《微生物课件 第三章第二节真核微生物.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微生物课件 第三章第二节真核微生物.ppt（61页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、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）,广义真菌,原生动物-草履虫,假 菌,粘菌,微型藻类,真核微生物的种类约占微生物总数的95%以上。从个体形态、群体形态、营养吸收、代谢类型、代谢产物、遗传特性和生态分布诸方面，真核微生物都展现出一幅多样化的画
2、面。,真核与原核微生物的区别： 细胞器（organelles) 细胞核 繁殖方式 细胞大小 鞭毛粗且复杂，92型，挥鞭式运动,真核生物与原核生物的比较,真核生物与原核生物的比较(cont.),a 动物细胞 b 植物细胞,典型真核细胞构造的模式图,真核微生物的细胞构造,细胞壁 鞭毛和纤毛 细胞质膜 细胞核 细胞质与细胞器,一、细胞壁,1、真菌细胞壁 化学成分：多糖，少量蛋白质和脂类 多糖：微纤维1，4单糖聚合物、无定形基质 微纤维类似钢筋，1，4键连接，使细胞壁坚韧 基质类似混凝土填充其中 不同真菌细胞壁多糖不同 低等真菌：纤维素 酵母菌：葡聚糖、（甘露聚糖） 高等陆生真菌：几丁质 不同生长阶段
3、，真菌细胞壁化学成分明显不同 功能：固定细胞外形，保护细胞免受外界不良因子的损伤,不同分类地位真菌的细胞壁多糖,1）酵母菌的细胞壁,厚度：2570nm 重量：25DW 成分：三明治状的“酵母纤维素” 外层：甘露聚糖 Mannan 内层：葡聚糖 Glucan，赋予细胞壁机械强度 中间：蛋白质、多种酶（葡聚糖酶和甘露聚糖酶） 芽痕周围有少许几丁质，在形成芽体时合成 酵母细胞壁与子囊壁的水解：蜗牛消化酶（玛瑙螺的胃液）,-1, 3 葡聚糖，链状，含量高 葡聚糖 - 1, 6 葡聚糖，分支，含量低 甘露聚糖是甘露糖- 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
4、、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 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- 1, 3 和- 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,真菌细胞壁多糖的主要成分,纤维素、几丁质、葡聚糖和甘露聚糖的结构,产生巨大压力的真菌附着胞 许多植物病害是由真菌引起的，有些致病菌具有高度特化的感染结构 刺盘孢属（Collet
5、otrichum）的一些种具有一种由坚硬的细胞壁组成的特殊的附着胞（appressoria），当感染植物的时候，这种附着胞牢牢地附着到宿主的叶片表面，并且通过提高附着胞内渗透压活性物质的浓度产生巨大的膨压，射出一钉状结构进入植物细胞，为真菌的感染炸开一条通道。 真菌的这种特殊的感染结构虽然早已为真菌学家所知，但它的感染机制，特别是它产生的巨大压力并不清楚。1999年Science周刊上报道了Bechingerts将物理和生物学的方法结合起来，测试了真菌禾生刺盘孢（C. Graminicola）的附着胞的压力为5.35Mpa，而Magnaporthe grisea附着胞的压力更大，为8.0Mpa
