食品微生物課件2章酵母菌

2.3真核微生物的形態(tài)、結構及其生理功能食品微生物學劉書亮食品微生物學劉書亮

真核微生物概述

2.3.1酵母菌2.3.2霉菌食品微生物學劉書亮真核生物細胞結構概述真核生物細胞膜分隔，具有復雜的膜包被的亞細胞器，使細胞功能區(qū)域化。膜還可以傳遞信息，傳遞新陳代謝的中間產物和終產物。真核微生物(Eucarvoticmicrobes)真菌：有細胞壁,不含葉綠素,無根莖葉的分化,以產生大量孢子（無性和有性）進行繁殖,以寄生或腐生方式生存的真核微生物。酵母菌（yeast）:以芽殖或裂殖進行無性繁殖的單細胞的真菌。霉菌（mold，mould）:一些“絲狀真菌”的總稱。凡生長在營養(yǎng)基質中形成絨毛狀、蜘蛛網狀或絮狀菌絲體的小型真菌。食品微生物學劉書亮2.3.1酵母菌概述

酵母菌的形態(tài)構造酵母菌的繁殖方式與生活史食品中常見的酵母菌食品微生物學劉書亮1.酵母菌的特點：單細胞多數出芽繁殖發(fā)酵糖類產能胞壁含甘露聚糖含糖量高、酸度較大的水生環(huán)境泛指能發(fā)酵糖類的各種單細胞真菌，屬于子囊菌綱和半知菌綱。（一）概述食品微生物學劉書亮2.酵母菌的分布分布：偏酸的含糖環(huán)境，水果／蔬菜／蜜餞表面和果園土壤、油田和煉油廠附近的土層（烴類物質利用）數量：500余種（1982）“第一種家養(yǎng)微生物”食品微生物學劉書亮3.酵母菌與人類的關系酒類生產；饅頭面包制作；乙醇甘油發(fā)酵；石油及油品脫臘；飼用藥用食用SCP；維生素、有機酸；活性物質提??；微生物學研究；真核表達系統(tǒng)；人類疾??；食品微生物學劉書亮

（二）酵母菌形態(tài)構造1、酵母菌細胞形態(tài)卵圓形、圓形或圓柱形、香腸狀。細菌的10倍。大?。?~5m×5~30m。Saccharomycescerevisiae（400×）Saccharomycescerevisiae食品微生物學劉書亮

2、酵母菌細胞結構

細胞壁細胞膜細胞核細胞質及內含物食品微生物學劉書亮厚度：25nm;重量：25%DW成分：三明治狀的“酵母纖維素”外層：甘露聚糖；內層：葡聚糖（機械強度）；中間：蛋白質、多種酶；少許幾丁質細胞壁的水解：蝸牛消化酶細胞壁原生質體，釋放子囊孢子以甘露糖為單體，主鏈通過α-1,6糖苷鍵結合，支鏈則通過α-1,2或α-1,3糖苷鍵結合以葡萄糖為單體，主鏈通過β-1,6糖苷鍵結合，支鏈則以β-1,3糖苷鍵結合食品微生物學劉書亮細胞膜酵母菌細胞膜的結構和功能與其他真核生物細胞相同，有些酵母菌（釀酒酵母）在細胞膜上含有固醇，這在其它生物中是罕見的，至于固醇的生理功能尚不清楚。酵母細胞膜的成分蛋白質：其中含有可吸收糖、氨基酸的酶等；類脂：甘油的單、雙、三酯甘油磷脂（磷脂酰膽堿（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺）甾醇（麥角甾醇、酵母甾醇）糖類：主要含甘露聚糖（細胞壁合成的前體）細胞核核膜：核孔40～70nm，透性比任何生物膜都大。染色體:由DNA和組蛋白牢固結合而成，呈線狀,數目因種而異。核仁：核內有一或幾個區(qū)域rRNA含量很高，這一區(qū)域為核仁，是合成核糖體的場所。細胞核的功能:攜帶遺傳信息，控制細胞的增殖和代謝。酵母菌含有DNA的其他結構：酵母菌線粒體：環(huán)狀DNA2μm質粒：閉合環(huán)狀超螺旋DNA分子

