5-真菌的生长

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真菌的培养技术—真菌的培养方法

真菌的培养技术—真菌的培养方法

2. 环境条件控制法 温度 培养基成份
其他
光合细菌:光照和黑暗交替培养; 芽孢菌:形成芽孢后加热处理
环境环境控制法的缺点:细胞活性受到不同程度的影响。
四、连续培养(Continous culture) 分批培养(batch culture) 封闭培养(closed culture)
培养基一次加入,不予补充,不再更换 单细胞微生物的生长符合典型的生长曲线 连续培养(Continous culture )
在微生物的整个培养期间,通过一定的方式使微生物生长处 于平衡生长状态,能以恒定的生长速率生长的一种培养方法。
若在一个开放的系统中(恒定容积的流动系统)培养微生物, 培养过程中不断补充营养物质和以同样的速率移出培养物,是 实现微生物连续培养的基本原则。
培养系统中的细胞数量和营养状态恒定,即处于稳态。
最简单的连续培养装置包括:培 养室、无菌培养基储存器和调 节流速的控制系统。
指数期细胞的应用:
适宜作“种子”; 研究基础代谢的材料; 噬菌体增殖的最好阶段; 革兰氏染色; 诱变育种;
3. 稳定期(Stationary phase)
指数期之后,培养液中活细菌数最高并维持稳定的阶段(可 能由于细菌分裂增加的数量等于细菌死亡数,或者细胞仅停止 分裂而保持代谢活性) 。
稳定期特点: ①生长速率常数R降低至0; ②代时G延长; ③细胞重要的分化阶段;
芽孢杆菌往往在此期释放芽孢。
在实际工作中多采用分光光度计测定OD值的方法绘制细菌的生 长曲线,但该法绘制的生长曲线不能反映衰亡期。
二. 丝状真菌的生长曲线
丝状真菌是以菌丝干重(mg)作为衡量生长状况的纵坐 标,时间为横坐标,绘制生长曲线。
丝状真菌的生长曲线 由三个时期组成:延滞 期, 快速生长期,衰 亡期

5-真菌的生长

5-真菌的生长

第五章真菌的生长菌丝生长生长时向四周呈辐射状延伸,所以真菌在培养基上通常形成圆形的菌落。

曲霉菌落青霉菌落菌丝变态一、丝状真菌的生长机制(一)菌丝顶端延伸区的形态和超微结构◆顶部区域含泡囊(vesicle),◆泡囊与细胞质膜相融合小的、易染色的或有折射力的小球,菌丝生长包括细胞壁延长和细胞壁化学组分的合成。

许多研究工作都集中在几丁质合成,而对细胞壁其他组分的合成研究较少。

几丁质合成酶是一种跨膜蛋白质,需要在磷脂环境中活动,并且从细胞质中吸收底物来合成几丁质的初生链供给壁的生长,这个过程需要二价的阳离子来激活。

研究表明,氚标记的乙酰氨基葡萄糖(合在菌丝顶端是高度极性化的,它只与菌丝顶端的细胞壁结合,很少结合在周边的壁上。

遗传证据表明,几丁质合成酶需要复合蛋白来把它们定位到细胞膜的适当位置上。

壳质体是一种特殊的微管,含有非活化态的几丁质合成酶。

在活的细胞中这些微管可能与细胞质膜结合,这时酶原被激活。

(四)顶端生长的驱动力泡囊向顶端迁移的原因是什么?对细胞质流、微管和电位势梯度的研究解释了泡囊移动现象第一,细胞质的流动驱使和带动泡囊移向顶端;第二,泡囊借助于顶端和亚顶端区域之间水的电位势梯度而驱动第三,在菌丝细胞中,微管与菌丝生长方向平行,因此,可能微管运输泡囊到菌丝顶端,如果菌丝顶端细胞有顶体的话,可能先运输到顶体部位,然后由顶体直接运动这些泡囊到质膜。

(二)分枝是如何产生的分枝的产生是从现存的成熟的菌丝壁上产生一个新的顶端,这个新顶端的产生伴随着泡囊的聚集两种基本假设来解释分枝形成的模式泡囊和特殊的细胞质区段之间的电位势引起局部的泡囊积累;当菌丝顶端泡囊与质膜合并的速率低于泡囊产生的速率时,泡囊将大量积累,那么,一旦细胞质的体积超过临界量,过量的芽体脱落之后,形成芽体的部位上新合成的壁像汽球膨胀一样泡囊无论在菌丝的哪个部位,都将引起产生一个新的分枝一旦芽体形成,芽、母体相连的部位形成隔膜。

