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1、 真菌细胞与动物和植物的细胞相似但又有区别。真菌细胞与动物和植物的细胞相似但又有区别。真菌大多数是真菌大多数是丝状丝状的，两个毗邻细胞间由的，两个毗邻细胞间由隔膜隔膜分开，而分开，而且大多数隔膜中央有且大多数隔膜中央有隔膜孔隔膜孔，允许细胞质甚至，允许细胞质甚至细胞核通过细胞核通过（与（与动、植物中不同动、植物中不同）。）。真菌细胞是由结实的真菌细胞是由结实的细胞壁细胞壁包围着；细胞核由双层的核包围着；细胞核由双层的核膜包裹，并且有膜包裹，并且有特殊的核膜孔特殊的核膜孔，通常有一个核仁；细胞质由，通常有一个核仁；细胞质由细胞膜包围着，细胞质中可以找到真核生物细胞中常见的细胞膜包围着，细胞质中可
2、以找到真核生物细胞中常见的细细胞器。胞器。分离细胞器分离细胞器常用的方法是首先把菌丝打碎成单个细胞，常用的方法是首先把菌丝打碎成单个细胞，然后用机械或酶法破壁，使细胞器释放，再然后用机械或酶法破壁，使细胞器释放，再用密度梯度离心用密度梯度离心或差速离心方法分离和纯化各种细胞器或差速离心方法分离和纯化各种细胞器。表表3.1 用差速离心法分离真菌细胞器用差速离心法分离真菌细胞器组分沉降力组分沉降力/g细胞壁、细胞核细胞壁、细胞核5002000线粒体线粒体500015000泡囊、溶酶体泡囊、溶酶体5000微体、膜微体、膜90000120000核糖体核糖体140000第一节第一节 细胞壁细胞壁细胞壁结
3、构与功能简述细胞壁结构与功能简述占细胞干物质的占细胞干物质的30左右左右;生长着的生长着的菌丝壁在光学显微镜下是菌丝壁在光学显微镜下是均匀的均匀的，但厚壁的休眠，但厚壁的休眠孢子，如卵孢子、接合孢子、厚垣孢子等则有明显的纹饰，有孢子，如卵孢子、接合孢子、厚垣孢子等则有明显的纹饰，有时可见到层次，一般为时可见到层次，一般为23层。细胞壁的厚度因菌龄而有区别，层。细胞壁的厚度因菌龄而有区别，一般为一般为100200nm。 功能功能： 细胞壁作为真菌和周围环境的分界面，起着细胞壁作为真菌和周围环境的分界面，起着保持保持细细胞的胞的形状形状（支持作用支持作用），），保护保护细胞的作用；同时细胞壁是一些
4、细胞的作用；同时细胞壁是一些酶的保护场所，酶的保护场所，调节调节营养物质的吸收和代谢产物分泌；它具有营养物质的吸收和代谢产物分泌；它具有抗原的性质，并依此抗原的性质，并依此调解调解真菌和其他生物间的相互作用；表面真菌和其他生物间的相互作用；表面有粘着蛋白，介导配子之间或与寄主细胞间的识别，也使菌丝有粘着蛋白，介导配子之间或与寄主细胞间的识别，也使菌丝结合到培养基上；表面有疏水蛋白，使细胞表面具疏水性。结合到培养基上；表面有疏水蛋白，使细胞表面具疏水性。一、细胞壁的主要成分一、细胞壁的主要成分细胞壁的一般构成细胞壁的一般构成主成分为主成分为己糖己糖或或氨基己糖氨基己糖构成的多糖链，如构成的多糖链
5、，如几丁质几丁质(甲壳质甲壳质)、脱乙酰几丁质、纤维素、葡聚、脱乙酰几丁质、纤维素、葡聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖等。糖、甘露聚糖、半乳聚糖等。次成分为蛋白质、脂类、无机盐等。次成分为蛋白质、脂类、无机盐等。真菌细胞壁的模式真菌细胞壁的模式所有真菌细胞壁是由所有真菌细胞壁是由微纤丝微纤丝成分的混合物镶成分的混合物镶嵌在无定形的嵌在无定形的基质基质化合物中组成的化合物中组成的“钢筋混凝钢筋混凝土土”。真菌细胞壁的成分并非固定不变的。真菌细胞壁的成分并非固定不变的。 各种真菌类群之间多糖的数量和性质是不同的。各种真菌类群之间多糖的数量和性质是不同的。同一真菌在生活史不同时期组成壁的化合物的比同一真菌在
6、生活史不同时期组成壁的化合物的比例和类型也有不同。例和类型也有不同。1.几丁质与纤维素几丁质与纤维素几丁质几丁质是大多数真菌细胞壁的主要成分，以是大多数真菌细胞壁的主要成分，以-1,4-N-乙酰氨基葡糖为单元的无支链多聚体，乙酰氨基葡糖为单元的无支链多聚体，包包括子囊菌、担子菌、半知菌类和低等的壶菌。括子囊菌、担子菌、半知菌类和低等的壶菌。纤维素是以纤维素是以 -1,4-葡萄糖链为单元的多聚体，葡萄糖链为单元的多聚体，包括卵菌纲、前毛壶菌纲、粘菌目和子囊菌的个包括卵菌纲、前毛壶菌纲、粘菌目和子囊菌的个别种。别种。还有一类还有一类非纤维质的葡聚糖非纤维质的葡聚糖也在许多真菌类也在许多真菌类群的微
