微生物學(xué)-第三章-酵母菌

酵母菌第二節(jié)微生物學(xué)-第三章--酵母菌一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌。

酵母菌（yeast）由于不同的酵母菌在進(jìn)化和分類地位上的異源性，很難對酵母菌下一個確切的定義。微生物學(xué)-第三章--酵母菌（1）個體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在；（2）多數(shù)營出芽繁殖；（3）能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；（4）細(xì)胞壁常含甘露聚糖；（5）常生活在含糖較高、酸度較大的水生環(huán)境中。酵母菌的5個特點(diǎn)：微生物學(xué)-第三章--酵母菌1.分布廣，喜偏酸性的含糖環(huán)境。例如，在水果、蔬菜、蜜餞的表面和在果園土壤中最為常見。

一、分布及與人類的關(guān)系另外，在油田和煉油廠附近土層中也很易分離到能利用烴類的酵母菌。

微生物學(xué)-第三章--酵母菌2.重要的微生物資源酵母菌是人類的第一種微生物學(xué)-第三章--酵母菌在食品方面－釀酒、制作面包、生產(chǎn)調(diào)味品等。在化工方面－使石油脫蠟、以石油為原料生產(chǎn)檸檬酸等。在農(nóng)業(yè)方面－生產(chǎn)飼料，如單細(xì)胞蛋白（single-cellprotein，SCP）。在醫(yī)藥方面－生產(chǎn)酵母片、核黃素、乳糖酶、脂肪酶、氨基酸、細(xì)胞色素c、B族維生素等。酵母菌的應(yīng)用微生物學(xué)-第三章--酵母菌假絲酵母維生素B2產(chǎn)生菌微生物學(xué)-第三章--酵母菌3.重要的科研模式微生物

釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae），1996年，第一個完成全基因組序列測定的真核生物。微生物學(xué)-第三章--酵母菌酵母菌——最好的模式真核微生物，用來表達(dá)外源蛋白的優(yōu)良“工程菌”。微生物學(xué)-第三章--酵母菌4.有些酵母菌具有危害性

有些酵母菌能引起皮膚、呼吸道、消化道、泌尿生殖道疾病。例如，白假絲酵母（Candidaalbicans，舊稱白色念珠菌）、新型隱球菌（Cryptococcusneoformans）

等引起鵝口瘡、陰道炎或肺炎等疾病。鵝口瘡微生物學(xué)-第三章--酵母菌二、酵母菌細(xì)胞的形態(tài)和構(gòu)造酵母菌細(xì)胞直徑一般約是細(xì)菌的10倍，是典型的真核微生物。細(xì)胞大?。海?.5～10)m×(4.5～21)m微生物學(xué)-第三章--酵母菌圓形、橢圓形球形、卵形、梨形圓柱形、臘腸形酵母菌細(xì)胞形態(tài)微生物學(xué)-第三章--酵母菌酵母菌的細(xì)胞形態(tài)微生物學(xué)-第三章--酵母菌酵母菌的細(xì)胞形態(tài)微生物學(xué)-第三章--酵母菌酵母菌細(xì)胞構(gòu)造的模式圖微生物學(xué)-第三章--酵母菌（一）細(xì)胞壁三層：內(nèi)外兩層是電子致密層，中間為電子稀疏層。厚度為0.2m。微生物學(xué)-第三章--酵母菌酵母菌細(xì)胞壁的三明治結(jié)構(gòu)：外層甘露聚糖30％中間層脂質(zhì)、蛋白質(zhì)少量內(nèi)層葡聚糖30％～40％幾丁質(zhì)因種而異微生物學(xué)-第三章--酵母菌酵母的細(xì)胞壁可以用由瑪瑙螺的胃液制成的蝸牛消化酶水解，從而能形成酵母原生質(zhì)體。外層中間層內(nèi)層微生物學(xué)-第三章--酵母菌酵母菌細(xì)胞膜成分蛋白質(zhì)(50％)類脂(40％)糖類甘油的單、雙、三酯甘油磷脂固醇磷脂酰膽堿（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺麥角固醇：維生素D的前體酵母固醇甘露聚糖等包括一些酶（二）細(xì)胞膜微生物學(xué)-第三章--酵母菌微生物學(xué)-第三章--酵母菌調(diào)節(jié)細(xì)胞外溶質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的滲透屏障；細(xì)胞壁等大分子的生物合成和裝配基地；部分酶的合成和作用場所。酵母細(xì)胞膜的功能：微生物學(xué)-第三章--酵母菌（三）細(xì)胞核酵母菌具有核膜包裹起來的定形的細(xì)胞核。（1）用相差顯微鏡可見活細(xì)胞內(nèi)核；（2）用堿性品紅或姬姆薩染色法對固定后的酵母菌細(xì)胞染色，可觀察到核內(nèi)的染色體。微生物學(xué)-第三章--酵母菌微生物學(xué)-第三章--酵母菌核膜：

