美丽的微生物世界02.docx

美丽的微生物世界02.docx

《美丽的微生物世界02.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《美丽的微生物世界02.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

美丽的微生物世界02

 霉菌的有性繁殖和有性孢子：

　　经过两性细胞结合而形成的孢子称为有性孢子。

霉菌的有性繁殖过程一般分为三个阶段，即质配、核配和减数分裂。

　　质配是两个配偶细胞的原生质融合在同一细胞中，而两个细胞核并不结合，每个核的染色体数都是单倍的。

　　核配即两个核结合成一个双倍体的核。

　　减数分裂则使细胞核中的染色体数目又恢复到原来的单倍体。

　　有性孢子的产生不及无性孢子那么频繁和丰富，它们常常只在一些特殊的条件下产生。

常见的有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子，分别由鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门和担子菌亚门的霉菌所产生。

　　卵孢子：

菌丝分化成形状不同的雄器和藏卵器，雄器与藏卵器结合后所形成的有性孢子叫卵孢子。

霉菌的接合孢子

　　左：

毛霉的（+）和（-）型菌丝在交界处结合产生黑色的带状，肉眼可见；

右：

取小黑点用显微镜观察所看到的接合孢子　　

霉菌的卵孢子　1.雄器；2.藏卵器；3.卵孢子

霉菌的子囊孢子

　　a．子囊果；b．子囊；c．伪侧丝；d．子囊孢子　　

担孢子的形成过程示意图

　　a~d．双核细胞；e．核融合；f~g．核分裂；h．担孢子形成；i．担孢子成熟并释放

　　接合孢子：

由菌丝分化成两个形状相同、但性别不同的配子囊结合而形成的有性孢子叫接合孢子。

　　子囊孢子：

菌丝分化成产囊器和雄器，两者结合形成子囊，在子囊内形成的有性孢子即为子囊孢子。

　　担孢子：

菌丝经过特殊的分化和有性结合形成担子，在担子上形成的有性孢子即为担孢子。

　　霉菌的孢子具有小、轻、干、多，以及形态色泽各异、休眠期长和抗逆性强等特点，每个个体所产生的孢子数，经常是成千上万的，有时竟达几百亿、几千亿甚至更多。

这些特点有助于霉菌在自然界中随处散播和繁殖。

对人类的实践来说，孢子的这些特点有利于接种、扩大培养、菌种选育、保藏和鉴定等工作，对人类的不利之处则是易于造成污染、霉变和易于传播动植物的霉菌病

三、霉菌的菌落

　　由于霉菌的菌丝较粗而长，因而霉菌的菌落较大，有的霉菌的菌丝蔓延，没有局限性，其菌落可扩展到整个培养皿，有的种则有一定的局限性，直径1~2厘米或更小。

菌落质地一般比放线菌疏松，外观干燥，不透明，呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状；菌落与培养基的连接紧密，不易挑取；菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致。

各种曲霉的菌落

各种病原真菌的菌落

青霉的菌落

青霉的菌落

酵母菌

　　提起酵母菌这个名称，也许有人不太熟悉，但实际上人们几乎天天都在享受着酵母菌的好处。

因为我们每天吃的面包和馒头就是有酵母菌的参与制成的；我们喝的啤酒，也离不开酵母菌的贡献，酵母菌是人类实践中应用比较早的一类微生物，我国古代劳动人民就利用酵母菌酿酒；酵母菌的细胞里含有丰富的蛋

白质和维生素，所以也可以做成高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。

　　酵母菌在自然界中分布很广，尤其喜欢在偏酸性且含糖较多的环境中生长，例如，

在水果、蔬菜、花蜜的表面和在果园土壤中最为常见。

一、酵母菌的形态、大小和结构

　　酵母菌是单细胞真核微生物。

酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。

比细菌的单细胞个体要大得多，一般为1~5微米′5~30微米。

酵母菌无鞭毛，不能游动。

　　酵母菌具有典型的真核细胞结构,有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等，有的还具有微体。

酵母菌的细胞形态

酵母菌的细胞形态

酵母菌细胞结构的显微照片

二、酵母菌的菌落

　　大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似，但比细菌菌落大而厚，菌落表面光滑、湿润、粘稠，容易挑起，菌落质地均匀，正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一，菌落多为乳白色，少数为红色，个别为黑色。