釀酒酵母基因組有17條染色體，這些染色體從245到2200個堿基對不等，DNA總長度為12052Kb，包含了約6500個基因。細胞質主要是溶膠狀物質,在細胞質中含有各種功能不同的結構——細胞器：核糖體、線粒體、內質網、高爾基體等。還有內含物。（1）核糖體酵母菌的核糖體為80S，由60S和40S大小亞基構成。它游離在細胞質中或附著在內質網上。線粒體上有70S的核糖體;細胞質及內含物線粒體:1.雙層單位膜包圍的

細胞器；其中含脂

類、蛋白質、少量

RNA和環(huán)狀DNA。2.其DNA可自主復制，

不受核DNA控制。決

定線粒體的某些遺

傳性狀。3.生物氧化中心。有氧與無氧條件下的區(qū)別？1~20個/細胞，在缺氧情況下只形成無嵴的簡單線粒體。根據表面結構分為：粗糙型內質網：膜外附著有核糖體。光滑型內質網：表面無附著的顆粒。內質網功能：起物質傳遞的作用，另外還有合成脂類和脂蛋白內質網分布在整個細胞中的由膜構成的管道和網狀結構。在細胞中和核膜或細胞膜相連在一起。1)單層膜包裹的細胞器；含有機酸、鹽類和水解酶類。含有儲藏物質(糖原、多磷酸鹽等)2)調節(jié)滲透壓；

與細胞質進行物質交換；3)為細胞成熟的標志液泡與細菌菌落相似，表面濕潤，粘稠，易挑取，大而厚，顏色多為白色，少數為紅色，若培養(yǎng)時間太長，其表面可產生皺褶。一般有酒香味。在液體培養(yǎng)時，有的生長在底部，有的生長均勻，有的在表面形成菌醭。上面酵母；下面酵母；酵母菌菌落形態(tài)食品微生物學劉書亮食品微生物學劉書亮（三）繁殖方式與生活史假酵母：只能進行無性繁殖的酵母真酵母：能進行有性生殖的酵母芽殖（各屬酵母都存在）裂殖（裂殖酵母屬）節(jié)孢子（地霉屬）擲孢子（擲孢酵母屬）厚垣孢子（白色假絲酵母）產無性孢子無性有性（產子囊孢子）酵母菌的繁殖方式食品微生物學劉書亮

1、無性繁殖

芽殖（Budding）是酵母菌進行無性繁殖的主要方式。成熟的酵母菌細胞，先長出一個小芽，芽細胞長到一定程度，脫離母細胞繼續(xù)生長，爾后分別形成新個體。裂殖（Fission）少數種類的酵母菌與細菌一樣，借細胞橫分裂而繁殖。1．突出體2．小管3．核4．液泡裂殖Budding芽痕蒂痕9-43個，測定其年齡食品微生物學劉書亮食品微生物學劉書亮若長大的子細胞與母細胞不立即分離，其間僅以狹小面積相連，則這種藕節(jié)狀的細胞串叫假菌絲。真菌絲竹節(jié)狀細胞串，即細胞間橫隔面與細胞直徑一致出芽繁殖動化食品微生物學劉書亮節(jié)孢子（arthrospore

）：擲孢子（Ballistospore）：孢子彈射厚垣孢子（Chlamydospore）：有的酵母菌在假菌絲頂端產生的具有厚壁的孢子無性孢子食品微生物學劉書亮2、有性繁殖

子囊（Ascus）子囊孢子（Ascospore）子囊孢子的形成過程接觸融合質配核配減數分裂形成子核孢子壁形成細胞分裂周期減數分裂二倍體酵母細胞在一定條件下才能形成單倍體子囊孢子。用營養(yǎng)充足的培養(yǎng)基和強壯活力旺盛的幼齡細胞（種子連續(xù)傳代三次。）培養(yǎng)時，溫度：25～30℃。須接觸大量空氣，促進細胞氧化作用。選擇適當的生孢子培養(yǎng)基（營養(yǎng)貧瘠的培養(yǎng)基），使細胞處于饑餓狀態(tài)。常用石膏塊或醋酸鈉瓊脂斜面等。實驗室子囊孢子的獲得食品微生物學劉書亮3、酵母菌的生活史什么是生活史（生活周期，LifeCycle）上一代生物個體經過一系列生長、發(fā)育階段而產生下一代個體的全部過程。酵母菌的生活史單雙倍體型（S.cerevisiae）單倍體型（Schizo.octosporus）雙倍體型（S.ludwigii）幾個概念：