7、纤丝和基质中出现，这种葡聚糖被认为是群的微纤丝和基质中出现，这种葡聚糖被认为是由葡萄糖单元构成的带有支链的多聚体，由于构由葡萄糖单元构成的带有支链的多聚体，由于构成复杂，大多数葡聚糖的结构还没有完全弄清。成复杂，大多数葡聚糖的结构还没有完全弄清。-1,4-N-乙酰氨基葡糖乙酰氨基葡糖2.蛋白质蛋白质蛋白质成分一般不超过细胞壁组成的蛋白质成分一般不超过细胞壁组成的10，这些细胞壁，这些细胞壁蛋白既是蛋白既是壁的结构成分壁的结构成分同时又起着同时又起着酶的功能酶的功能。在细胞壁蛋白主要有两类：依赖糖基磷脂酰肌醇的细胞蛋白在细胞壁蛋白主要有两类：依赖糖基磷脂酰肌醇的细胞蛋白（GPI蛋白）和具有特殊的
8、氨基酸重复序列的蛋白（蛋白）和具有特殊的氨基酸重复序列的蛋白（Pir蛋白）蛋白）疏水蛋白是细胞壁的延伸结构，并非细胞壁的固定结构。疏水蛋白是细胞壁的延伸结构，并非细胞壁的固定结构。在啤酒酵母和卡尔酵母的细胞壁中，甘露聚糖通过在啤酒酵母和卡尔酵母的细胞壁中，甘露聚糖通过N-乙酰葡乙酰葡糖胺与蛋白相连；糖胺与蛋白相连；有些有些糖蛋白糖蛋白存在于皮肤真菌的细胞壁外部，例如毛癣菌存在于皮肤真菌的细胞壁外部，例如毛癣菌属属(Trichophyton)、曲霉菌属、曲霉菌属(Aspergillus)和小孢子菌属和小孢子菌属(Microsporum)的一些种，它们可以引起人的变态反应和动物的一些种，它们可以引
9、起人的变态反应和动物的过敏性皮肤反应（包括皮肤搔痒、红斑、荨麻疹、麻疹样的过敏性皮肤反应（包括皮肤搔痒、红斑、荨麻疹、麻疹样皮疹或斑丘疹皮疹或斑丘疹 ）。）。许多酶，尤其是水解酶，例如磷酸酶、许多酶，尤其是水解酶，例如磷酸酶、-淀粉酶和蛋白淀粉酶和蛋白酶都是位于细胞壁上，这些酶能使周围环境中的底物水解成酶都是位于细胞壁上，这些酶能使周围环境中的底物水解成亚单位，以便运输到细胞中。亚单位，以便运输到细胞中。过敏性皮肤反应过敏性皮肤反应 寻麻疹和体癣寻麻疹和体癣寻麻疹不一定是真菌感染引起，寻麻疹不一定是真菌感染引起，食物、药物等均可引起。食物、药物等均可引起。体癣体癣3.脂类脂类脂类通常脂类通常不
10、超过细胞壁组成的不超过细胞壁组成的8，也有例外，有人报也有例外，有人报道三孢布拉霉道三孢布拉霉(Blakeslea trispora)的总脂含量达到的总脂含量达到30。细。细胞壁中脂类的特征是由胞壁中脂类的特征是由饱和脂肪酸饱和脂肪酸组成。组成。磷酯磷酯是较为普遍是较为普遍的组成成分，但是有些酵母的壁中有的组成成分，但是有些酵母的壁中有糖脂和鞘氨醇糖脂和鞘氨醇存在，存在，糖脂的存在目前认为是细胞与外界的通路。糖脂的存在目前认为是细胞与外界的通路。 在热带假丝酵母在热带假丝酵母(Candida tropicalis)中甘露聚糖与脂肪中甘露聚糖与脂肪酸以共价方式相连，当酵母生长在链烷烃作为碳源的培
11、养酸以共价方式相连，当酵母生长在链烷烃作为碳源的培养基质中时，形成甘露聚糖脂肪酸复合物。这一复合物可由基质中时，形成甘露聚糖脂肪酸复合物。这一复合物可由烃的存在而诱导产生，并作为一种媒介使链烷烃溶解而进烃的存在而诱导产生，并作为一种媒介使链烷烃溶解而进入细胞。入细胞。4.无机离子无机离子 细胞壁中也含有不同数量的无机离子，其中细胞壁中也含有不同数量的无机离子，其中磷磷是含量丰富的无机元素，其次为是含量丰富的无机元素，其次为钙、镁离子钙、镁离子。细胞壁的成分随真菌类群的不同而变化，并且每种细胞壁的成分随真菌类群的不同而变化，并且每种菌体的细胞壁在其生活周期的过程中也存在着差异。菌体的细胞壁在其生
12、活周期的过程中也存在着差异。(表表3-3）综上所述，所有真菌的细胞壁都具有综上所述，所有真菌的细胞壁都具有无定形的无定形的和和纤维状纤维状的组分。纤维状的组分包括几丁质和纤维的组分。纤维状的组分包括几丁质和纤维素，都是由素，都是由-（1,4)多聚物形成的微纤丝。无定形多聚物形成的微纤丝。无定形的组分包括蛋白质、甘露聚糖和的组分包括蛋白质、甘露聚糖和-（1,3)、 -（1,6)和和 -（1,3)葡聚糖，常混杂在纤维网中。葡聚糖，常混杂在纤维网中。 二、粗糙脉孢菌的细胞壁结构二、粗糙脉孢菌的细胞壁结构 真菌胞壁的研究一般用化学分析方法，采用真菌胞壁的研究一般用化学分析方法，采用专一性酶降解特异性的
