌丝相遇,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,配子囊下的部分称配子囊柄。
然后相接触的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。
接合孢子
接合孢子形成过程:
根据产生接合孢子的菌丝来源或亲和力不同可分为:同宗配合:菌体自身可孕,不需要别的菌体帮助而能独立进行有性生殖。
当同一菌体的两根菌丝甚至同一菌丝的分枝相互接触时,便可产生接合孢子。
异宗配合:菌体自身不孕,需要借助别的可亲和菌体的不同交配型来进行有性生殖。
即它需要两种不同菌系的菌丝相遇才能形成接合孢子。
这两种不同菌系的菌体在形态、大小上一般无区别,但生理上有差别,常用“+”和“-”来表示。
如果一种菌系或配子囊为“+”,那么。
子囊形成的方式、形状、大小
子囊孢子
霉菌不同性别的菌丝,分化出雄器(小)和产囊器(大),两个性器官接触后,雄器的内含物通过受精丝进入产囊器,进行质配。
质配后,产囊器生出许多短菌丝(称产囊丝),产囊丝顶端的细胞是双核的,在顶端细胞内发生核配,成子囊母细胞。
再经有丝分裂和减数分裂产生1-8个子囊孢子。
子囊果:在子囊和子囊孢子发育过程中,雄器和雌器下面的细胞生出许多菌丝,形成保护组织,整个结构成为一子实体。
这种有性的子实体称为子囊果,子囊包在其中。
子囊果主要有三种类型:一种为完全封闭式,称闭囊壳。
子囊果的形状闭囊壳子囊壳子囊盘
(三)霉菌的生活史包括霉菌的无性世代和有性世代。
无性世代是霉菌的菌丝体在相宜的条件下产生无性孢子,无性孢子又萌发成菌丝体的整个过程。
有性世代是在霉菌的生长后期,菌丝形成配子囊,发生质配、核配形成双倍体的接合子细胞,接着发生减数分裂,形成单倍体孢子的整个过程。
霉菌的双倍体仅出现在接合子阶段。
三、霉菌的菌落特征菌落特征:霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明,
有的呈绒毛状或絮状或网状等,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,所以菌落可呈现红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色
液体培养时的特征:如果是静止培养,霉菌往往在表面上生长,液面上形成菌膜。
如果是震荡培养,菌丝有时相互缠绕在一起形成菌丝球,菌丝球可能均匀地悬浮在培养液中或沉于培养液底部。
曲霉
非细胞生物的种类:(真)病毒:至少含有核酸和蛋白质两种组分类病毒:只含单独具侵染性的RNA组分亚病毒拟病毒:只含不具单独侵染性的RNA组分垣病毒(prion):只含蛋白质一种组分
2、病毒的基本特点个体极小(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,核酸以单链或双链形式存在。
生活方式为专性活细胞内寄生,病毒酶系不全,离开活体后无生命特征。
病毒以复制的方式增殖,包括核酸复制、核酸蛋白质装配,是在分子水平上进行的。
对抗生素不敏感,对干扰素敏感。
宿主范围(分布)几乎所有的生物都可以感染相应的病毒。
根据宿主可以分三类:动物病毒植物病毒细菌病毒(或称噬菌体)
二、噬菌体噬菌体:是病毒中的一种,一般把侵染细菌、放线菌的病毒叫噬菌体。
(把侵染真菌的病毒叫噬真菌体)噬菌体在自然界广泛存在,在1995年发表的ICTV的病毒分类与命名第六次报告中共报道了4000余种,分别划归为49个病毒科。
据Bradley(1967)归纳,噬菌体共有六类形态。
2、基本形态:蝌蚪形、微球形和纤丝形
尾丝基片噬菌体的平面结构示意图尾部(由蛋白质构成)头部(由DNA和蛋白质组成)
(二)噬菌体的生长和繁殖噬菌体并没有个体的生长过程,而只有其基本成分的合成和装配,即首先将各个部件合成出来,然后装配,所以一般将噬菌体的繁殖称做复制。
根据噬菌体与宿主的关系:烈性噬菌体:指感染宿主细胞后,能够使宿主细胞裂解的噬菌体。
温和噬菌体(或溶源性噬菌体):噬菌体感染细胞后,将其核酸整合(附着)到宿主的核DNA上,并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制,在一般情况下,不引起寄主细胞裂解的噬菌体。
1、烈性噬菌体的繁殖烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段:即吸附、侵入、复制、装配和释放。
吸附:噬菌体和宿主细胞上的特异性吸附部位进行特异性结合,噬菌体以尾丝牢固吸附在受体上后,靠刺突“钉”在细胞表面上。
侵入:核酸注入细胞的过程。
噬菌体尾部所含酶类物质可使细胞壁产生一些小孔,然后尾鞘收缩,尾髓刺入细胞壁,并将核酸注入细胞内,蛋白质外壳留在细胞外。
复制:包括核酸的复制和蛋白质合成。
噬菌体核酸进入宿主细胞后,会控制宿主细胞的合成系统,然后以噬菌体核酸中的指令合成噬菌体所需的核酸和蛋白质。
装配的主要步骤有:DNA分子的缩合——通过衣壳包裹DNA而形成头部——尾丝及尾部的其它部件独立装配完成——头部与尾部相结合——最后装上尾丝,
至此,一个个成熟的形状、大小相同的噬菌体装配完成。