B-C.原生质膜和初生的几丁质隔膜向心生长。

5-真菌的生长

5-真菌的生长

第五章真菌的生长菌丝生长生长时向四周呈辐射状延伸,所以真菌在培养基上通常形成圆形的菌落。

曲霉菌落青霉菌落菌丝变态一、丝状真菌的生长(一)菌丝顶端生长的泡囊学说1. 菌丝顶端细胞的超微结构◆顶部区域含泡囊(vesicle),◆泡囊与细胞质膜相融合小的、易染色的或有折射力的小球,(三)顶端生长的驱动力泡囊向顶端迁移的原因是什么?对细胞质流、微管和电位势梯度的研究解释了泡囊移动现象第一,细胞质的流动驱使和带动泡囊移向顶端;第二,泡囊借助于顶端和亚顶端区域之间水的电位势梯度而驱动第三,在菌丝细胞中,微管与菌丝生长方向平行,因此,可能微管运输泡囊到菌丝顶端,如果菌丝顶端细胞有顶体的话,可能先运输到顶体部位,然后由顶体直接运动这些泡囊到质膜。

二、真菌的分枝生长(一)真菌的分枝与真菌分枝行为有关的现象大多数菌丝的分枝是在菌丝顶端之后的某一距离发生,而且新的分枝总是向前或朝向菌落的边缘,于是菌丝的整个系统像是松柏树枝,这一规律显示了真菌的顶端优势2、菌丝的顶端彼此分离使菌丝间充满间隙,这保证了菌丝对营养的要求,同时它们会从存活菌丝营养耗尽的区域撤离。

(二)分枝是如何产生的两种基本假设来解释分枝形成的模式泡囊和特殊的细胞质区段之间的电位势引起局部的泡囊积累;当菌丝顶端泡囊与质膜合并的速率低于泡囊产生的速率时,泡囊将大量积累,那么,一旦细胞质的体积超过临界量,过量的泡囊无论在菌丝的哪个部位,都将引起产生一个新的分枝生活史的类型芽体脱落之后,形成芽体的部位上新合成的壁像汽球膨胀一样裂殖开始之前,母体的一端或两端拉长,形成一个园柱体并进行A.一旦芽体形成,芽、母体相连的部位形成隔膜。

B-C.原生质膜和初生的几丁质隔膜向心生长。

D.葡聚糖-甘露聚糖的次生隔膜在芽、母体形成。

E.在隔膜分开时,初生隔膜残留于母体形成芽痕,次生隔膜残留于芽体胎痕。

几丁质仅在隔膜上出现,近年来注意的焦点是几丁质合成机理几丁质合成是在一个特殊部位和生活循环的特殊周期被触发的啤酒酵母中几丁质的合成是限定在原生质膜上,参与合成几丁质的酶是无活性的或是以酶原的形式存在于膜上认为泡囊携带激活因子与母体和芽体接合部这个部位几丁质合成酶被激活。