13、胞壁多聚物，再用电镜进专一性酶降解特异性的胞壁多聚物，再用电镜进行观察。行观察。粗糙脉孢菌粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)的细胞壁结构的细胞壁结构已经研究的比较清楚，其细胞壁共分四层。已经研究的比较清楚，其细胞壁共分四层。（面包霉，（面包霉，George Wells Beadle和和Edward Lawrie Tatum获得了获得了1941年的诺贝尔奖，二人在面包霉中证明基年的诺贝尔奖，二人在面包霉中证明基因控制着蛋白质的生产；细丝状的子囊菌如粗糙脉孢菌等因控制着蛋白质的生产；细丝状的子囊菌如粗糙脉孢菌等与大多数植物病害都有关联，这种真菌的基因组已被测序与大多数植物病害都有关联
14、，这种真菌的基因组已被测序完毕并公布。这些序列信息将为生态学、进化和人类健康完毕并公布。这些序列信息将为生态学、进化和人类健康的研究提供许多新线索。）的研究提供许多新线索。）(A)最外层是无定形最外层是无定形葡聚糖葡聚糖，厚度约，厚度约87nm；(B)糖蛋白糖蛋白形成的粗糙的网，埋在蛋白基质中，厚度形成的粗糙的网，埋在蛋白基质中，厚度49nm；(C)蛋白质层蛋白质层，约，约9nm，可能还有其他成分，尚未检测出；，可能还有其他成分，尚未检测出；(D)最内层是放射状排列的最内层是放射状排列的几丁质几丁质微纤丝，可能还有蛋白质微纤丝，可能还有蛋白质成分，厚度约成分，厚度约18nm；(E)质膜。质膜。
15、在生活的菌丝细胞中每层壁的厚度并不是绝对的。在生活的菌丝细胞中每层壁的厚度并不是绝对的。三、胞壁组分与真菌分类的关系三、胞壁组分与真菌分类的关系 在不同的真菌类群中，细胞壁内微纤丝及其基质多糖的在不同的真菌类群中，细胞壁内微纤丝及其基质多糖的存在可作为存在可作为真菌分类的真菌分类的一个一个重要依据重要依据。依据形态学的经典分类学类群与胞壁中主要壁多糖成依据形态学的经典分类学类群与胞壁中主要壁多糖成分之间有着相当紧密的联系。几丁质是绝大多数真菌细胞分之间有着相当紧密的联系。几丁质是绝大多数真菌细胞壁的主要成分，而纤维素胞壁组分只是在前毛壶菌纲和卵壁的主要成分，而纤维素胞壁组分只是在前毛壶菌纲和卵
16、菌纲中存在。不同纲的真菌细胞壁成分是不相同的，各纲菌纲中存在。不同纲的真菌细胞壁成分是不相同的，各纲真菌的细胞壁有一些固定的成分，但也并非固定不变。真菌的细胞壁有一些固定的成分，但也并非固定不变。（表（表3-4）不同物种（分类单元）的细胞壁的组成也不同。不同物种（分类单元）的细胞壁的组成也不同。（可作为重要分类依据）（可作为重要分类依据）第二节原生质膜第二节原生质膜 原生质膜原生质膜控制控制着细胞与外界着细胞与外界物质的交换物质的交换，由于质膜具，由于质膜具有有选择透过性选择透过性功能，使得细胞内化学组分不同于外部环境。功能，使得细胞内化学组分不同于外部环境。细胞器和大分子的物质都被严密地包围
17、在膜内，而使细胞细胞器和大分子的物质都被严密地包围在膜内，而使细胞维持正常的生命活动。假如没有这种特定的区域形式，那维持正常的生命活动。假如没有这种特定的区域形式，那么生命是不可能进化的。么生命是不可能进化的。 一、膜的结构一、膜的结构 原生质膜主要是由原生质膜主要是由几乎相同数量的几乎相同数量的脂类和蛋白脂类和蛋白构成。构成。在真菌的质膜中脂类的成分主要是在真菌的质膜中脂类的成分主要是磷脂和鞘脂类磷脂和鞘脂类，它们都，它们都是由亲水性的头部和一个长的疏水性尾部构成的是由亲水性的头部和一个长的疏水性尾部构成的极性极性分子。分子。磷脂磷脂中最常见的是中最常见的是磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺磷脂酰胆碱
18、和磷脂酰乙醇胺，磷脂酰丝氨，磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇微量存在。磷脂中酸和磷脂酰肌醇微量存在。磷脂中脂肪酸含量与进化关系基脂肪酸含量与进化关系基本一致本一致，在高等真菌中糖类尾巴倾向于由多个碳构成，可以，在高等真菌中糖类尾巴倾向于由多个碳构成，可以是饱和的或是单不饱和的脂肪酸。在低等真菌中，主要是奇是饱和的或是单不饱和的脂肪酸。在低等真菌中，主要是奇数脂肪酸，而且大都是多不饱和脂肪酸。数脂肪酸，而且大都是多不饱和脂肪酸。鞘脂类鞘脂类由一个脂肪酸、一个极性头部和一个长链鞘氨醇乙醇由一个脂肪酸、一个极性头部和一个长链鞘氨醇乙醇胺或它的衍生物组成。鞘脂又称神经酰胺，如果极性头部为胺或它的衍生物组成。鞘