啤酒酵母的菌落

红酵母的菌落

各种酵母菌的菌落

 三、酵母菌的繁殖

　　酵母菌有多种繁殖方式，有人把只进行无性繁殖的酵母菌称作"假酵母"，而把具有有性繁殖的酵母菌称作"真酵母"。

　　酵母菌的无性繁殖

　　芽殖：

酵母菌最常见的无性繁殖方式是芽殖。

芽殖发生在细胞壁的预定点上，此点被称为芽痕，每个酵母细胞有一至多个芽痕。

成熟的酵母细胞长出芽体，母细胞的细胞核分裂成两个子核，一个随母细胞的细胞质进入芽体内，当芽体接近母细胞大小时，自母细胞脱落成为新个体，如此继续出芽。

如果酵母菌生长旺盛，在芽体尚未自母细胞脱落前，即可在芽体上又长出新的芽体，最后形成假菌丝状。

　　裂殖：

是少数酵母菌进行的无性繁殖方式，类似于细菌的裂殖。

其过程是细胞延长，核分裂为二，细胞中央出现隔膜，将细胞横分为两个具有单核的子细胞。

酵母菌的芽殖过程1．泡；2．小管；3．核；4．液泡

酵母菌假菌丝的形成图中1、2、3、4·······是出芽的顺序

 　　酵母菌的有性繁殖　　酵母菌是以形成子囊和子囊孢子的方式进行无性繁殖的。

两个临近的酵母细胞各自伸出一根管状的原生质突起，随即相互接触、融合，并形成一个通道，两个细胞核在此通道内结合，形成双倍体细胞

核，然后进行减数分裂，形成4个或8个细胞核。

每一子核与其周围的原生质形成孢子，即为子囊孢子，形成子囊孢子的细胞称为子囊。

左图为酵母菌子囊孢子的形成过程1、2、3、4：

两个细胞结合；5：

接合子；6、7、8、9：

核分裂；10、11：

核形成孢子　

 病毒

一.形态结构

　　病毒的形态基本可归纳为三种：

杆状、球状和这两种形态结合的复合型。

没有细胞构造，病毒粒子的主要成分是核酸和蛋白质，在宿主细胞协助下，通过核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖。

病毒粒子通常形成螺旋对称、二十面体对称和复合对称。

　　病毒粒子是无法用光学显微镜观察的亚显微颗粒，但当他们大量聚集在一起并使宿主细胞发生病变时，就可以用光学显微镜加以观察。

例如动、植物细胞中的病毒包涵体；有的还可用肉眼看到，如噬菌体的噬菌斑等。

二、繁殖方式

　　病毒只有在宿主细胞里才能进行繁殖，而且是通过复制的方式进行的。

概括起来可分为吸附、侵入、脱壳生物合成、装配与释放五个步骤。

微生物的营养

1．微生物的营养要求

　　微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等。

　　水：

水是各种生物细胞必需的。

水是良好的溶剂，微生物的新陈代谢过程中的一切生化反应都离不开水的作用。

　　碳源：

碳源是合成菌体成分的原料，也是微生物获取能量的主要来源。

整体上看来，微生物可以利用的碳源范围极广，从大类上说，可以分为有机碳源和无机碳源两大类，凡必须利用有机碳源的微生物就是异养微生物，凡能利用无机碳源的微生物就是自养微生物。

糖类是最广泛利用的碳源。

　　氮源：

氮源主要是供给合成菌体结构的原料，很少作为能源利用。

与碳源相似，微生物作为一个整体来说，能利用的碳源种类十分广泛。

某些微生物（如固氮菌）能利用空气中分子态的氮或利用无机氮化物如铵盐、硝酸盐合成有机氮化物。

多数致病菌则必须供给蛋白胨、氨基酸等有机氮化物才能生长。

　　无机盐类：

无机盐主要可为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素。

微生物需要的无机盐类很多，主要有P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe等，其主要功能为构成菌体成分；调节渗透压；作为某些酶的成分，并能激活酶的活性等。