6、，这相当于我们用高压蒸汽灭菌压力（0.1Mpa）的50-80倍。 这些植物致病真菌就是用如此巨大的压力，攻破单子叶和双子叶细胞壁的角质层和表层，以达到侵染的目的。,2、藻类的细胞壁 e.g.：蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidis） 细胞壁厚度一般为1020nm，有时仅为35nm 细胞骨架：以微纤丝方式层状排列的纤维素，5080 DW 间质多糖：褐藻酸、岩藻素、琼脂,二、鞭毛与纤毛,表面毛发状细胞器，长（150200m）为鞭毛，短（510 m）为纤毛(cilium)。 鞭毛与纤毛构造基本相同：鞭杆（shaft）、基体（basal body）和过渡区。,鞭杆“92”型，2为中央微
7、管，9为微管二联体，外包细胞膜 微管二联体：AB两条中空亚纤维组成，A是完全微管，13个微管蛋白亚基组成，B是10个，与A共用3个亚基。 A上伸出两条动力蛋白臂，可为Ca2+、Mg2+激活的ATP水解酶水解ATP供运动。 A 向中央一对微管发出辐射状的连丝放射辐。放射辐的辐头是自由的，不与中央鞘相连。 基体是“90”，9个三联体，中间没有微管和鞘。,鞭 毛 结 构,动力蛋白臂,放射辐条,中央鞘,中央微管桥,中央微管,真核微生物的“9+2”型鞭毛 左为鞭杆横切面，右为鞭杆的立体模型,某些已知与微管或微管蛋白相互作用的蛋白质,成 分 活 性 在鞭毛轴丝中： 动力蛋白 1 ATP 酶活性 动力蛋白
8、2 产生运动 连接蛋白 形成相邻二联体微管之间连接 在细胞质微管中： 高分子量蛋白质MAP1 调控微管的起始和延伸 MAP2 tau蛋白激酶 促进环中和微管中微管蛋白的聚合 微管蛋白亚单位的磷酸化,9+2 型鞭毛,G 鞭毛,真核生物和G-菌鞭毛结构,三、细胞质膜,真核生物的细胞都有细胞质膜的构造。 没有细胞壁的真核细胞，细胞质膜就是它的外部屏障。 真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能上十分相似。,*endocytosis，包括吞噬作用(phagocytosis)和胞饮作用(pinocytosis),真核生物与原核生物细胞质膜的差别,Cholesterol,cytoplasm,Transmis
9、sion electron micrograph illustrating fungal cell (cw - cell wall; s - septum; n - nucleus; m - mitochondrion),1、核被膜 核被膜：包在细胞核外，由核膜和核纤层组成的外被，其上有许多核孔（nuclear pores）。 核膜：两层78nm膜组成，两膜间为核周间隙。 核纤层：核膜内层，核纤层蛋白（lamin）组成。 核孔：细胞核和细胞质物质交流通道。,四、细胞核,2、染色质 染色质：分裂间期时，DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA 组成的线形物质，基本单位：核小体。 可被碱性染料染色。
10、常染色质（euchromatin）：丝状 异染色质（heterochromatin）：凝缩 组蛋白 非组蛋白 进行分裂时，染色质盘绕、折叠形成棒状为染色体。,核被膜电镜和结构模式图,核纤层,核孔,染色质,染色体,核小体和螺线管结构,染色体DNA结构示意图,a 30nm染色体结构图,b 双螺旋DNA经过一系列包装成为染色体的过程图示,核小体单体的存在及核心颗粒的形成,a 核小体结构示意图,b 电镜下的染色质结构,C 核小体单元的产生,3、核仁 细胞核中没有膜包裹的圆形或椭圆形小体。染色体一定位置出现。 分裂前期消失，后期出现。 富含RNA和蛋白质，是合成rRNA和装配核糖体部位。,核仁组织区,4
11、、核基质(nuclear matrix) 旧称核液 是由蛋白纤维组成的网状结构 具有支撑细胞核和提供染色质附着点的作用。,五、细胞质和细胞器,1、细胞基质和细胞骨架 细胞基质（细胞溶胶）：在真核细胞质中，除可分辨的细胞器以外的胶体状溶液，细胞代谢重要场所。 微管：微管蛋白组成中空管 细胞骨架（cytoskeleton） 肌动蛋白丝（微丝）: 肌动蛋白 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。,细胞骨架作用,以细胞核为中心向外放射状微管,2、内质网和核糖体 内质网（endoplasmic reticul