19、脂又称神经酰胺，如果极性头部为一个糖类分子则称做脑苷脂。虽然目前大多数真菌的膜中所一个糖类分子则称做脑苷脂。虽然目前大多数真菌的膜中所出现的鞘脂结构还没弄清，但已从许多真菌的膜中分离出神出现的鞘脂结构还没弄清，但已从许多真菌的膜中分离出神经酰胺和脑苷脂。经酰胺和脑苷脂。糖脂糖脂也是质膜中脂类的一种成分，由一个与脂肪酸相连的糖也是质膜中脂类的一种成分，由一个与脂肪酸相连的糖类所组成，它主要是替代像鞘脂或是含糖的磷脂的一种脂类。类所组成，它主要是替代像鞘脂或是含糖的磷脂的一种脂类。目前还不确切的知道它们是否是真菌细胞膜的成分还是细胞目前还不确切的知道它们是否是真菌细胞膜的成分还是细胞质的组成成分。
20、质的组成成分。v质膜的模型质膜的模型 1 双分子层双分子层 2 单位膜单位膜 3 流动镶嵌这种观察研究的结果最后形成了细流动镶嵌这种观察研究的结果最后形成了细胞膜的胞膜的“流动镶嵌模型流动镶嵌模型”，在这种模型中，蛋白，在这种模型中，蛋白质像是漂浮在脂类的质像是漂浮在脂类的“海洋海洋”中。中。 4 晶格镶嵌晶格镶嵌 5 板块镶嵌板块镶嵌膜蛋白的功能。膜蛋白的功能。 有人已经证实啤酒酵有人已经证实啤酒酵母的质膜能与秋水仙素母的质膜能与秋水仙素结合，而秋水仙素能与结合，而秋水仙素能与微管的亚单位微管蛋白微管的亚单位微管蛋白特异性结合，这说明特异性结合，这说明质质膜中有膜中有微管微管，而微管形，而微
21、管形成骨架来成骨架来维持细胞膜的维持细胞膜的形状和调节发生在细胞形状和调节发生在细胞膜上的不同反应。膜蛋膜上的不同反应。膜蛋白可以调节养分的运输，白可以调节养分的运输，以及作为酶参与细胞壁以及作为酶参与细胞壁组分的合成组分的合成。除脂类和蛋白质外，原生质膜上还存在糖类。除脂类和蛋白质外，原生质膜上还存在糖类。原生质膜糖类原生质膜糖类 主要位于质膜外表面，这些糖类的主要主要位于质膜外表面，这些糖类的主要作用作用是作为是作为细胞细胞识别识别。例如盘基网柄菌，在它们生活周期的某一时期是以。例如盘基网柄菌，在它们生活周期的某一时期是以无细胞壁的单细胞无细胞壁的单细胞“变形虫变形虫”的形式存在，当缺乏营
22、养时，的形式存在，当缺乏营养时，这些这些“变形虫变形虫”互相吸引并且聚集为一个多细胞的假原生互相吸引并且聚集为一个多细胞的假原生质团。它们之所以能互相识别且有聚集的能力，质团。它们之所以能互相识别且有聚集的能力，是由于原是由于原生质膜表面存在外源凝集素及互补受体的接受位点生质膜表面存在外源凝集素及互补受体的接受位点。外源。外源凝集素对一些特定的糖类有亲合作用，凝集素对一些特定的糖类有亲合作用，质膜外表面的糖蛋质膜外表面的糖蛋白中的糖类部分很明显的可以作为其他细胞上互补的外源白中的糖类部分很明显的可以作为其他细胞上互补的外源凝集素的受体位点凝集素的受体位点，所以能使变形虫形成稳定的群体。，所以能
23、使变形虫形成稳定的群体。二、物质的穿膜运输二、物质的穿膜运输 质膜上脂蛋白的成分是许多物质分子通过质膜的有效屏障。质膜上脂蛋白的成分是许多物质分子通过质膜的有效屏障。能够穿过这一屏障的物质必须具有特定的大小、形状和溶能够穿过这一屏障的物质必须具有特定的大小、形状和溶解度。这些分子以三种基本途径进入细胞：自由扩散、协解度。这些分子以三种基本途径进入细胞：自由扩散、协助扩散和主动运输。助扩散和主动运输。（一）（一）自由扩散自由扩散某一分子在没有其它分子的协助下某一分子在没有其它分子的协助下顺着电化学梯度顺着电化学梯度进入进入一个细胞称为自由扩散。（不需要运输蛋白的协助）一个细胞称为自由扩散。（不需
24、要运输蛋白的协助）一般脂类和脂溶性分子易通过，另外，一般脂类和脂溶性分子易通过，另外，CO2和和O2等相对等相对易溶于脂的分子，可直接通过扩散进入细胞。易溶于脂的分子，可直接通过扩散进入细胞。（二）（二）协助扩散协助扩散极性分子被特异的极性分子被特异的运输蛋白协助运输蛋白协助而通过质膜，称为协助而通过质膜，称为协助扩散。大多数营养物质，如糖类、氨基酸和各种不同的离扩散。大多数营养物质，如糖类、氨基酸和各种不同的离子的运输属这一类。也是子的运输属这一类。也是顺着电化学梯度顺着电化学梯度发生。发生。有三个主要特征：有三个主要特征：1.运输的速率表现为米曼运输的速率表现为米曼饱和动力学。饱和动力学。
25、 当被运输的分子浓度上升时，当被运输的分子浓度上升时，运输速率也上升，然后在一运输速率也上升，然后在一个确定的最大速率处停下来，个确定的最大速率处停下来，此最大速率为此最大速率为Vmax，达到，达到Vmax后，底物的加入不再改后，底物的加入不再改变运输速率，即底物饱和。变运输速率，即底物饱和。2.运输蛋白介导的运输具运输蛋白介导的运输具有高度的特异性。有高度的特异性。3.某一特定的底物的吸收某一特定的底物的吸收能被形态结构相似的分能被形态结构相似的分子所抑制。子所抑制。对协助扩散的解释：在某种跨膜蛋白的中心有一通道，被吸收对协助扩散的解释：在某种跨膜蛋白的中心有一通道，被吸收的分子必须通过其中