真菌的生长环境

真菌的生长环境

真菌的生长环境真菌是一类广泛存在于地球上的微生物,它们具有特殊的生长环境需求。

本文将探讨真菌的生长环境,包括温度、湿度、营养物质以及其他影响因素等方面。

一、温度真菌对温度的要求各异,不同种类的真菌对温度范围有不同的适应性。

大多数真菌可在较宽的温度范围内生长,但较低的温度下生长较慢。

一些真菌喜欢较高的温度,如热带地区的种类,而其他的真菌则更喜欢较低的温度,如高山或极地地区的真菌。

二、湿度湿度是真菌生长的关键环境因素之一。

大多数真菌需要较高的湿度来生长,通常在相对湿度为70%至90%之间。

较高的湿度有助于真菌的孢子萌发和菌丝扩展。

然而,极端湿度也可能导致真菌病害的滋生,如霉菌和腐霉。

三、营养物质真菌的营养物质需求较为简单,主要需要碳源、氮源和微量元素。

碳源是真菌细胞壁和有机物质的重要组成部分,通常以有机废弃物、动植物遗体等为碳源。

氮源对真菌的生长也非常关键,它们可以利用无机氮或有机氮来合成蛋白质和其他生物化学物质。

此外,真菌还需要微量元素如磷、钾、铁等来维持正常的生理和代谢功能。

四、其他影响因素除了温度、湿度和营养物质外,还有一些其他影响因素可能对真菌的生长环境具有重要影响。

光照是其中之一,在光照条件下,一些真菌具有光合作用的能力,而另一些则更适应在黑暗中生长。

此外,真菌的生长还受到氧气含量、pH值、土壤质地等因素的影响。

总结真菌的生长环境对于它们的繁衍和分布具有重要意义。

对于不同种类的真菌来说,温度、湿度、营养物质和其他影响因素的要求各不相同。

了解真菌的生长环境需求,有助于我们更好地研究和利用真菌资源,也有助于预防和控制真菌引发的疾病。

对于保护生态环境和维护生态平衡也有重要意义。

真菌的特征

真菌的特征

真菌的特征
一、引言
真菌是常见的生物群体,生活在大多数环境中,它们可以作为一种生物对环境做出重要的贡献。

真菌有着自身的特征,它们的特征是多样的,有些特征可以帮助人们更好地了解真菌,有助于分类和研究。

本文将介绍真菌的特征,包括它们的形状、结构、生长和生活习性等。

二、真菌的形状
真菌的形状可以分为两类:单子叶植物和多子叶植物。

单子叶植物是由一个或几个细胞组成的,而多子叶植物则由多个细胞组成,形状可以是球形、柱状或锥形。

真菌的形状可以通过观察顶部的外观来判断,有的真菌以柱状形式出现,有的以球形形式出现,也有一些以锥形形式出现。

三、真菌的结构
真菌的结构是由它的细胞组成的,它的细胞有两种:专性细胞和杂性细胞。

专性细胞是由多个细胞组成的,它们可以分泌出有用的化学物质,如菌落素和多糖。

杂性细胞是由一个细胞组成的,它们可以通过吸收外界的营养物质来获取能量。

四、真菌的生长
真菌的生长受到外界条件的影响,它们生长最好在湿润、温暖的环境条件下,如果温度或湿度太低,它们的生长速度就会减慢。

真菌的生长还受到营养物质的影响,它们需要多种营养物质来保持正常的生长,如氮、磷、钾、钙等。

五、真菌的生活习性
真菌的生活习性是多样的,它们可以生存在多种环境中,如土壤、水体和植物组织中。

它们还可以通过食物链间接传播病原体,并通过营养物质的代谢改变环境中的某些物质。

六、结论
真菌是一类常见的生物,它们具有多种特征,如形状、结构、生长和生活习性等。

它们可以帮助人们更好地了解真菌,有助于分类和研究,为环境提供了重要的贡献。

观察真菌的实验报告

观察真菌的实验报告

观察真菌的实验报告背景介绍真菌是一类生物界中独立的生物群体,它们形态各异,包括了霉菌、酵母菌、黑曲霉等。

真菌广泛存在于自然界中的各个环境中,包括土壤、水体、空气中等。

真菌在自然界中扮演着重要的角色,不仅能分解有机物,还能产生一些有用的化合物。

本实验旨在观察不同条件下真菌的生长情况,探究真菌对环境的适应性和生长特点。

实验材料和方法材料:1. 真菌菌种:选取了两种常见的真菌菌种进行观察2. 培养基:使用琼脂作为基础培养基3. 培养皿:用于培养真菌的容器4. 实验器材:显微镜、移液器、培养皿铺平器等方法:1. 准备培养基:将琼脂块加入适量的水中,搅拌均匀,加热至融化。