核孔40～70nm，透性比任何生物膜都大。染色體:由DNA和組蛋白牢固結(jié)合而成，呈線狀，數(shù)目因種而異。核仁：核內(nèi)的一或幾個區(qū)域rRNA含量很高，是合成核糖體的場所。中心體:

在核膜外，由蛋白質(zhì)亞基組成的細(xì)絲狀結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞繁殖分裂中起作用。微生物學(xué)-第三章--酵母菌攜帶遺傳信息，控制細(xì)胞的增殖和代謝。細(xì)胞核的功能:微生物學(xué)-第三章--酵母菌細(xì)胞核是酵母菌遺傳信息的主要貯存庫。例如：釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae）基因組共有17條染色體，6500個基因。微生物學(xué)-第三章--酵母菌細(xì)胞核DNA酵母菌線粒體DNA“2m質(zhì)粒”DNA少數(shù)酵母菌線狀質(zhì)粒DNA酵母菌DNA微生物學(xué)-第三章--酵母菌一個閉合環(huán)狀超螺旋DNA分子，用于研究基因調(diào)控、染色體復(fù)制的理想系統(tǒng)，可作為酵母菌轉(zhuǎn)化的有效載體，并可組建“工程菌”。1967年在S.cerevisiae中發(fā)現(xiàn)的，是一個閉合環(huán)狀超螺旋DNA分子，長約2m（6kb）。2m質(zhì)粒：微生物學(xué)-第三章--酵母菌（四）其他構(gòu)造線粒體：是兩層單位膜包圍的一種細(xì)胞器液泡：是單層膜包圍的一種細(xì)胞器微體：由單層膜包裹的小球形細(xì)胞器微生物學(xué)-第三章--酵母菌微生物學(xué)-第三章--酵母菌微生物學(xué)-第三章--酵母菌線粒體電鏡圖微生物學(xué)-第三章--酵母菌微

體

電

鏡

圖微生物學(xué)-第三章--酵母菌三、酵母菌的繁殖方式和生活史無性繁殖酵母菌繁殖方式有性繁殖微生物學(xué)-第三章--酵母菌酵母菌的繁殖方式無性有性（產(chǎn)子囊孢子）：Saccharomyces（酵母屬）Zygosaccharomyces（接合酵母屬）等芽殖：各屬酵母菌都存在裂殖：Schizosaccharomyces（裂殖酵母菌）產(chǎn)無性孢子節(jié)孢子：Geotricum（地霉屬）等擲孢子：Sporobolomyces

（擲孢酵母屬）等厚垣孢子：Candidaablicans(白假絲酵母)等真酵母假酵母或擬酵母微生物學(xué)-第三章--酵母菌根據(jù)能否進(jìn)行有性繁殖，可將酵母菌分為：真酵母：無性繁殖＋有性繁殖。假酵母（擬酵母）：只有無性繁殖過程。微生物學(xué)-第三章--酵母菌1.芽殖（budding）(一)無性繁殖

最常見的一種繁殖方式，成熟細(xì)胞長出一個小芽，母細(xì)胞的細(xì)胞核分裂成兩個子核，一個隨母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入芽體內(nèi)，當(dāng)芽體接近母細(xì)胞大小時，自母細(xì)胞脫落成為新個體，如此繼續(xù)出芽。微生物學(xué)-第三章--酵母菌芽體又稱芽孢子（buddingspore）（1）母細(xì)胞通過水解酶作用使形成芽體部位的細(xì)胞壁變薄;（2）大量核物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)等堆積在芽體起始部位上;（3）芽體逐步長大后，在與母細(xì)胞的交界處形成了一塊由葡聚糖、甘露聚糖和幾丁質(zhì)組成的隔壁。微生物學(xué)-第三章--酵母菌酵母菌芽殖過程示意圖芽殖過程：母細(xì)胞形成小突起（A～D）核裂（E～G）原生質(zhì)分配（H～I(xiàn)）新膜形成（J～K）形成新細(xì)胞壁（L）微生物學(xué)-第三章--酵母菌芽細(xì)胞－生痕或稱蒂痕（birthscar）成熟后，芽細(xì)胞和母細(xì)胞分離母

細(xì)