26、而进入细胞。载体的构象发生改变，使运的分子必须通过其中而进入细胞。载体的构象发生改变，使运输过程中对被运输物质的亲和力发生改变。输过程中对被运输物质的亲和力发生改变。（三）主动运输（三）主动运输逆电化学梯度运输营养物质；（逆电化学梯度运输营养物质；（逆浓度梯度逆浓度梯度）需需消耗代谢能消耗代谢能，通常是以，通常是以ATP的形式供能的形式供能；（；（主动过程主动过程）运输过程为单向的，一个载体只能将其底物沿单一方向运运输过程为单向的，一个载体只能将其底物沿单一方向运输。（输。（单向运输单向运输） （特殊性特殊性） 也是也是一种一种载体介导载体介导的运输，因而表现出动力学上的的运输，因而表现出动力
27、学上的饱饱和性和性、特异性和抑制现象特异性和抑制现象。 （与协助扩散的（与协助扩散的相似性相似性）（三）主动运输（三）主动运输方式：方式： 1.ATP和底物直接与载体结合。和底物直接与载体结合。 2.通过与通过与H主动运输耦联。间接主动运输耦联。间接地与底物运输有关。地与底物运输有关。 3.涉及细胞质、细胞壁和培养介质涉及细胞质、细胞壁和培养介质之间的离子交换。之间的离子交换。 第三节细胞核第三节细胞核形态、大小、数目形态、大小、数目 真菌的细胞核较其他真核生物的真菌的细胞核较其他真核生物的细胞核小细胞核小，一般，一般直径直径23m，个别大的可达，个别大的可达25m。细胞核的形状。细胞核的形状
28、变化很大，通常为变化很大，通常为椭球形椭球形，能通过菌丝的隔膜孔而，能通过菌丝的隔膜孔而移动移动。不同真菌细胞核的数目变化很大，占细胞的。不同真菌细胞核的数目变化很大，占细胞的体积百分比也很不一，至今还不清楚决定核质比的体积百分比也很不一，至今还不清楚决定核质比的因素。因素。第三节细胞核第三节细胞核基因组特征基因组特征真菌的基因组相当小真菌的基因组相当小，DNA的含量的含量介于介于原核生物和高原核生物和高等动植物之间，约等动植物之间，约1.71079.3107bp之间，相当于大肠杆之间，相当于大肠杆菌的菌的8倍，仅为人类单倍体的倍，仅为人类单倍体的1%。重复序列重复序列在真菌中含量较高等动植物
29、要在真菌中含量较高等动植物要低低得多。典型的得多。典型的重复序列在真菌中大约重复序列在真菌中大约10%20%，约，约100个基因拷贝，而在个基因拷贝，而在其他真核生物中，重复序列约占其他真核生物中，重复序列约占DNA的的80%，大约，大约1001000000个基因拷贝。个基因拷贝。染色体数目染色体数目 真菌染色体真菌染色体的数目的数目(在单倍体细胞内在单倍体细胞内)大约大约2-18条条。染色。染色体蛋白为组蛋白或酸性蛋白。体蛋白为组蛋白或酸性蛋白。真菌细胞核的结构特征与其真菌细胞核的结构特征与其它真核生物相似，都有核它真核生物相似，都有核膜与核孔。不同的在于，膜与核孔。不同的在于，大多数真菌的
30、有丝分裂和大多数真菌的有丝分裂和减数分裂都是在核内进行减数分裂都是在核内进行的的。核膜核膜与与核仁核仁在一些真在一些真菌的核分裂中是一直存在菌的核分裂中是一直存在的。的。有丝分裂中，首先出现中心有丝分裂中，首先出现中心粒或纺锤极体。由它们移粒或纺锤极体。由它们移向核两极期间或是到两极向核两极期间或是到两极位置后开始形成纺锤体。位置后开始形成纺锤体。核膜不消失，但是被压缩核膜不消失，但是被压缩成哑铃形，最后分裂。成哑铃形，最后分裂。减数分裂中，纺锤体完全在核内形成。在分裂中期减数分裂中，纺锤体完全在核内形成。在分裂中期染色体通常是不规则地分布在纺锤体上，很少见染色体通常是不规则地分布在纺锤体上，
31、很少见到它们排列在赤道板上，由于真菌染色体非常小，到它们排列在赤道板上，由于真菌染色体非常小，减数分裂的细胞研究是极端困难的。减数分裂的细胞研究是极端困难的。在单细胞酵母中，减数分裂和子囊孢子形成时，核在单细胞酵母中，减数分裂和子囊孢子形成时，核的微结构变化模式已经比较清晰，子囊孢子形成的微结构变化模式已经比较清晰，子囊孢子形成时，核的形态分为五个阶段。时，核的形态分为五个阶段。多数真菌的细胞为单倍体。卵菌多为二倍体，少数多数真菌的细胞为单倍体。卵菌多为二倍体，少数为多倍体。为多倍体。在单细胞酵母中，减数分裂和子在单细胞酵母中，减数分裂和子囊孢子形成时，核的形态分囊孢子形成时，核的形态分为五个