将融化的琼脂倒入培养皿中,待凝固后封闭培养皿。

2. 接种真菌:将刚刚凝固的琼脂培养基用移液器从培养皿中取出,滴在另一片培养基上,使得两个培养基合二为一,形成接种区域。

3. 形成接种块:用培养皿铺平器将接种区域周围的琼脂均匀压平,形成接种块。

4. 不同条件下培养:将制作好的培养皿放置在不同条件下,包括温度、湿度和光照等方面的差异。

5. 观察记录:每隔一段时间利用显微镜观察真菌的生长情况,并记录观察结果。

实验结果我们在实验中观察到了真菌的生长情况,并记录了观察结果。

以下是我们的观察结果:1. 温度对真菌生长的影响:我们将两个培养皿分别置于不同的温度条件下观察真菌的生长情况。

结果显示,较高温度(30C)下的真菌生长较为迅速,而较低温度(20C)下的真菌生长较缓慢。

2. 湿度对真菌生长的影响:我们将两个培养皿分别置于不同的湿度条件下观察真菌的生长情况。

结果显示,较高湿度下的真菌生长茂盛,生长速度明显快于较低湿度条件下的真菌。

3. 光照对真菌生长的影响:我们将两个培养皿分别置于不同光照条件下观察真菌的生长情况。

结果显示,光照条件对真菌生长并没有明显的影响,两个培养皿中的真菌生长情况相似。

结论通过以上观察结果,我们得出了以下结论:1. 温度对真菌生长有一定影响,较高温度下真菌的生长速度更快。

真菌的生长和发育

生长异常问题
针对真菌生长缓慢、菌落异常等问题,分析原因并采取相应的营养 调整、环境改善等措施。
病虫害防治
针对真菌培养过程中可能出现的病虫害问题,采取生物防治、化学 防治等综合措施进行防治。
未来发展趋势预测
01
新型培养技术研发
随着生物技术的不断发展,未来将有更多新型、高效的真菌培养技术被
研发出来。
02
单个孢子或菌丝体在适宜的培养基上 生长,形成肉眼可见的菌落。
菌落扩展
菌落通过菌丝体的延伸和分支不断扩 展,占据更大的生长空间。同时,菌 落边缘的菌丝体不断产生新的孢子, 进一步促进菌落的扩展。
04
真菌生长发育阶段划分
菌丝体阶段特点描述
01
02
03
04
菌丝体是由许多菌丝交织在一 起形成的营养体。
菌丝细胞具有细胞壁、细胞膜 、细胞质、细胞核等结构。
成熟子实体结构特征
成熟子实体通常由菌盖、菌柄、菌褶等部分组成。
菌柄是连接菌盖和基质的器官,其形态和长度因真菌种 类而异。
菌盖是子实体的上部结构,通常呈伞形、钟形等形状。 菌褶是菌盖内侧的褶皱部分,用于产生孢子。
繁殖器官演变过程
真菌的繁殖器官包括无性 繁殖器官和有性繁殖器官 。
有性繁殖器官如子囊孢子 、担孢子等,通过特定的 细胞分裂和配子结合过程 形成。
发酵罐培养
利用大型发酵罐进行真菌的液体深层培养,实现大规模生 产。
固体发酵技术
以农副产品为原料,采用固体发酵技术进行真菌的培养和 繁殖。
自动化控制技术
应用自动化控制系统,对培养过程中的温度、湿度、通气 等参数进行精确控制。
常见问题诊断与防治策略
污染问题
针对培养过程中可能出现的细菌、霉菌等污染问题,采取相应的 消毒、灭菌措施。

真菌生长繁殖的条件-概述说明以及解释

真菌生长繁殖的条件-概述说明以及解释1.引言1.1 概述真菌是一类微生物,具有重要的生态和经济意义。

它们可以在各种环境中生存并繁殖,对我们的生活有着深远的影响。

真菌的生长繁殖主要受到温度和湿度等条件的影响。

理解真菌的生长繁殖条件,有助于我们更好地控制它们的生长,防止真菌引发的病害和损害。

本文将重点探讨真菌生长繁殖的条件,包括温度、湿度、营养物质以及空气流通等因素。

首先,我们将介绍温度对真菌生长的影响,包括适宜的生长温度范围以及过高或过低温度对真菌的影响。

其次,我们将探讨湿度条件对真菌繁殖的重要性,湿度过高或过低均可能抑制真菌的繁殖。

接着,我们将研究真菌所需的营养物质,了解这些物质对真菌生长的关键作用。

最后,我们将关注空气流通对真菌生长的影响,探讨其对真菌繁殖的重要性。

这篇文章旨在全面总结真菌生长繁殖的条件,并展示对这些条件研究的意义。

通过对这些条件的深入了解,我们可以更好地应对真菌带来的挑战,并为保护环境和人类健康做出更好的贡献。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将主要讨论真菌生长繁殖的条件。

通过分析真菌对于温度、湿度、营养物质和空气流通的要求,我们可以更好地了解真菌的生存环境。

本文将首先概述真菌的基本特点和重要性,然后介绍文章的结构安排,最后明确研究的目的。

在文章正文部分,我们将重点探讨真菌的生长条件和繁殖条件。

首先,我们会详细探讨温度对真菌的影响,包括温度的最佳范围和过高或过低温度对真菌生长的影响。

接着,我们将讨论湿度对真菌的重要性,包括湿度对真菌生长速度和菌丝形成的影响。

在真菌繁殖条件的部分,我们将重点介绍真菌对于营养物质的需求以及空气流通对于真菌繁殖的影响。

通过对这些条件的深入探讨,我们可以更加全面地了解真菌的生长和繁殖机制。

最后,在结论部分,我们将对整篇文章进行总结,并强调研究真菌生长繁殖条件的意义。

了解真菌的生长繁殖条件对于农业、食品工业和环境保护等领域具有重要的指导意义。

因此,本文的目的是通过对真菌生长繁殖条件的深入研究,为相关领域的科学研究和实践提供重要的参考依据。

真菌生长繁殖的条件

真菌生长繁殖的条件全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:真菌是一类生物体,它们通常被归类为植物,但在生物学上更接近于动物。