胞

－

芽

痕(budscar)微生物學(xué)-第三章--酵母菌微生物學(xué)-第三章--酵母菌芽殖后，子細(xì)胞不立即脫離母細(xì)胞，其間僅以狹小的面積相連，形成藕節(jié)狀的細(xì)胞串。酵母菌真菌絲（euhyphae）假菌絲（pseudohyphae）芽殖后，細(xì)胞相連，其間橫隔的面積與細(xì)胞直徑一致，形成竹節(jié)狀的細(xì)胞串。微生物學(xué)-第三章--酵母菌假菌絲：藕節(jié)狀的細(xì)胞串真菌絲：竹節(jié)狀的細(xì)胞串微生物學(xué)-第三章--酵母菌任何細(xì)胞上的蒂痕僅一個，而芽痕有一至數(shù)十個，根據(jù)它的多少還可測定該細(xì)胞年齡。微生物學(xué)-第三章--酵母菌酵母菌的出芽方式子細(xì)胞的形態(tài)多邊出芽圓形、橢圓或柱狀兩邊出芽檸檬形三邊出芽三角形微生物學(xué)-第三章--酵母菌2.裂殖（fission）少數(shù)酵母菌可以像細(xì)菌一樣通過細(xì)胞分裂而繁殖，其過程是細(xì)胞延長，核分裂為二，細(xì)胞中央出現(xiàn)隔膜，將細(xì)胞橫分為兩個具有單核的子細(xì)胞。微生物學(xué)-第三章--酵母菌微生物學(xué)-第三章--酵母菌粟酒裂殖酵母

Schizosaccharomycespombe(levure)微生物學(xué)-第三章--酵母菌3.無性孢子節(jié)孢子擲孢子厚垣孢子無性孢子微生物學(xué)-第三章--酵母菌微生物學(xué)-第三章--酵母菌少數(shù)酵母菌例如擲孢酵母屬（Sporobolomyces）可在卵圓形營養(yǎng)細(xì)胞上長出小梗，其上產(chǎn)生腎形的擲孢子（ballistospore）。孢子成熟后，通過一種特有的噴射機(jī)制將孢子射出。微生物學(xué)-第三章--酵母菌微生物學(xué)-第三章--酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式進(jìn)行有性繁殖：1.兩個性別不同的單倍體細(xì)胞靠近，相互接觸；2.接觸處細(xì)胞壁消失，質(zhì)配；3.核配，形成二倍體核的接合子。(二)有性繁殖微生物學(xué)-第三章--酵母菌A.以二倍體方式進(jìn)行營養(yǎng)細(xì)胞生長繁殖，獨(dú)立生活；下次有性繁殖前進(jìn)行減數(shù)分裂。B.進(jìn)行減數(shù)分裂，形成4個或8個子囊孢子，原有的營養(yǎng)細(xì)胞就成為子囊。子囊孢子萌發(fā)形成單倍體營養(yǎng)細(xì)胞。同形配子接合異形配子接合微生物學(xué)-第三章--酵母菌生活史又稱生命周期：(三)酵母菌的生活史指上一代生物個體經(jīng)一系列生長、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個體的全部過程。微生物學(xué)-第三章--酵母菌1.營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在2.營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在3.營養(yǎng)體只能以二倍體形式存在酵母生活史按其單倍體生長時間的長短分三類：微生物學(xué)-第三章--酵母菌1.營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在特點(diǎn)：（1）一般情況下都以營養(yǎng)體狀態(tài)進(jìn)行芽殖；（2）營養(yǎng)體既能以單倍體（n）形式存在，也能以二倍體（2n）形式存在；（3）在特定的條件下進(jìn)行有性繁殖。典型代表：釀酒酵母微生物學(xué)-第三章--酵母菌S.cerevisiae（釀酒酵母）的生活史微生物學(xué)-第三章--酵母菌微生物學(xué)-第三章--酵母菌特點(diǎn)：（1）營養(yǎng)細(xì)胞為單倍體；（2）無性繁殖為裂殖；（3）二倍體細(xì)胞不能獨(dú)立生活，此期極短。2.營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在核配后立即進(jìn)行減數(shù)分裂典型代表：八孢裂殖酵母微生物學(xué)-第三章--酵母菌Schizosaccharomycesoctosporus（八孢裂殖酵母）的生活史微生物學(xué)-第三章--酵母菌3.營養(yǎng)體只能以二倍體形式存在核配后不立即進(jìn)行減數(shù)分裂典型代表：路德類酵母特點(diǎn)：（1）營養(yǎng)體為二倍體，不斷芽殖，時間較長；（2）單倍體的子囊孢子在子囊內(nèi)發(fā)生接合；（3）單倍體階段僅以子囊孢子的形式存在，不能進(jìn)行獨(dú)立生活。微生物學(xué)-第三章--酵母菌Saccharomycodesludwigii（路德類酵母）的生活史微生物學(xué)-第三章--酵母菌四、酵母菌的菌落與細(xì)菌菌落相仿，一般呈現(xiàn)較濕潤、較透明、表面較光滑、容易挑起，菌落質(zhì)地均勻，正面與反面以及邊緣與