32、阶段。为五个阶段。1 最初几小时出现纺锤体斑，少最初几小时出现纺锤体斑，少数微管与其联系（数微管与其联系（A）；）；2 纺锤体斑复制，微管增多，纺纺锤体斑复制，微管增多，纺锤体斑移向两极（锤体斑移向两极（B、C)；3 细胞核伸长，第一次减数分裂，细胞核伸长，第一次减数分裂，纺锤体斑开始分离（纺锤体斑开始分离（D）；）；4 纺锤体斑已复制，并已移向两纺锤体斑已复制，并已移向两极，开始第二次减数分裂，极，开始第二次减数分裂，孢子壁逐渐形成（孢子壁逐渐形成（EH）；）；5 孢子成熟，出现孢子成熟，出现4个孢子（个孢子（I）。）。细胞核细胞核纺锤体斑纺锤体斑第四节线粒体和核糖体第四节线粒体和核糖体一、
33、线粒体一、线粒体功能功能：真菌的线粒体功能与动、植物的相似。线粒体是重要：真菌的线粒体功能与动、植物的相似。线粒体是重要的细胞器，是细胞呼吸产能的场所，是酶的载体，它参与呼的细胞器，是细胞呼吸产能的场所，是酶的载体，它参与呼吸作用、脂肪酸的降解等。（吸作用、脂肪酸的降解等。（动力工厂，酶的载体动力工厂，酶的载体）数目数目：所有真菌细胞中至少有一个或几个线粒体，随着菌龄：所有真菌细胞中至少有一个或几个线粒体，随着菌龄的不同而变化。生长旺盛的细胞内，线粒体数目多。的不同而变化。生长旺盛的细胞内，线粒体数目多。形态变化形态变化：线粒体的形态和外界条件有密切关系。圆形的线：线粒体的形态和外界条件有密切
34、关系。圆形的线粒普遍存在于菌丝顶端，而椭圆形的则常见于菌丝的成熟部粒普遍存在于菌丝顶端，而椭圆形的则常见于菌丝的成熟部位。位。遗传特性遗传特性：含有：含有闭环状的闭环状的DNA，是，是半自主性细胞器半自主性细胞器， 拥有自拥有自己的己的DNA、核糖体和蛋白质合成系统。真菌线粒体、核糖体和蛋白质合成系统。真菌线粒体DNA周长周长1926m m （动、植物线粒体的分别为（动、植物线粒体的分别为30 30 m m和和5 56 6 m m ）。嵴的特征嵴的特征： 内膜向内延伸成内膜向内延伸成不同数量和形状的不同数量和形状的嵴。具有几丁质壁嵴。具有几丁质壁的真菌（纯真菌）的真菌（纯真菌）有板片状的嵴；具
35、有板片状的嵴；具有纤维素胞壁和无有纤维素胞壁和无壁的真菌（卵菌、壁的真菌（卵菌、前壶菌和粘菌）有前壶菌和粘菌）有管状的嵴，与高等管状的嵴，与高等植物和多种藻类相植物和多种藻类相似。似。二、核糖体二、核糖体定义定义：核糖体又叫核蛋白体，是细胞质和线粒体中的微小：核糖体又叫核蛋白体，是细胞质和线粒体中的微小颗粒，是蛋白质合成的场所。颗粒，是蛋白质合成的场所。类型类型细胞质核糖体细胞质核糖体游离于胞质的、固着在核膜和内质网游离于胞质的、固着在核膜和内质网线粒体核糖体线粒体核糖体线粒体内膜的嵴间；功能是合成外膜和嵴线粒体内膜的嵴间；功能是合成外膜和嵴上的蛋白质。上的蛋白质。 单个核糖体可以结合成单个核
36、糖体可以结合成多聚核糖体多聚核糖体。二、核糖体二、核糖体组成组成包含包含RNA和蛋白质和蛋白质。其。其RNA因沉降系数不同分为因沉降系数不同分为25SRNA、18SRNA、5.8SRNA和和5SRNA。25SRNA的相对分子量介于人和大肠杆菌之间，在各种真菌的相对分子量介于人和大肠杆菌之间，在各种真菌中有一定的区别，几丁质胞壁的真菌中有一定的区别，几丁质胞壁的真菌25SRNA较小；而较小；而18SRNA的变化不大。的变化不大。结构结构核糖体包括核糖体包括60S和和40S两种主要亚基。大亚基包括两种主要亚基。大亚基包括25S、5.8S、5SRNA和和3940种蛋白质，种蛋白质，40S亚基包括亚基
37、包括18SRNA和和2124种蛋白质。种蛋白质。第五节内膜系统第五节内膜系统定义定义：内膜系统是包括那些在功能上为连续统一体的细胞内膜系统是包括那些在功能上为连续统一体的细胞内膜，如核膜、内质网、高尔基体、膜边体、泡囊和液泡。内膜，如核膜、内质网、高尔基体、膜边体、泡囊和液泡。一、内质网一、内质网（endoplasmic reticulum，ER）定义定义：内质网是细胞内由膜包围的狭窄的通道系统，有时：内质网是细胞内由膜包围的狭窄的通道系统，有时形成交叉而呈分枝状的管道。除了管状外，有时出现不同形成交叉而呈分枝状的管道。除了管状外，有时出现不同形状，如囊、腔及水泡状等，一些内质网与核膜相连接并
38、形状，如囊、腔及水泡状等，一些内质网与核膜相连接并将物质从核运输至胞质内。将物质从核运输至胞质内。成分成分：内质网的主要成分是脂蛋白。：内质网的主要成分是脂蛋白。内质网类型：内质网类型： 粗面内质网粗面内质网(rER)有核糖体附着。核糖体无论是附着有核糖体附着。核糖体无论是附着于内质网上，还是游离子胞质中，都是于内质网上，还是游离子胞质中，都是mRNA的附着位点，的附着位点，同时又是蛋白质合成的位点。蛋白质一经合成就被运送至同时又是蛋白质合成的位点。蛋白质一经合成就被运送至内质网腔，再由内质网腔运输至细胞的不同部位。内质网腔，再由内质网腔运输至细胞的不同部位。光面内质网光面内质网(sER)没有
