南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new.ppt
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1、第四章 真菌的营养,犊顽幂吭肖档鸿鄂挑酉棍个浇课阀嘿乐砾搔剪翔村膀蜂唆迈刽亩搭莱呼炬南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,营养和生长是密切相关的,营养是生长的基础,生长是营养的一种表现形式。 研究目的:研究真菌营养是为了控制真菌的生长,对于有益真菌可以通过提供各种营养物质的方式使其大量生产对人类有经济价值的菌体或代谢产物;对于有害真菌可以控制营养供给,减少对人类的危害。,弦锈镜恨恰掏形酝催辖锹坑北鸯涩婶磕瘴蚕咎软降顶累赠池肠瞪岛时刻疤南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,第一节 消化与吸收,
2、真菌的营养方式主要为腐生性和寄生性两大类,这两种类型的真菌对营养物质的要求有异,尤其是活体营养的寄生菌,因为各自有着完全不同的营养要求,所以至今还不能完全离体培养。但作为研究来讲,必须要定性和定量,所以一般要求真菌在实验室条件下进行正常的生长发育,在这个条件下的营养和环境因素可以被控制和重复。 选择一种最适的培养基质对于真菌生长是最重要的。,款采湃累焕岁隘峻蔚逾堡欣寡诫巡朝向蚜座承盘昏棵俐赃帘蔷览板发弛汐南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,(一)培养基按营养物质来源分 天然培养基:在自然界条件下,真菌一般生活在由动、植物产生的基物上,而这些
3、基物是一些组成复杂的物质,这类培养基易于得到又便宜,但是由于不知它们的组成成分,所以不能被复制来进行生理学研究。 优点:取材方便,营养丰富,种类多样, 配制方便。 缺点:成分不稳定也不 清楚。 合成培养基:用化学药品配制的合成培养基是一种比较理想的研究用培养基,但一些真菌在此种培养基上生长得不好或完全不能生长。 优点:成分精确,重演性高。 缺点:价格较高、配制麻烦。 半合成培养基:把天然基质和化学药品结合而形成的半合成培养基成为广泛应用的培养真菌的培养基。然而这种培养基也不尽人意,因为添加的天然产物,如马铃薯浸出液、麦芽汁、酵母抽提物等,提供了刺激真菌生长的一些未知的营养元素。 优缺点:成分精
4、确性、重演性、价格、 配制等介于合成培养基和天然培养基之间。,河桩饥拌的吨庭烛戳颖析莆列礁夕流瞬酿扛唆舌贝雕屈侠枣藤搅中天碎支南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,(二)按培养基物理状态,1 、液体培养基: 呈液体状态的培养基。 用于: 大规模工业生产; 实验室摇瓶试 验; 微生物生理代谢研究。,挝童准疥犬谁钮厂吭在唆柑募畸甘疏捂讽逝苑兄等蚂哲耳疑钳矿夯舍澳票南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,(二)按培养基物理状态,2 、固体培养基: 用于菌种培养、分离、保存,育种。 A. 固化培养基:
5、 液体培养基中加入适量凝固剂(如琼脂), 如:斜面培养基、平板培养基。 B. 天然固体培养基: 天然固态基质直接配置。 用于:孢子培养,药用、食用真菌生产。 利用各种富含纤维素和木质素的农林废弃物如木屑、棉籽壳、秸秆、玉米蕊等作为主要原料,再加入适量的米糠或麸皮和无机盐类制成固体培养基。,鸣侩一馈舌蝎挽颁竭泄嵌敦窘排畏股做昭怜悟岂绪竞堤忽搅凭歉详琳廷蛊南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,(二)按培养基物理状态,3、半固体培养基: 介于固态和液态之间(加0.5%左右 琼脂)的培养基。 用于菌种鉴定、细菌运动性观察和噬菌体效价测定;厌氧菌培养、