噬菌斑:概念:将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在营养琼脂中,在平板表面布满宿主细胞的菌苔上,可以用肉眼看到一个个透明的不长菌的小圆斑,称为噬菌斑。
(每个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。
)应用:噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体的计数。
噬菌斑
噬菌斑形成的过程和原理噬菌体侵入敏感细胞后,释放子代噬菌体,通过培养基扩散到四周细胞,继续侵染,引起连锁细胞裂解,从而形成形态和大小不同的空斑。
噬菌体的形态多样,呈晕圈、多重同心圆、近似圆形,大小不一,在一定条件下,特性稳定,一般直径为0.1-2.0nm。
微生物细胞化学组成成分析表明,与其他高等动植物细胞一样,细胞也是大量元素碳、氢、氧、氮、磷、硫(这六种元素占细菌细胞干重的97%)和微量元素铁、锰、锌等构成。
微生物细胞中这些元素主要以蛋白质、糖、脂、核酸、维生素及它们的降解产物、代谢产物等有机物质,水和无机盐等无机物质的形式存在。
水是细胞中的一种主要成分,一般可占细胞重的70%-90%。
分析细胞有机、无机成分的方式有机成分:1.化学法直接抽提-----定性、定量分析。
2.破碎细胞,获得亚细胞结构----化学分析。
无机成分:细胞--550℃--灰分--定性、定量分析。
微生物细胞的化学组成含量可因菌种的种类、菌龄、培养基组成、培养条件、分析方法等而有所不同。
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。
几丁质是由数百个N-乙酰葡萄糖胺分子以β-1,4糖苷键连接而成的。
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。
微纤丝使细胞壁具有坚韧的机械性能。
组成真菌细胞壁的另一类成分为无定型物质,主要是一些蛋白质、甘露聚糖和葡聚糖,它们填充于上述纤维状物质构成的网内或网外,充实细胞壁的结构。
霉菌的细胞膜、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。
二、霉菌的繁殖方式
(一)霉菌的无性繁殖无性繁殖: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的过程。
霉菌的无性繁殖主要通过产生以下四种类型的无性孢子来实现。
1、孢囊孢子由于生于孢子囊内,又叫内生孢子。
它是由气生菌丝顶端膨大形成特殊囊状结构—孢子囊,孢子囊逐渐长大,在囊中形成许多核,每一个核外包以原生质并产生细胞壁,形成孢囊孢子。
带有孢子囊的梗称孢子囊梗,孢子囊梗伸入到孢子囊中的部分叫囊轴或中轴。
孢子囊成熟后释放出孢子。
例藻状菌纲毛霉目及水霉目一些属以这种方式繁殖.
1.孢囊孢子孢子形态:近圆形
2、分生孢子:是霉菌中常见的一类无性孢子,生于细胞外,所以又叫外生孢子。
是大多数子囊菌纲及全部半知菌的无性繁殖方式。
分生孢子是由菌丝顶端细胞,或由分生孢子梗顶端细胞经过分割或缩缢而形成的单个或成簇的孢子。
分生孢子的形状、大小、结构、着生方式、颜色、因种而异。
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的小梗上。
还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
大多数霉菌是单倍体,二倍体仅限于接合子。
在霉菌中,有性繁殖不如无性繁殖普遍,有性繁殖多发生在特定的条件下,往往在自然条件下较多,在一般培养基上不常出现。
不同的霉菌有性繁殖的方式不同。
多数霉菌是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。
常见的有性孢子有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。
1、卵孢子:由大小不同的配子囊结合后发育而成。
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,它相当于高等生物的卵。
当雄器与藏卵器配合时,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。
2、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两个配子囊接合而成。
接合孢子的形态:厚壁、粗糙、黑壳。
接合过程:两个相邻的菌丝相遇,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,配子囊下的部分称配子囊柄。
然后相接触的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。
接合孢子
接合孢子形成过程:
根据产生接合孢子的菌丝来源或亲和力不同可分为:同宗配合:菌体自身可孕,不需要别的菌体帮助而能独立进行有性生殖。
当同一菌体的两根菌丝甚至同一菌丝的分枝相互接触时,便可产生接合孢子。
异宗配合:菌体自身不孕,需要借助别的可亲和菌体的不同交配型来进行有性生殖。
即它需要两种不同菌系的菌丝相遇才能形成接合孢子。