39、核糖体附着，是脂类的合成场所。没有核糖体附着，是脂类的合成场所。 内质网是细胞中各种物质运转的一种循环系统，同时内质网是细胞中各种物质运转的一种循环系统，同时内质网还供给细胞质中所有细胞器的膜。一些新合成的物内质网还供给细胞质中所有细胞器的膜。一些新合成的物质往往以泡囊质往往以泡囊(vesicle)的形式在内质网的表面形成，并被的形式在内质网的表面形成，并被运送出细胞。运送出细胞。核膜核膜二、高尔基体二、高尔基体形态形态 高尔基体是由一叠具有管状的扁平囊及其外围的小高尔基体是由一叠具有管状的扁平囊及其外围的小囊泡构成，扁平囊被称为潴囊泡构成，扁平囊被称为潴zh泡，一叠潴泡构成一个高尔泡，一叠潴
40、泡构成一个高尔基体。基体。 分为近极面分为近极面(形成面形成面或接收面或接收面)和远极面和远极面(成熟面成熟面或释放面或释放面)。 严格地讲，目前见到具有高尔基体的真菌种类并不多，仅严格地讲，目前见到具有高尔基体的真菌种类并不多，仅在根肿菌、前毛壶菌、卵菌和腐霉中见到，在接合菌、子在根肿菌、前毛壶菌、卵菌和腐霉中见到，在接合菌、子囊菌以及担子菌等较高等的真菌中很少有报道。囊菌以及担子菌等较高等的真菌中很少有报道。功能功能 合成的大分子物质，如蛋白质、脂类等被运送至高合成的大分子物质，如蛋白质、脂类等被运送至高尔基体，在高尔基体内进行化学修饰，包装而形成泡囊，尔基体，在高尔基体内进行化学修饰，包
41、装而形成泡囊，以便进行运输。合成质膜和细胞壁的前体物被包装成泡囊，以便进行运输。合成质膜和细胞壁的前体物被包装成泡囊，运输到细胞膜表面释放，一些水解酶则被包装成泡囊后留运输到细胞膜表面释放，一些水解酶则被包装成泡囊后留在细胞中起类似溶酶体的功能。在细胞中起类似溶酶体的功能。在核模、内质网、高尔基体、泡囊和质膜之在核模、内质网、高尔基体、泡囊和质膜之间有一功能上连续的区域间有一功能上连续的区域。内质网可能被视为核膜。内质网可能被视为核膜的延伸，并成网状遍布整个细胞。靠近高尔基体的内质网形的延伸，并成网状遍布整个细胞。靠近高尔基体的内质网形成泡囊，向高尔基体迁移，然后在高尔基体的形成面形成潴成泡囊
42、，向高尔基体迁移，然后在高尔基体的形成面形成潴泡，这些潴泡由形成面迁移至成熟面，在成熟面产生泡囊。泡，这些潴泡由形成面迁移至成熟面，在成熟面产生泡囊。在这一过程中，高尔基体形成面潴泡的形成与成熟面潴泡破在这一过程中，高尔基体形成面潴泡的形成与成熟面潴泡破裂达到平衡状态，所以潴泡的数目达到相对的恒定，由此产裂达到平衡状态，所以潴泡的数目达到相对的恒定，由此产生的泡囊可能迁移至质膜，与之融合并将其内容物释放到膜生的泡囊可能迁移至质膜，与之融合并将其内容物释放到膜外。显然另一些泡囊会在细胞中保留一段时间。由此看来，外。显然另一些泡囊会在细胞中保留一段时间。由此看来，高尔基体是由多种膜结构组成的复杂内
43、膜系统的一部分高尔基体是由多种膜结构组成的复杂内膜系统的一部分。三、液泡和泡囊三、液泡和泡囊（一）液泡（一）液泡 来源：来源：液泡起源于光面内质网或高尔基体的大型囊泡，或由液泡起源于光面内质网或高尔基体的大型囊泡，或由质膜的胞饮作用或吞噬作用而形成。质膜的胞饮作用或吞噬作用而形成。性状、大小和数目性状、大小和数目 液泡的形态变化很大，液泡的大小和数目随年龄或菌丝液泡的形态变化很大，液泡的大小和数目随年龄或菌丝老化而增加，小的液泡可以相互融合而增大，大液泡也可分老化而增加，小的液泡可以相互融合而增大，大液泡也可分成许多小液泡。成许多小液泡。内含物内含物 液泡膜的液泡膜的组分组分目前尚不清楚，但液
44、泡的目前尚不清楚，但液泡的内含物内含物十分特殊，十分特殊，主要是碱性氨基酸主要是碱性氨基酸，如精氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸和谷氨酰胺，如精氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸和谷氨酰胺等，液泡中的氨基酸常游离到液泡外。所有的多磷酸盐分子等，液泡中的氨基酸常游离到液泡外。所有的多磷酸盐分子也都贮藏在液泡内。液泡内还有多种酶，如蛋白酶、酸性和也都贮藏在液泡内。液泡内还有多种酶，如蛋白酶、酸性和碱性磷酸酶、核酸酶、纤维素酶等。碱性磷酸酶、核酸酶、纤维素酶等。三、液泡和泡囊三、液泡和泡囊（一）液泡（一）液泡 功能功能贮藏场所贮藏场所：储存各种氨基酸和酶等。：储存各种氨基酸和酶等。 支持作用支持作用：提供了一种贮水机制，以便