　　生长因子：

有些微生物虽然供给它适合的碳源氮源和无机盐类，仍不能生长，还要供给一定量的所谓“生长因子”。

其种类很多，主要是B族维生素的化合物等。

生长因子可以从酵母浸出液、血液或血清中获得。

2．微生物的营养类型

　　根据微生物对碳源的要求不同，可将其分为自养菌和异养菌两大营养类型。

　　凡能利用无机碳合成菌体内有机碳化物的，叫自养菌；不能利用无机碳而需要有机碳才能合成菌体内有机碳化物的，为异养菌。

　　根据其生命活动所需能量的来源不同，可分为光能营养菌和化能营养菌。

前者是从光线中获得能量，后者则从化学物质氧化中取得能量。

　　因此，根据微生物所需的碳源和能源不同，可将微生物分为光能自养菌、光能异养菌、化能自养菌、化能异养菌等四类。

如表所示：

微生物的营养类型　

营养类型

主要（或唯一）碳源

能源

代表菌

光能自养型

二氧化碳

光能

蓝细菌

光能异养型

有机物

光能

红螺细菌

化能自养型

二氧化碳

无机物

硫杆菌

化能异养型

有机物

有机物

大肠杆菌

3．营养物质的运输：

　　外界环境的营养物质只有被微生物吸收到细胞内，才能被微生物分解与利用，微生物生长过程中产生的一些代谢产物也必须分泌到细胞外，在这两个过程中，细胞膜起着重要作用。

目前一般认为，营养物质主要以扩散、促进扩散、主动运输和基团转位四种方式通过微生物细胞膜。

微生物的代谢

　　微生物在生长发育和繁殖过程中，需要不断地从外界环境中摄取营养物质，在体内经过一系列的生化反应，转变成能量和构成细胞的物质，并排出不需要的产物。

这一系列的生化过程称为新陈代谢。

　　代谢作用是生物体维持生命活动过程中的一切生化反应的总称。

它是生命活动的最基本特征。

代谢作用包括分解代谢（异化作用）和合成代谢（同化作用）。

分解代谢是指生物体将各种营养物质和细胞物质降解成简单的产物，即由大分子物质降解成小分子物质并产生能量的过程。

合成代谢是指将分解代谢所提供的或从环境中所吸收的小分子物质合成大分子物质的过程。

分解代谢为合成代谢提供原料和能量，而合成代谢又为分解代谢提供物质基础，两者相互对立而又统一，在生物体内偶联着进行，使生命繁衍不息。

（一）微生物的酶：

　　生物体内的化学反应几乎都要依靠酶的催化才能进行。

酶是由生物细胞合成的，以蛋白质为主要成分的生物化学反应催化剂。

从化学组成来看，可分为简单蛋白和结合蛋白两种酶。

根据酶在细胞中的活动部位，也可将酶分为胞外酶和胞内酶两种。

　　酶作为生化反应的催化剂和其他的催化剂一样，能显著改变反应的速度，但不能改变反应的平衡点。

酶有以下几个特点：

催化反应的效率高、具有高度的专一性、容易失活、活性受调节控制等。

（二）微生物的能量代谢：

　　所有生物进行生命活动都需要能量，因此，能量代谢成了新陈代谢中的核心问题。

　　自然界中的能量以多种形式存在，但生物只能利用光能或化学能，而光能也必须在一定的生物体（光合生物）内转化成化学能后，才能被生物利用。

　　一个化学反应只有在一定条件下，当有能量放出时才能自由地进行，即自由能的变化为负值时，反应才能进行，这种反应称为放能反应；如果产物的自由能大于反应物的自由能时，必须供给能量才能进行反应，称为吸能反应。

　　在生物体内，吸能反应所需要的能量是由放能反应来供给的，两者是偶联进行的。

其中的能量载体主要是ATP。

ATP是腺嘌呤核甘三磷酸（简称腺三磷）的缩写，ATP的生成和利用是微生物能量代谢的核心。

在生物体内，ATP主要由ADP的磷酸化生成。

生成ATP的过程需要供应能量，能量来自光能或化能。

　　以光能生成ATP的过程称为光合磷酸化作用，这种转变需要光和色素作媒介。

　　利用化合物氧化过程中释放的能量进行磷酸化生成ATP的过程称为氧化磷酸化作用，它为一切生物所共有，微生物的氧化作用可根据最终电子受体的性质不同而分为：

呼吸作用、无氧呼吸作用和发酵作用。

　　ATP主要用于供应合成细胞物质（包括贮藏物质）所需的能量。

此外，细胞对营养物质的吸收，鞭毛菌的运动，发光细菌的发光等所消耗的能量也要由ATP供给。

组成细胞的物质主要是蛋白质、核酸、类脂和多糖，合成这些物质都需要ATP。

（三）微生物的物质代谢：

　　微生物代谢的基本过程，可分为两大类，即分解代谢和合成代谢。

1．微生物的分解代谢：

　　微