真菌生长繁殖的条件是一个复杂的过程,需要一定的环境条件来保证真菌的生长和繁殖。

在适当的条件下,真菌可以迅速繁殖并形成大量真菌体,这可能会对人类健康和环境造成影响。

了解真菌生长繁殖的条件是非常重要的。

真菌的生长和繁殖需要适当的温度和湿度条件。

大多数真菌都是在潮湿的环境中生长的,因此湿度是真菌生长的重要因素。

当湿度较高时,真菌体内的孢子会迅速吸收水分并通过分裂生长。

温度也是影响真菌生长的关键因素。

大多数真菌在15-30摄氏度的温度下生长最适宜,过高或者过低的温度都会影响真菌的生长和繁殖。

真菌生长繁殖的条件还受到光照和营养物质的影响。

大多数真菌对光照条件并不敏感,因此它们可以在光照较弱的环境下生长。

有些真菌需要光照才能合成必需的化合物来维持生长。

真菌还需要适当的营养物质来提供能量和构建真菌体。

通常,真菌从土壤或者其他有机物中吸收营养,利用这些营养来合成生长所需的化合物。

真菌的生长和繁殖也受到氧气和二氧化碳的影响。

真菌通过呼吸作用来产生能量,并释放二氧化碳。

氧气是真菌正常生长的必需条件。

真菌还可以利用氧气来进行氧化还原反应来合成生长所需的化合物。

过高或者过低的二氧化碳浓度都会影响真菌的生长和繁殖。

真菌生长繁殖的条件是一个复杂的过程,需要适当的温度、湿度、光照、营养物质、氧气和二氧化碳等因素来维持真菌的生长和繁殖。

了解这些条件可以帮助我们更好地控制真菌的生长,从而保护人类健康和环境。

希望通过这篇文章的介绍,读者们能够更加了解真菌生长繁殖的条件及其重要性。

【2000字】。

第二篇示例:真菌是一类广泛存在于自然界中的微生物,它们以腐解有机物质为生,对于生态系统的平衡起着非常重要的作用。

真菌的生长和繁殖受到多种因素的影响,只有在一定的条件下,真菌才能健康地生长繁殖。

真菌的生长和繁殖需要适宜的温度和湿度条件。

真菌的生长与繁殖

真菌的生长与繁殖真菌是一类微生物,与植物和动物并列为生物界的三大类群。

它们以特有的方式进行生长与繁殖,从而形成了多样的菌种和繁衍方式。

本文将探讨真菌的生长与繁殖过程,以及它们在自然界和人类社会中的重要作用。

一、真菌的生长方式真菌的生长方式主要包括孢子萌发、菌丝生长和菌盖形成三个阶段。

1. 孢子萌发真菌的繁殖开始于孢子的萌发。

孢子是真菌繁殖的一种特殊细胞,它们在适宜的条件下会发芽成菌丝。

孢子可以通过风、水、动物等方式传播,以寻找合适的生长环境。

2. 菌丝生长孢子发芽后会形成一根或多根细长的菌丝,菌丝不断延伸并分枝,形成一个庞大的菌丝网络。

菌丝是真菌的主要体细胞形态,它们寻找和吸收营养物质,并通过菌丝之间的连接实现营养共享。

3. 菌盖形成随着菌丝的生长,特定的真菌会形成菌盖,也称为子实体。

菌盖是真菌繁殖器官,它通常在菌丝下部形成并向上延伸。

菌盖上面覆盖着菌伞,菌伞下面则有菌褶和孢子盖。

孢子盖是菌盖上的一个结构,内部包含大量的孢子。

当孢子成熟时,孢子盖会打开,并将孢子释放到外界。

二、真菌的繁殖方式真菌的繁殖方式多样,包括无性繁殖和有性繁殖两种。

1. 无性繁殖无性繁殖是真菌仅靠自身孢子进行繁殖的方式,没有配子的参与。

真菌的孢子可以通过空气、水、土壤等途径传播,落地后在合适的环境条件下发芽,形成新的真菌个体。

2. 有性繁殖有性繁殖是真菌通过配子的结合来繁殖的方式。

具体过程包括以下几个步骤:首先,两个不同的真菌个体产生特殊的细胞结构,称为配子囊或配子器官。

然后,配子囊内的配子核进行融合,形成合子核。

最后,合子核发生有丝分裂,分裂的细胞称为子细胞,它们具有合子核的遗传物质。

无性繁殖和有性繁殖的比例因真菌种类而异。

有些真菌主要依靠无性繁殖进行扩散,而有些真菌则会在特定条件下进行有性繁殖,以增加遗传多样性。