这两种不同菌系的菌体在形态、大小上一般无区别,但生理上有差别,常用“+”和“-”来表示。
如果一种菌系或配子囊为“+”,那么。
子囊形成的方式、形状、大小
子囊孢子
霉菌不同性别的菌丝,分化出雄器(小)和产囊器(大),两个性器官接触后,雄器的内含物通过受精丝进入产囊器,进行质配。
质配后,产囊器生出许多短菌丝(称产囊丝),产囊丝顶端的细胞是双核的,在顶端细胞内发生核配,成子囊母细胞。
再经有丝分裂和减数分裂产生1-8个子囊孢子。
子囊果:在子囊和子囊孢子发育过程中,雄器和雌器下面的细胞生出许多菌丝,形成保护组织,整个结构成为一子实体。
这种有性的子实体称为子囊果,子囊包在其中。
子囊果主要有三种类型:一种为完全封闭式,称闭囊壳。
子囊果的形状闭囊壳子囊壳子囊盘
(三)霉菌的生活史包括霉菌的无性世代和有性世代。
无性世代是霉菌的菌丝体在相宜的条件下产生无性孢子,无性孢子又萌发成菌丝体的整个过程。
有性世代是在霉菌的生长后期,菌丝形成配子囊,发生质配、核配形成双倍体的接合子细胞,接着发生减数分裂,形成单倍体孢子的整个过程。
霉菌的双倍体仅出现在接合子阶段。
三、霉菌的菌落特征菌落特征:霉菌的菌落大、疏松、干燥、不透明,
有的呈绒毛状或絮状或网状等,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,所以菌落可呈现红、黄、绿、青绿、青灰、黑、白、灰等多种颜色
液体培养时的特征:如果是静止培养,霉菌往往在表面上生长,液面上形成菌膜。
如果是震荡培养,菌丝有时相互缠绕在一起形成菌丝球,菌丝球可能均匀地悬浮在培养液中或沉于培养液底部。
曲霉
非细胞生物的种类:(真)病毒:至少含有核酸和蛋白质两种组分类病毒:只含单独具侵染性的RNA组分亚病毒拟病毒:只含不具单独侵染性的RNA组分垣病毒(prion):只含蛋白质一种组分
2、病毒的基本特点个体极小(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,核酸以单链或双链形式存在。
生活方式为专性活细胞内寄生,病毒酶系不全,离开活体后无生命特征。
病毒以复制的方式增殖,包括核酸复制、核酸蛋白质装配,是在分子水平上进行的。
对抗生素不敏感,对干扰素敏感。
宿主范围(分布)几乎所有的生物都可以感染相应的病毒。
根据宿主可以分三类:动物病毒植物病毒细菌病毒(或称噬菌体)
二、噬菌体噬菌体:是病毒中的一种,一般把侵染细菌、放线菌的病毒叫噬菌体。
(把侵染真菌的病毒叫噬真菌体)噬菌体在自然界广泛存在,在1995年发表的ICTV的病毒分类与命名第六次报告中共报道了4000余种,分别划归为49个病毒科。
据Bradley(1967)归纳,噬菌体共有六类形态。
2、基本形态:蝌蚪形、微球形和纤丝形
尾丝基片噬菌体的平面结构示意图尾部(由蛋白质构成)头部(由DNA和蛋白质组成)
(二)噬菌体的生长和繁殖噬菌体并没有个体的生长过程,而只有其基本成分的合成和装配,即首先将各个部件合成出来,然后装配,所以一般将噬菌体的繁殖称做复制。
根据噬菌体与宿主的关系:烈性噬菌体:指感染宿主细胞后,能够使宿主细胞裂解的噬菌体。
温和噬菌体(或溶源性噬菌体):噬菌体感染细胞后,将其核酸整合(附着)到宿主的核DNA上,并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制,在一般情况下,不引起寄主细胞裂解的噬菌体。
1、烈性噬菌体的繁殖烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段:即吸附、侵入、复制、装配和释放。
吸附:噬菌体和宿主细胞上的特异性吸附部位进行特异性结合,噬菌体以尾丝牢固吸附在受体上后,靠刺突“钉”在细胞表面上。
侵入:核酸注入细胞的过程。
噬菌体尾部所含酶类物质可使细胞壁产生一些小孔,然后尾鞘收缩,尾髓刺入细胞壁,并将核酸注入细胞内,蛋白质外壳留在细胞外。
复制:包括核酸的复制和蛋白质合成。
噬菌体核酸进入宿主细胞后,会控制宿主细胞的合成系统,然后以噬菌体核酸中的指令合成噬菌体所需的核酸和蛋白质。
装配的主要步骤有:DNA分子的缩合——通过衣壳包裹DNA而形成头部——尾丝及尾部的其它部件独立装配完成——头部与尾部相结合——最后装上尾丝,
至此,一个个成熟的形状、大小相同的噬菌体装配完成。
噬菌斑:概念:将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在营养琼脂中,在平板表面布满宿主细胞的菌苔上,可以用肉眼看到一个个透明的不长菌的小圆斑,称为噬菌斑。
(每个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。
)应用:噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体的计数。
噬菌斑
噬菌斑形成的过程和原理噬菌体侵入敏感细胞后,释放子代噬菌体,通过培养基扩散到四周细胞,继续侵染,引起连锁细胞裂解,从而形成形态和大小不同的空斑。
噬菌体的形态多样,呈晕圈、多重同心圆、近似圆形,大小不一,在一定条件下,特性稳定,一般直径为0.1-2.0nm。
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