微生物知识总结.docx
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微生物知识总结
微生物知识总结
绪论
1.微生物发展史重要人物+贡献:
列文虎克-观察到细菌——微生物学先驱者
巴斯徳——微生物学的奠基人曲颈瓶试验推翻生命自然发生说,建立胚种学说。
巴氏消毒法。
约瑟夫·李斯特发明用石炭酸消毒手术器械、衣物和手术环境,可大大降低感染的机会R.Koch柯赫——细菌学的奠基人
科赫法则:
判定某种微生物引起特定疾病,必须同时满足:
–相关性:
这种微生物必须在所有患该种疾病的生物体内都存在,但在健康生物中不存在–可分离培养:
必须将这种微生物分离出来,作纯种培养
–可人工感染:
当用这种分离出来的微生物接种到一个健康寄主时,必须能够引起同样的疾病–可再分离:
必须能够从接种感染的生物体内再次分离得到这种微生物
布赫纳——生物化学奠基人弗莱明——青霉素之父
Watson、Crick——分子生物学奠基人发现的DNA结构的双螺旋模型2.微生物的五大共性:
体积小,面积大;吸收多,转换快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;
分布广,种类多
第一章
第一节细菌
1.原核生物三菌三体:
细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体2.细菌概念:
细菌是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
3.细菌形态:
简单,基本上只有球状、杆状和螺旋状三大类,仅少数为其他形状如丝状、三角形、方形和圆盘形。
4.细胞壁概念:
是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被,只要成分为肽聚糖,具有固定细胞外形和保护细胞不
受损伤等多种生理功能
主要功能:
固定细胞外形和提高机械强度
为细胞的生扎个、分裂和鞭毛运动所必须
阻拦大分子有害物质进入细胞赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性
革兰氏染色原理 具体步骤
注意事项:
A.关键步骤:
95%酒精,;甩干 B.涂片薄而均匀 C.菌种种龄放线菌>霉菌>酵母菌>藻类>原生动物节2微生物与生物环境的关系
互生:
两种可单独生活的生物,当它们在一起时,通过各自的代谢活动而有利于对方,或偏利于一方的生活方式。
是“可分可合,合比分好”的松散的相互关系。
共生:
两种生物共居在一起,相互分工合作,相依为命,甚至达到难分难解,合二为一的极其紧密的一种相互关系。
寄生:
一般指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内或体表,从中夺取营养并进行生长繁殖,同时使后者蒙受损害甚者被杀死的一种相互关系。
拮抗:
又称抗生,指某种生物所产生的特定代谢产物可抑制他种的生长发育甚至杀死它们的一种相互关系。
捕食:
又称猎食,一般指一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要和相互关系。
节3微生物与自然界物质循环
节4微生物与环境保护
富营养化:
是指水中因N、P等元素含量过高而引起水体表层的蓝细菌和藻类过度生长繁殖的现象。
水华:
是指发生在淡水水体中的富营养化现象。
特点:
在温暖季节,当水体中的N、P比例达15~20比1时,水中的蓝细菌和浮游藻类突然快速繁殖,从而使水面形成一层蓝、绿色的藻体和泡沫。
赤潮:
指发生在河口、港湾或浅海等咸水区水体的富营养化现象。
BOD:
即生化氧化量,或生物需氧量,是水中有机物含量的一个间接指标。
一般指在1L污水或待测水样中所含的一部分易氧化的有机物,当微生物对其氧化、分解时,所消耗的水中溶解氧毫克数。
COD:
化学需氧量,时表示水体中有机物含量的一个简便的间接指标,指1L污水中所含的有机物在用强氧化剂将它氧化后,所消耗氧的毫克数。
常用化学氧化剂:
K2Cr2O7,KMnO4
TOD:
总需氧量,指污水中能被氧化的物质在高温下燃烧变成稳定氧化物时所需的氧量。
DO:
溶解氧量,指溶于水体中的分子态氧,是评价水质优劣的重要指标。
SS:
悬浮物含量,指污水中不溶性固体态物质的含量。
TOC:
总有机碳含量,指水体内所含有机物中的全部有机碳的含量。
沼气:
又称生物气,是一种混合可燃气体,主要成分:
甲烷、少量H2、N2、CO2沼气发酵生化本质:
产甲烷菌在厌氧条件下,利用H2还原CO2等氮源营养物以产生细胞物质、能量和代谢废物CH4的过程。
章9遗传与变异节1传染
传染:
又称感染或侵染,是指外源或内源性病原体突破其宿主的三道免疫“防线”后,在宿主的特定部位定植、生长繁殖或产生酶及毒素从而引起一系列病理生理的过程。
决定传染病结局的三大因素:
病原体、宿主的免疫力、环境因素
病原体:
病原体的数量、致病特性和侵入方式是决定传染结局中的最主要因素。
毒力
病原菌侵入数量
侵入门径
毒力:
表示病原体致病能力的强弱。
有侵袭力、毒素两方面。
侵袭力:
病原菌突破宿主防线,并能于宿主体内定居、繁殖、扩散的能力,称侵袭力。
有三种能力:
①吸附和侵入能力;②繁殖与扩散能力;③对宿主防御机能的抵抗能力。
毒素:
分为外毒素、内毒素。
外毒素:
主要是一些革兰氏阳性菌,在生长过程中合成并分泌到胞外的毒;也有存于胞内当细菌溶解后才释放的。
特点:
通常为蛋白质,抗原性强,可选择作用于各自特定的组织器官,不同病原菌产生的外毒素不同,所引起的症状也不同。
类毒素:
利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点,用%甲醛处理,使其毒性完全丧失,但仍保持抗原性,这种经处理的外毒素为类毒素。
用类毒素注射动物,以制备外毒素的抗体,称为抗毒素。
内毒素:
革兰氏阴性菌的细胞壁物质,主要成分是脂多糖(LPS),于菌体裂解时释放,细胞死后自溶或人工裂解时释放。
侵入途径:
呼吸道、消化道、皮肤伤口、泌尿生殖道、其他途径。
免疫:
是机体识别和排除抗原性异物的一种保护性功能,在正常条件下,它对机体有利;在异常条件下,也可损害机体。
免疫功能包括:
①免疫防御②免疫稳定③免疫监视节二非特异性免疫
非特异性免疫:
凡在生物生长进化过程中形成,属于先天即有、相对稳定、无特殊针对性的对付病原体的天然抵抗力。
分为四部分:
表皮和屏障结构、吞噬细胞及其吞噬作用、正常体液或组织中的抗菌物质、炎症反应。
皮肤与粘膜:
第一道防线
表皮和屏障结构 屏障结构:
血脑屏障、血胎屏障
血脑作用:
可阻挡病原体及其有毒产物或某些药物从血流入脑组织或脑脊液的非专有解剖构造。
多形核白细胞:
嗜中性粒细胞吞噬细胞
巨噬细胞主要功能:
①吞噬和杀菌②抗原提呈③免疫调节④抗癌
炎症:
既是一种病理过程,又是一种防御病原体入侵的积极免疫反应。
原因:
①可动员大量吞噬细胞聚集在炎症部位②血流的加速使血液中抗菌因子和抗体发生局部浓缩③死亡的宿主细胞堆积可释放一部分抗菌物质④炎症中心部位氧浓度的下降和乳酸浓度的提高,可抑制多种病原体的生长⑤炎症部位体温的升高可降低某些病原体的繁殖速度
正常体液或组织中的抗菌物质:
补体、干扰素、溶菌酶
补体:
协助和补充抗体作用的有酶活性蛋白。
补体系统包括:
补体固有成分、补体调控分子、补体受体。
激活途径:
经典途径、凝集素途径、替换途径。
作用:
趋化作用、免疫粘附作用、溶解或杀伤细胞、中和病毒。
干扰素:
高等动物细胞在病毒或dsRNA等诱生剂的刺激下,所产生的一种具有高活性、广谱抗病毒等功能的特异性糖蛋白。
用于病毒病、癌症治疗。
节3特异性免疫
特异性免疫:
主要功能是识别非自身和自身的抗原物质,并对它产生免疫应答,从而保证机体内环境的稳定状态。
免疫器官:
中枢免疫器官是免疫细胞发生、分化、成熟的部位。
有骨髓,胸腺,法氏囊。
外周免疫器官主要是脾脏、淋巴结。
免疫细胞:
泛指一切具有免疫功能的细胞,包括各类淋巴细胞、粒细胞、单核细胞、各种类型巨噬细胞。
免疫活性细胞:
仅指能特异的识别抗原,即能接受抗原的刺激,并随后并随后进行分化、增值和产生抗体或淋巴因子,以发挥特异性免疫应答的一群细胞,指T细胞,B细胞。
T细胞:
参与特异性免疫应答的小淋巴细胞,主要执行细胞免疫功能,包括细胞介导的细胞素作用和迟发型超敏反应,参与抗体的形成和炎症反应等。
B细胞:
在细胞膜表面带有自己合成的免疫球蛋白的淋巴细胞。
比较图见书P303NK细胞:
自然杀伤细胞,因其细胞质中有嗜天青颗粒,且细胞较大故也称大颗粒淋巴细胞。
抗原:
是一类能诱导机体发生免疫应答并能与相应抗体或T淋巴细胞受体发生特异性免疫反应的大分子物质。
两个特性:
免疫原性;反应原性。
半抗原:
凡缺乏免疫原性而有免疫反应性的物质。
抗原决定簇:
又称抗原表位,指位于抗原表面可决定抗原特异性的特定化学基团。
于抗原决定簇的存在,就是抗原能与相应淋巴细胞上的抗原受体发生特异性结合,从而可激活淋巴细胞并引起免疫应答。
抗体:
是高等动物体在抗原物质的刺激下,浆细胞产生的一类能与相应抗原在体内外发生特异结合的免疫球蛋白。
Ig有五类:
IgG、IgA、IgM、IgD、IgE,结构见下表:
典型的Ig分子是一长一短的两对多肽链对称排列而成的一个Y形分子。
抗原、抗体反应的一般规律:
①特异性②可逆性③定比性④阶段性⑤条件依赖性
绪论
1.微生物发展史重要人物+贡献:
列文虎克-观察到细菌——微生物学先驱者
巴斯徳——微生物学的奠基人曲颈瓶试验推翻生命自然发生说,建立胚种学说。
巴氏消毒法。
约瑟夫·李斯特发明用石炭酸消毒手术器械、衣物和手术环境,可大大降低感染的机会R.Koch柯赫——细菌学的奠基人
科赫法则:
判定某种微生物引起特定疾病,必须同时满足:
–相关性:
这种微生物必须在所有患该种疾病的生物体内都存在,但在健康生物中不存在–可分离培养:
必须将这种微生物分离出来,作纯种培养
–可人工感染:
当用这种分离出来的微生物接种到一个健康寄主时,必须能够引起同样的疾病–可再分离:
必须能够从接种感染的生物体内再次分离得到这种微生物
布赫纳——生物化学奠基人弗莱明——青霉素之父
Watson、Crick——分子生物学奠基人发现的DNA结构的双螺旋模型2.微生物的五大共性:
体积小,面积大;吸收多,转换快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;
分布广,种类多
第一章
第一节细菌
1.原核生物三菌三体:
细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体2.细菌概念:
细菌是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。
3.细菌形态:
简单,基本上只有球状、杆状和螺旋状三大类,仅少数为其他形状如丝状、三角形、方形和圆盘形。
4.细胞壁概念:
是位于细胞最外的一层厚实、坚韧的外被,只要成分为肽聚糖,具有固定细胞外形和保护细胞不
受损伤等多种生理功能
主要功能:
固定细胞外形和提高机械强度
为细胞的生扎个、分裂和鞭毛运动所必须
阻拦大分子有害物质进入细胞赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性
革兰氏染色原理 具体步骤
注意事项:
A.关键步骤:
95%酒精,;甩干 B.涂片薄而均匀 C.菌种种龄<18h D.各步骤时间
阴性菌阳性菌的特点
G+细菌的细胞壁:
厚度大化学组分简单,一般含90%肽聚糖10%磷壁酸G-细菌的细胞壁:
厚度较G+细菌薄,层次较多,成分较复杂,肽聚糖层很薄,故机械强度较G+细菌弱四种缺壁细胞:
L型细胞:
专指那些实验室或宿主体内通过自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株
原生质体:
指在人为条件下,用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁后合成,所得
到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感细胞
球状体:
又称原生质球,指还残留了部分细胞壁的原生质体支原体:
是长期进化过程中形成的、适应自然生活条件的无细胞壁的原核生物
5.细胞膜生理功能:
能选择性的控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送
是维持细胞内正常渗透压的结构屏障
是合成细胞壁和糖被有关成分的重要场所膜上含有与氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢有关的酶系,故是细胞的产能基地是鞭毛基体的着生部位,并可提供鞭毛旋转运动所需的能量
6.核区特点:
无核膜、核仁,无固定的形状。
无拟真核生物的染色结构。
在细胞质的中心或边缘区,一个紧密缠迭在一起的微细DNA细丝区,称核体。
或环状、双链、闭合大型DNA分子,称拟核。
7.质粒概念:
存在于细菌染色体外或附加于染色体上的遗传物质,绝大多数DNA分子组成。
特点:
能自我复制,稳定遗传,也可插入细菌染色体中或与其携带的外源DNA片段共同复制增值,可单独
转移,也可携带着染色体片断一起转移。
8.糖被概念:
包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的透明胶状物质。
功能:
保护作用
贮藏养料
作为透性屏障和离子交换系统表面附着作用
细菌间的信息识别作用
鉴别:
细菌菌落,产荚膜,表面湿润有光泽,粘液状 不产荚膜,表面粗糙干燥
9.原核、真核鞭毛区别原核:
有基体、钩形鞘和鞭毛丝三部分组成
真核:
“9+2”型:
中间1对微管,外围9个微管二联体
10.芽孢概念:
某些细菌在其生长发育后期,在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休
眠结构,称为芽孢
抗性:
芽孢是生命世界中抗逆性最强的一种构造。
为什么芽孢对不良环境具有较强抗性?
含水量不同,菌体80%,芽孢40%芽孢有厚而致密的壁
2+
芽孢中含有一种特殊物质,2,6—吡啶二羧酸,易和Ca结合,形成的复合物能提高芽孢的耐热性和抗氧化能力仅在芽孢中发现
11.伴孢晶体概念:
少数芽孢杆菌,在形成芽孢的同时,会在芽孢旁形成一颗菱形、方形
或不规则形的碱溶性蛋白质晶体,称为伴孢晶体。
12.细菌繁殖:
主要为裂殖,只有少数种类进行芽殖
裂殖一个细胞通过分裂形成两个子细胞的过程
二分裂:
一个细胞在其对称中心形成一隔膜,进而分裂成两个形态、大小和构造完全相同的子细胞
不等二分裂其结果产生两个在外形、构造上有明显差别的子细胞
三分裂 复分裂:
芽殖在母细胞表面先形成一个小突起,待其长大到与母细胞相仿后再相互
分离并独自生活的一种繁殖方式。
凡以这种方式生殖的细菌,统称芽生细菌
11.细菌菌落特点:
一般呈现湿润、较光滑、较透明、较粘稠、易挑取、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部
位的颜色一致等
区别:
无鞭毛、不能运动的细菌尤其是球菌:
较小、较厚、边缘圆整的半球状菌落 长有鞭毛、运动能力强的细菌:
大而平坦、边缘躲缺刻、不规则的菌落 有糖被的细菌:
大型、透明、蛋清状的菌落 有芽孢的细菌:
外观粗糙、“干燥”、不透明且表面多褶的菌落荚膜包裹在单个细胞上的糖被,含水量高
第二节放线菌1.形态结构
①基内菌丝:
又称营养菌丝或初级菌丝体,匍匐生长在培养基内或培养基表面。
一般无横隔膜(诺卡氏菌属除外)
真径—μm,但长度差别很大,短的小于100μm,长的可达600μm以上。
无色或产生水溶性或脂溶性色素而呈现黄、绿、橙、红、紫、蓝、褐和黑等各种颜色。
功能:
吸收营养物质和排泄代谢废物。
②气生菌丝:
又称二级菌丝体,基内菌丝发育到—定阶段后,向空间长出的菌丝体。
一般颜色较深,比基内菌丝粗
。
气生菌丝长度差别悬殊,直形或弯曲,有分枝。
③孢子丝:
又称繁殖菌丝或产孢丝,当气生菌丝生长发育到一定阶段,气生菌丝上分化出可形成孢子的菌丝。
孢子
丝的形状及在气生菌丝上排列的方式随种而异;有的直形,有的波浪形或螺旋形。
螺旋的数目、疏密程度、旋转方向等都是种的特征。
④孢子:
放线菌的孢子形状有球形、椭圆形、杆形和柱形等。
同一孢子丝上分化出的孢子的形状、大小有时也不一
致。
所以,不能将其作为区分菌种的唯一依据。
电镜下可见孢子表面结构的差异,有的表面光滑、有的带小疣、刺或毛发状物。
孢子常具有色素,呈灰、白、黄、橙、红、蓝和绿等颜色,其颜色在一定培养基与培养条件下比较稳定。
功能:
孢子表面结构和颜色是放线菌菌种鉴定的主要依据之一。
2.生殖方式:
分生孢子:
放线菌长到一定阶段,一部分气生菌丝形成孢子丝,孢子丝成熟便分化形成许
多孢子,称为分生孢子。
孢子的产生通过两种横隔分裂方式。
孢囊孢子:
有的放线菌菌丝盘卷形成孢囊,其间产生横隔,产生孢子。
孢囊成熟后,释放出孢囊子。
孢囊可以
在气生菌丝上,也可在基内菌丝上形成。
基内菌丝断裂:
诺卡氏菌属当营养菌丝成熟后,会以横割分裂方式突然产生形状、大小较一致的杆菌状、球状或
分枝状的分生孢子。
任何菌丝片段:
放线菌也可借菌丝断裂的片段,形成新菌丝体,这种现象常见于液体培养。
工业发酵生产抗生素时,放线菌就以此方式大量繁殖。
如果静置培养,培养物表面往往形成菌膜,膜上也可生出孢子。
3.群体特征在固体培养基:
菌落干燥、不透明、表面呈致密的丝绒状,上有一薄层彩色的“干粉”;菌落与培养基连接紧密,难以挑取;菌落正反面颜色常不一致,以及在菌落边缘的琼脂平面有变形的现象等等。
第三节蓝细菌
1.与光合作用植物有一些相似之处如:
它们都含叶绿素a和光合系统Ⅱ,具有放氧性光合作用2.蛭弧菌概念:
是寄生于其他细菌并能导致其裂解的一类细菌,能通过细菌滤器。
属蛭弧菌科,单细胞,弧形或
逗点状,有时呈螺旋状,大小为×微米,端生鞭毛,有的在另一端生有一束纤毛,运动活跃,G-
分布:
蛭弧菌在人畜的某些病原菌体中有发现,藻类和某些农业致病真菌细胞中亦有分布。
作用:
蛭弧菌的溶菌作用,对于控制农业及人畜病原微生物时很有价值的。
第四节支原体、立克次氏体和衣原体
1.支原体概念:
是一类无细胞壁、介于独立生活和细胞内寄生生活间的最小型原核生物
特点:
细胞很小;细胞膜含甾醇,比其他原核生物的膜更坚韧;无细胞核;菌落小,在固体培