單倍體細胞(n)：細胞核中只含一套染色體的細胞。（不管細胞中有多少個核）

雙倍體細胞(2n)：細胞核中只含二套染色體的細胞。（不管細胞中有多少個核）

只有單倍體細胞才具有接合能力:單倍體有兩種接合型，a型和α型(或+和-型)，兩者接合后形成二倍體細胞(a/α)。接合型由細胞遺傳特性決定。二倍體細胞是由二個性別不同的單倍體親本接合而來，成對染色體分別來自父本和母本。1.單雙倍體型特點：一般情況以營養(yǎng)體狀態(tài)進行出芽繁殖；營養(yǎng)體既可以單倍體（n）也可以雙倍體(2n)形式存在；在特定條件下進行有性繁殖。代表：釀酒酵母（Sacharomycescerevisiae

）（2）單倍體型代表：八孢裂殖酵母(Schizosaccharomycesoctosporus)特點：營養(yǎng)細胞為單倍體；以裂殖方式進行無性繁殖；二倍體細胞不能獨立生活（只是生活史中一部分，階段很短）（3）雙倍體型代表：路德氏酵母（Saccharomycodesludwigii）特點：營養(yǎng)體為雙倍體，以出芽方式繁殖；單倍體子囊孢子在子囊內發(fā)生接合。單倍體階段僅以子囊孢子形式存在，不能獨立生活，階段很短。食品微生物學劉書亮（四）食品中常見的酵母菌1.酵母菌屬（子囊菌亞門）2.裂殖酵母屬（子囊菌亞門）3.假絲酵母屬（半知菌亞門）4.球擬酵母屬（半知菌亞門）5.紅酵母屬（半知菌亞門）食品微生物學劉書亮酵母菌屬（Saccharomyces）啤酒酵母（S.cerevisiae）：啤酒，白酒、果酒、面包，藥用，飼料。（1）胞長與寬之比為1~2。如啤酒、白酒、酒精、面包；（2）長與寬之比通常為2，葡萄酒、果酒；（3）長與寬之比大于2。耐高滲透壓，用甘蔗糖蜜作原料時可供酒精發(fā)酵。葡萄汁酵母（S.uvarum）：它與啤酒酵母的主要區(qū)別是全發(fā)酵棉子糖。啤酒釀造底層發(fā)酵，飼料和藥用。食品微生物學劉書亮Saccharomycescerevisiae食品微生物學劉書亮裂殖酵母屬（Schizosaccharomyces）橢圓形或圓柱形。裂殖。有時形成假菌絲。有性繁殖是營養(yǎng)細胞結合形成子囊，子囊內有1~4個或8個子囊孢子。子囊孢子是球形或卵圓形，具有酒精發(fā)酵的能力。食品微生物學劉書亮假絲酵母屬（Candida）①熱帶假絲酵母（G.tropicalis）：細胞呈球形或卵球，假菌絲和芽生孢子。用生產味精的廢液培養(yǎng)熱帶假絲酵母作飼料，減少污染。②解脂假絲酵母（C.lipolytica）：細胞為卵形到長形，假菌絲或具有橫隔的真菌絲。分解脂肪和蛋白質的能力很強。酵母蛋白，使石油脫蠟。③產朊假絲酵母（C.utilis）：又叫產朊圓酵母或食用圓酵母。其蛋白質和維生素B的含量都比啤酒酵母高。利用造紙工業(yè)的亞硫酸廢液等生產可食用的蛋白質。白色假絲酵母（C.albicans

）：生產維生素B6

，人類的假絲酵母病。食品微生物學劉書亮食品微生物學劉書亮白色假絲酵母Candidaal