三、真菌在自然界中的重要作用真菌在自然界中扮演着重要的角色,主要体现在以下几个方面:1. 分解有机物质真菌在自然界中起着分解有机物质的关键作用。

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第五章真菌的生长生长与营养是密切相关的,营养是生长的基础,生长是营养的一种表现形式。

丝状真菌的生长是以其顶端延长的方式进行的,丝状真菌与维管束植物之间的一个重要区别是真菌细胞不能通过分生组织分裂而形成,但它可通过顶端延长而生长成丝状体,顶端之后的菌丝细胞壁变厚而不能延长。

丝状真菌生长过程中产生繁茂的分枝而构成真菌的菌落,因此,分枝现象也是真菌生长过程中不可缺少的环节。

第一节丝状真菌的生长一、丝状真菌的生长真菌的生长一般是由孢子萌发产生一短的芽管,菌丝从这个中心点向各方向均等生长而发育成一个球形菌落。

菌丝体的生长点是菌丝的顶端,菌丝的衰老部分是不能生长的。

(一)菌丝顶端生长的泡囊学说在研究菌丝顶端细胞的超微结构时,发现在顶端1~2μm的顶部区域含有大量的细胞质的泡囊(vesicle),而缺乏所有的细胞器,在显微照片中这些泡囊呈现出与细胞质膜相融合的现象(图5-1)。

蜜环菌(Armillariella mellea)菌丝顶端区域的纵切面,顶端原生质膜的凹入部位,即为泡囊与原生质膜的融合。

标尺长度为1μm在许多子囊菌、担子菌和半知菌的菌丝顶端区域有一个小的、易染色的或有折射力的小球,称为顶体(spitzenkorper),它的功能目前尚不清楚,然而它们的行为与菌丝生长相关,它们仅仅存在于生长的菌丝中,而且它总是向菌丝的前边移动。

对渐尖镰刀菌(Fusarium acuminatum)的菌丝顶端用冰冻替代法切片技术在高压电子显微镜下观察,证实顶体是由一群泡囊构成的,周围有网状纤丝,这些纤丝可能控制顶体在顶端细胞的移动。

泡囊的起源?细胞质的泡囊起源于内质网,高尔基体、核、内质网一起存在于亚顶端部位。

泡囊的内含物?这些泡囊的内含物难于测定,但是已知它们含有细胞壁和原生质膜的前体物、水解酶(例如,纤维素酶、β-1.3-葡聚糖酶和蛋白酶)和多糖合成酶(如β-葡聚糖合成酶)。

几丁质合成酶存在于壳质体(chitosome)内,壳质体是一种小的微泡囊,外面由类膜包围的壳状颗粒,它能合成几丁质微纤丝,壳质体已经从所有的几丁质真菌中分离出来,它的功能是运输几丁质酶到细胞的表面。

菌丝顶端生长的泡囊假说,1970年Grove等人提出的:1.细胞质的泡囊是从内质网上水泡状的形式转移至高尔基体2.在高尔基体内进行浓缩加工,并把泡囊的类内质网膜转化成类原生质膜3.泡囊从高尔基体释放并转移至菌丝顶端4.与原生质膜融合,释放它们的内含物到细胞壁中,这一融合过程不但使泡囊内含物进入膜壁之间,使泡囊内含物被用来合成细胞壁,而且泡囊的膜也并入原生质膜,使原生质膜增加了面积,从而导致了菌丝顶端的生长。

因为目前大多数真菌尚未发现高尔基体,因此,用于菌丝顶端生长的泡囊,在缺少高尔基体的真菌中,泡囊是由内质网的特定区域产生。

菌丝顶端生长的图解(二)菌丝顶端生长的机制菌丝顶端泡囊的聚集导致了顶端的延长生长。

此现象在植物花粉管的顶端和酵母细胞出芽的部位也被发现。

更有力地证明了细胞壁的局部生长与泡囊有关。

泡囊由高尔基体或内质网的特定区域产生,当它们移向顶端与原生质膜融合后,把内含物并入壁中,这些内含物因含有壁的消解和合成酶类以及一些细胞壁的前体物,因此,有人提出泡囊作用的三重性:(1)运输细胞壁溶解酶去破坏原来壁组成之间的键;(2)运输新的壁物质,并在壁合成酶的作用下并入细胞壁中,增加了壁的面积;(3)在生长期间增加了原生质膜的表面积。