养基表面呈特有的“油煎蛋”状以二分裂和出芽等方式繁殖;能在含血清、酵母膏和甾醇等营养丰富的培养基上生长;多是能一糖类作能源,能在有氧或无氧条件先惊醒氧化型或发酵型产能代谢;基因组很小;对能抑制带报纸生物合成的抗生素和破坏含甾体的细胞结构的抗生素都很敏感。
2.立克次氏体概念:
是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物 与支原体区别:
有细胞壁;不能独立生活 与衣原体区别:
细胞较大,;无滤过性;存在产能代谢系统
特点:
细胞较大;细胞性太多样;有细胞壁;除少数外,均在真核细胞内营细胞内专性寄生;
以二分裂方式繁殖;存在不完整的产能代谢途径;对四环素和青霉素等抗生素敏感;对热敏感,一般在56℃以上经30min即被杀死;一般可培养在鸡胚、敏感动物或HeLa细胞株的组织培养物上;基因组很小。
3.衣原体概念:
是一类真核细胞内营专性能量寄生的小型G-原核生物
特点:
有细胞构造;细胞内同时含有RNA和DNA两种核酸;有细胞壁,G-;有核糖
体;缺乏产生能量的酶系,须严格细胞内寄生;以二分裂方式繁殖;对抑制细菌的抗生素和药物敏感;只能用鸡胚卵黄囊膜、小白鼠模腔或HeLa细胞组织培养物等活体进行培养。
第二章
第一节真和微生物
1.真核生物与原核生物比较
特性核核膜核仁DNA核糖体原核微生物拟核--真核微生物完整的核++只有一条,不与RNA和蛋白质结合一至数条,与RNA和蛋白质结合70s,在细胞质中80S,在细胞质中70S,在某些细胞器中细胞分裂有性生殖二分裂通常没有或有有丝分裂,减数分裂+中体细胞器细胞膜中甾醇呼吸链位置与氧的关系细胞壁组成+--细胞膜好氧、兼性厌氧、厌氧肽聚糖或脂多糖-线粒体、高尔基体、叶绿体、内质网等+线粒体好氧、少数兼性厌氧几丁质、多聚糖或寡糖较粗的鞭毛或纤毛10-100μm运动器官较细的鞭毛细胞大小1-10μm第二节酵母菌
1.特点:
个体一般以单细胞状态存在
多数营出芽生殖能发酵糖类产能细胞壁常含甘露聚糖
常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中
2.形态结构细胞壁:
外层为甘露聚糖,内层为葡聚糖,中
间夹着一层蛋白质,周围还有少量几丁质成分
细胞膜(P48):
主要为蛋白质。
类脂和少量糖类 细胞核:
遗传信息主要贮存库
鞭毛:
“9+2”型:
中间1对微管,外围9个微管二联体 其他构造:
大液泡;杆状或球状线粒体,无嵴没有氧化磷酸化功能的线
粒体
3.繁殖方式无性繁殖芽殖最常见:
母细胞出“芽”,每个“芽”成为一个新个体
裂殖菌丝体的断裂片段产生新个体营养细胞分裂产生子细胞产生无性孢子:
每个孢子可萌发为新个体
有性生殖:
一般通过邻近的两个形态相近而性别不同的细胞各自伸出一根管状的原生质凸起相互接
触、局部融合并形成一条通道,再通过质配,核配,减数分裂形成4或8个子核,然后塔门各自与周围的原生质结合在一起,再在其表面形成一层孢子膜,这样一个个子囊就成熟了。
4.菌落特点:
一般呈现较湿润、较透明、表面较光滑,容易挑起,菌落质地均匀,正面与反面以及
边缘与中央部位的颜色较一致
宏观较大、较厚、外观较稠和较不透明;颜色单调,多以乳白色或矿烛色为主,少数红色,个别黑
色;边缘整齐或粗糙,酒香味
第三节霉菌
孢子名称游动孢子孢囊孢子染色体倍数nnnnnnn外形圆、梨、肾形近圆形极多样柱形近圆形近圆形镰、豆、肾形数量多多极多多少较多少外或内生内内外外外外外其他特点有鞭毛,能游动水生型有鞭毛少数为多细胞各孢子同时形成在菌丝顶或中间形成在酵母细胞上出芽形成成熟时从母细胞射出实例壶菌根霉,毛霉曲霉,青霉白地霉总状毛霉假丝酵母掷孢酵母无性孢子分生孢子节孢子厚垣孢子芽孢子掷孢子