12、um）：脂质双分子层，内侧与核被膜外膜相通，核周间隙也是内质网部分。 RER：合成运输分泌蛋白功能 SER：脂类代谢和钙代谢相关，存在动物细胞 核糖体（ribosomes）：40蛋白质+60%RNA 大亚基：28S、5.8S、5S40多种蛋白质 小亚基：18S+30多种蛋白质,内质网,蛋白合成示意图,3、高尔基体（Golgi body） 1898年意大利学者C.Golgi在神经细胞发现，48个平行的扁平膜囊和囊泡组成，无核糖体附着。 作用 RER合成蛋白质运到高尔基体与脂、糖形成糖蛋白或脂蛋白，外排到细胞外。 合成糖蛋白、脂蛋白及对某些蛋白质原酶切加工 合成新细胞壁和细胞膜提供原材料的重要场所
13、。,高尔基体,4、溶酶体（lysosome） 溶酶体：由单层膜包裹，内含多种酸性水解酶的囊泡状细胞器。 功能：细胞内消化作用。 分类（根据所结合对象的性质分） 吞噬溶酶体 （与吞噬泡结合） 多泡体（与胞饮泡结合） 自噬溶酶体（与内源结构结合）,溶酶体,5、微体 微体：单层膜包裹，类似溶酶体，但含的酶不同。 有两种： 过氧化物酶体 依赖FAD的氧化酶和过氧化氢酶，避免细胞受H2O2毒害。 乙醛酸循环体 植物细胞，使脂类转变为糖。,微 体,6、线粒体 线粒体：化学能转变为ATP。两层膜包裹，内膜突出形成嵴。 真菌嵴形状有两种： 与高等植物、藻类类似的管状嵴 如：含纤维质CW和无壁的卵菌、前毛壶菌、
14、粘菌等 板状嵴 如：含几丁质的壶菌、接合菌、子囊菌、担子菌,线粒体,ATP合酶,7、叶绿体（chloroplast） 叶绿体：由双层膜包裹，能将光能转变为化学能的绿色颗粒状细胞器。只存在于绿色植物（包括藻类）的细胞中。 外膜：透性大 叶绿体膜 内膜：选择通透 类囊体膜 类囊体：单位膜封闭成的扁平小囊，膜上有光合色素和e载体 基质：含核糖体、DNA、淀粉粒、核酮糖二磷酸羧化酶等 光反应：类囊体膜，光能 化学能 主要功能：光合作用 暗反应：基质进行，利用光反应产生的 ATP、NADPH等固定CO2。,叶绿体 类囊体摞在一起为基粒,8、其他细胞器 液泡（vacuole） 单位膜分隔的细胞器，老龄细胞
15、大而明显。 含糖原、脂肪、多磷酸盐等贮藏物、各种酶类。 功能：维持渗透压、贮藏营养物、溶酶体的作用 （将各种蛋白酶与CP隔离，防止细胞损伤）。,膜边体（lomasome） 又叫边缘体、质膜外泡等 是某些真菌细胞中的特殊膜结构，位于细胞壁和细胞膜之间，由单层膜包被的小细胞器 可能与分泌水解酶或合成细胞壁有关 其形状和位置与细菌中的中间体相似,壳质体或几丁质酶体（chitosome） 壳质体：一种具有膜状外壳近似球形的小颗粒。 壳质体含有几丁质合成酶，它的功能与菌丝细胞壁的合成有关，它能运输几丁质合成酶到菌丝顶端细胞的表面，参与细胞壁的合成。,氢化酶体（hydrogenosome） 是一种由单层膜
16、包裹的球状细胞器，内含氢化酶、氧化还原酶、铁氧还蛋白和丙酮酸。 常存在于鞭毛基体附近，可为鞭毛运动提供能量。 只存在于厌氧真菌和原生动物细胞中，有类似线粒体作用。,结语 原核生物的细胞小，细胞核原始、无膜包裹核区，无细胞器的分化。含有各种内含物。 革兰氏染色可将所有的原核生物分成G+和G-两类。 真核生物细胞较大，细胞核有核膜包裹，染色质由DNA和组蛋白构成。有细胞器。鞭毛为“92”型。,真核生物与原核生物的比较,思考题,真核生物和原核生物细胞结构的比较。 试根据细菌细胞结构的特点，分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布广泛。 试解释G+与G-菌对溶菌酶、青霉素、链霉素、碱性染料敏感性不同的原因。,