45、保持细胞的膨胀：提供了一种贮水机制，以便保持细胞的膨胀压。压。 在丝状真菌中，液泡往往都积累于菌丝的较老部位，在丝状真菌中，液泡往往都积累于菌丝的较老部位，随着菌龄的老化，液泡也变大，而且几乎充满整个细胞，随着菌龄的老化，液泡也变大，而且几乎充满整个细胞，仅剩周围较薄的一层细胞质，大量的细胞质随着液泡的仅剩周围较薄的一层细胞质，大量的细胞质随着液泡的增大而被挤压流向菌丝顶端的生长部位。增大而被挤压流向菌丝顶端的生长部位。(二二)泡囊泡囊 泡囊泡囊(veskle)是一种类似小气泡的细胞器，被一层单位是一种类似小气泡的细胞器，被一层单位膜包被。目前认为泡囊是由内质网或高尔基体产生。泡囊包膜包被。目
46、前认为泡囊是由内质网或高尔基体产生。泡囊包含的营养物质是内质网腔中的物质，它们转运这些物质到细含的营养物质是内质网腔中的物质，它们转运这些物质到细胞的其他部位。一些泡囊涉及到菌丝的顶端生长，胞的其他部位。一些泡囊涉及到菌丝的顶端生长， 有些泡囊含有水解酶类，因为它们含有大量的水解酶，所有些泡囊含有水解酶类，因为它们含有大量的水解酶，所以称这些泡囊为溶酶体以称这些泡囊为溶酶体(1ysosome)。一些溶酶体源于高尔基。一些溶酶体源于高尔基体。溶酶体控制着细胞成分的降解。因为泡囊的内含物种类体。溶酶体控制着细胞成分的降解。因为泡囊的内含物种类丰富，如蛋白质、多糖、磷酸酶等，因此使泡囊具备了多种丰富
47、，如蛋白质、多糖、磷酸酶等，因此使泡囊具备了多种功能。功能。四、膜边体四、膜边体 在许多真菌菌丝细胞中，在细胞质膜和细胞壁之间有在许多真菌菌丝细胞中，在细胞质膜和细胞壁之间有一些小的质膜结构，它是由单层膜包被的细胞器，由于位一些小的质膜结构，它是由单层膜包被的细胞器，由于位于细胞膜的周围而称为于细胞膜的周围而称为膜边体膜边体。膜边体的形态变化很大，可为管状、囊状、球状、卵膜边体的形态变化很大，可为管状、囊状、球状、卵圆形或多层折叠的膜等，其内盛有泡状物或颗粒物。在某圆形或多层折叠的膜等，其内盛有泡状物或颗粒物。在某些情况下膜边体与质膜连接在一起，这说明膜边体可能是些情况下膜边体与质膜连接在一起
48、，这说明膜边体可能是质膜内陷而形成的，这种内陷经常出现在质膜内侧，有时质膜内陷而形成的，这种内陷经常出现在质膜内侧，有时也出现在质膜外侧。膜边体的形状和位置与细菌的中体相也出现在质膜外侧。膜边体的形状和位置与细菌的中体相似，所以有人建议称为似，所以有人建议称为“真菌中体真菌中体”。膜边体这种结构至。膜边体这种结构至今尚未在真菌以外的其他生物细胞中发现。膜边体也可以今尚未在真菌以外的其他生物细胞中发现。膜边体也可以由高尔基体或内质网的特殊部位形成，膜边体彼此互相融由高尔基体或内质网的特殊部位形成，膜边体彼此互相融合，也可与其他细胞器或膜结合。合，也可与其他细胞器或膜结合。至于膜边体的功能目前不十
49、分清楚。显然，在细胞的分泌、至于膜边体的功能目前不十分清楚。显然，在细胞的分泌、壁的合成、膜的增生以及胞饮现象都与膜边体有关，但是壁的合成、膜的增生以及胞饮现象都与膜边体有关，但是它的作用在很大程度上还不为人所知。它的作用在很大程度上还不为人所知。第六节第六节 细胞骨架和细胞质的移动细胞骨架和细胞质的移动 在真菌的细胞中，由在真菌的细胞中，由微管和微丝构成了细胞质的骨架微管和微丝构成了细胞质的骨架（中等（中等纤维、微梁网络以及细胞核骨架）。纤维、微梁网络以及细胞核骨架）。细胞骨架为细胞质提供了一些机械力，维持了细胞器在细胞细胞骨架为细胞质提供了一些机械力，维持了细胞器在细胞质中的位置，同时担负
50、了细胞质和细胞器的运动。质中的位置，同时担负了细胞质和细胞器的运动。一、微管、鞭毛和微丝一、微管、鞭毛和微丝 微管是微细的中空的管，直径约为微管是微细的中空的管，直径约为25 nm。微管是由一种特。微管是由一种特殊的蛋白殊的蛋白微管蛋白微管蛋白聚合而成，微管分散在细胞质中而且聚合而成，微管分散在细胞质中而且走向与菌丝的长轴平行，有时集中成束，在细胞质的外层区走向与菌丝的长轴平行，有时集中成束，在细胞质的外层区域，相邻的微管之间交叉连接而形成网状。在细胞质内微管域，相邻的微管之间交叉连接而形成网状。在细胞质内微管紧密的邻接细胞质内的细胞器，如线粒体、核、泡囊以及溶紧密的邻接细胞质内的细胞器，如线