我们尚不知道在细胞壁的顶端有多少泡囊去合成细胞壁,估计这个数目是在生长期间为了维持原生质膜表面积而必须与质膜融合的泡囊数目。

粗糙脉孢菌正常生长期间(40微米/分,25℃)估计必须有37,500个泡囊与质膜融合。

图5-4 细胞壁生长的示意图A.含有细胞壁溶解酶的泡囊与原生质膜融合;B.壁原来组成之间的键被破坏;C.含有合成酶的泡囊与原生质膜融合;D.新细胞壁物质通过膜向外分散;E.一个新的细胞壁单位被合成。

顶端生长被认为是细胞壁水解、壁的合成和壁的膨压之间的动力平衡如果破坏这一平衡会改变生长的模式如,加入多氧霉素D(几丁质合成酶的竞争性抑制物)到鲁氏毛霉培养物中,导致了菌丝顶端细胞壁的破裂,香豆素也是纤维素生物合成的抑制物,它能抑制纤维素细胞壁的真菌的生长和分枝。

(三)顶端生长的驱动力泡囊向顶端迁移的原因是什么?对细胞质流、微管和电位势梯度的研究支持和解释了泡囊移动现象。

第一,细胞质的流动驱使和带动泡囊移向顶端;第二,泡囊借助于顶端和亚顶端区域之间水的电位势梯度而驱动;第三,在菌丝细胞中,微管与菌丝生长方向平行,因此,可能微管运输泡囊到菌丝顶端,如果菌丝顶端细胞有顶体的话,可能先运输到顶体部位,然后由顶体直接运动这些泡囊到质膜。

关于顶端生长的调节点可能是合成酶的激活和非激活状态决定的,合成酶处于激活状态时顶端生长便被启动。

二、真菌的分枝生长(一)真菌的分枝一个简单的未分枝的菌丝几乎沿着菌丝长度的任何一点都能产生分枝,第一次分枝产生第二次分枝,周而复始连续不断,最终形成一个真菌典型菌落的球形轮廓。

由于分枝的交替,往往使彼此之间交错生长的菌丝发生融合,导致了核和细胞质的交换,所以在单一菌丝中往往可以发现不同的细胞核(异核现象)和不同细胞质(异质现象)。

对琼脂平板上生长的真菌菌落的观察,揭示出与真菌分枝行为有关的现象。

1、大多数菌丝的分枝是在菌丝顶端之后的某一距离发生,而且新的分枝总是向前或朝向菌落的边缘,于是菌丝的整个系统像是松柏树枝,这一规律显示了真菌的顶端优势。

2、菌丝的顶端彼此分离使菌丝间充满间隙,这保证了菌丝对营养的要求,同时它们会从存活菌丝营养耗尽的区域撤离。

在一个缺乏营养的琼脂培养基上(如水洋菜)生长的真菌,在菌落边缘的内侧放臵一块营养丰富的培养基,那么菌丝顶端将转180度的弯而朝向营养丰富的地方生长。

3、在一定的时间范围内,培养基的丰富与贫乏对于真菌菌落的伸长影响并不大。

因此,我们以得到一个重要的概念,在菌落边缘生长的菌丝顶端似乎首先需要的是营养,基质中的营养物质对于维持分枝是有效的。

3、在一定的时间范围内,培养基的丰富与贫乏对于真菌菌落的伸长影响并不大。

因此,我们以得到一个重要的概念,在菌落边缘生长的菌丝顶端似乎首先需要的是营养,基质中的营养物质对于维持分枝是有效的。

4、丝状真菌的生长有一个重复循环,相当于酵母菌和其它单细胞生物的细胞循环。

细胞质的体积、核的分裂和分枝之间有一个明显的相关性,近来也在其它一些真菌中被证实。

Trinci 1974年提出了一个菌丝生长单位(G)与菌丝分枝数目的相关公式:在菌落生长中,任何一种的菌丝生长单位是不变的,所以菌丝顶端的数目总是与菌丝的长度和细胞质的体积保持一定的比例。

当细胞质的体积超过现存顶端数目时,新的顶端就产生了。

(二)分枝是如何产生的分枝的产生是从现存的成熟的菌丝壁上产生一个新的顶端,这个新顶端的产生伴随着泡囊的聚集,所以我们认为分枝顶端的形成与菌丝顶端的生长机制是相似的。

从菌丝上切取没有任何顶端的菌丝片段包含未被破坏的完整细胞菌丝片段隔膜孔被伏鲁宁体、固醇、蛋白结晶所堵塞新顶端在菌丝的侧壁或在隔膜上产生从菌丝的前端产生顶端,显示了菌丝固有的极性,菌丝总长度 G =菌丝顶端的数目菌丝分枝是顶端生长的一种改变形式。

在一些种内,分枝是在隔膜之后形成的在许多种内,隔膜的部位和分枝没有相关性两种基本假设来解释分枝形成的模式:第一种认为泡囊和特殊的细胞质区段之间的电位势引起局部的泡囊积累;另一种认为当菌丝顶端泡囊与质膜合并的速率低于泡囊产生的速率时,泡囊将大量积累,那么,一旦细胞质的体积超过临界量,过量的泡囊无论在菌丝的哪个部位,都将引起产生一个新的分枝。

三、生长的动力学单细胞生物的生长曲线,像液体培养的酵母菌,是以细胞数目或干重的对数相对于时间作图。

在这个典型的生长曲线中分为五个时期,即延迟期(lag phase)、指数期(exponential phase)、减速期(deceleration phase)、稳定期(stationary phase)和衰亡期(declining phase)。

在指数生长期中生长的速率叫做比生长速率 (μ)假若知道在任何一个时间(t o )的细胞数目(N o )的log 10值和t 时间细胞数目(N t )的log 10值,那么μ值可以通过下列公式计算:2.303是自然对数的底。

这一公式重写即为:啤酒酵母在30℃μ的近似值为0.45h -1,g=1.54h , 产朊假丝酵母中,在30℃时μ=0.40h -1,g=1.73h 。

在丝状真菌中也有一个生长的指数。

像我们前面 (log 10N t - log 10N o )2.303 μ = (t - t o )μ log 10N t - log 10N o = (t-t o ) 2.303讲到的菌丝生长单位与菌丝的顶端数目和菌落中菌丝体的长度相关。

以菌落做为一个整体来平均,真菌生长做为一个假设的单位,那么在一定时间内由一个产生两个,由两个产生四个,依次时间间隔生长下去……。

在如下的丝状真菌中,μmax 和g值已经被计算:粗糙脉孢菌(在30℃时),μ=0.35h-1,g=1.98h禾谷镰刀菌(在30℃时),μ=0.28h-1,g=2.48h 两性绵霉(在28℃时),μ= 0.80h-1,g= 0.87h 尽管这些真菌的倍增时间不像细菌那样(倍增时间的范围在0.14-0.75g),而与酵母菌相比并不逊色。

这些比率显示了适当的条件下真菌生长相当快,然而丝状真菌的生长单位不是分离的,而是形成立体的菌落,所以在许多方面生长的模式势必与时间呈立体关系,而不是指数关系。

第二节单细胞真菌的生长丝状真菌的生长是以顶端细胞延长的方式进行的非丝状真菌例如酵母菌的生长借助裂殖和芽殖两种方式增加细胞数目。

一、酵母菌的生长方式(1)芽殖酵母菌的出芽方式表现为一端芽殖、两端芽殖和多端芽殖。

多端芽殖表现为整个细胞表面都可形成芽体,如啤酒酵母。

两端芽殖表现为在细胞的两极出芽一端芽殖总是在细胞的相同部位形成芽体,如路德酵母(Saccharomycodes ludwigii)。

芽体脱落之后,形成芽体的部位上新合成的壁像汽球膨胀一样又形成一个新芽体,然后在母体和芽体之间形成隔膜,芽体与母体分离,并在母体上留下芽痕路德酵母(Saccharomycodesludwigii)的单端出芽方式粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)的裂殖过程(2)裂殖这种裂殖不同于原核细胞的裂殖方式。

粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)裂殖开始之前,母体的一端或两端拉长,形成一个园柱体并进行有丝分裂。

在接近母体中间的部位产生一个隔膜,然后从这一隔膜的中间劈开,产生两个相等大小的子细胞(3)出芽的机理酵母出芽生长的机理已经被阐明,酵母细胞在它出芽之前必须达到一定大小,在早期出芽的部位有大量原生质的泡囊聚集,而且这些泡囊含有细胞壁生长的水解酶和合成酶,微管也排列在这一区域,可能是起到泡囊向出芽部位流动的作用。

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