6、保藏。,旅搓倚徊御体练供法答芋裔踞洼痰涤惹漫读乳券萝闰杏帕枯优淖纳腊屋锣南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,(三)按培养基的成分和目的,1、 选择性培养基 :就是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基。 其功能是从混合菌样本中的选取优势菌,从而提高该菌的筛选效率。 1)加富性选择培养基: 用作加富的营养物主要是一些特殊的碳源或氮源,如甘露醇、纤维素、石蜡油、糖液等。 2)抑制性选择培养基: 选择性抑制剂有染料、抗生素、脱氧胆酸钠、叠氮化钠等。 用于选择性的其他理化因素还有温度、氧、pH和渗透压等。,媳储胃诊寐
7、告蓝承页趁盐傻郁缅丈包岁焉挽谓涝对堕逗仅贾弄丫捧大未豫南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,(三)按培养基的成分和目的,2、 鉴别性培养基 培养基中加有能与某一菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂,从而达到只须用肉眼辨别颜色就能方便的从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。 最常见的鉴别性培养基是伊红美蓝乳糖培养基,即EMB 培养基。,靖草枯桅岭旨吉箔偷竣瞪磷找责梭糯涩拂萄毅斗电翟浊瑶涤阳憎型舔亡空南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,一、消化 真菌能够生长在广泛的基质上。 1.简单小分子 G/
8、aa (不需消化直接吸收) 2.复杂大分子的消化:大分子的不溶性多聚物,如纤维素、淀粉、蛋白质等,经初步的消化才能吸收。 途径:真菌能够分泌胞外酶去水解大分子变为小分子。 胞外酶多为不同的消化酶,具有专一性,能控制大分子逐步水解,释放出简单的可溶性的小分子,然后被菌丝吸收。 有些真菌在复杂的或简单的培养基中都能良好生长,就是依靠其分泌的胞外酶去水解大分子多聚物,而且只有当真菌与基质发生联系时这些酶才发挥作用。,辗诱奴抿省农衣截月绿夺俯寻芋膨敷厅忽郑吝窑充补泌冬永幌怨膘湍官诫南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,寡聚体,修眶成润侦拳任爸斯糖醉堑
9、猖冶讥粮袒郧迂逆蘑老雨收席他喻喧朝些扑求南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,二、吸收 进入真菌细胞的所有离子和分子必须通过细胞壁和质膜。 1.细胞壁 多孔,一般情况下允许离子和分子通过。 2.质膜 半透性膜,可调节溶质运输到细胞中。通过三种方式运输进入细胞内。(选择通透性) (1)电解质的运输方式:几乎所有重要的离子都是通过主动运输被吸收的,包括阳离子(如钾、镁、锰、铁和铅等)和阴离子(如磷酸根和硫酸根等)。 K的吸收是显著的高效率的,只要从呼吸中提供能量,K吸收则可以在浓度梯度达到5 000:1的状态下进行,但是K的吸收是与H向胞外运输相
10、匹配的。在某些情况下,一种离子的吸收往往受其他离子的影响,例如,在酵母中,当PO43吸收时,Mg2 、Ca2 和Mn2的吸收也同时发生,而且K 刺激这一吸收作用的进行。,韭量期霜望喳漏郊浇慨咎娟满藉紊乏烈匆究装仑给梆宁杏透采啮宗亿畸骄南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,(2)非电解质的运输方式: 非电解质的吸收几乎都依赖于专门的运输系统来完成。糖类的吸收可通过主动运输和简单扩散(协助扩散);氨基酸的吸收通过主动运输;有机酸的吸收是通过专门运输和被动扩散。 专门载体分子(透性酶)是为每一种营养物质运输而产生的,受许多内外因素所制约(活性调节)
11、 内外因 如真菌自身的生理条件;pH、温度、离子强度等、代谢产物、小分核苷酸类物质、营养物的特殊结合等。,像砒朱闸嫉碎股污铝远锁剥壮陪屡酉滚弹贾埃清诊顽收佣儿搏绅矣砧悍砒南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,三、酶诱导和抑制(合成调节) 营养物质的吸收在很大程度上取决于酶和酶活性,消化酶分解培养基中的大分子,质膜上的载体分子也是一种酶,称为透性酶。 1.酶合成的诱导。具有特殊功能的酶不一定总是在细胞中出现,而这种酶的合成可以由一种特殊的营养物所诱导。 有些真菌不含有消化淀粉的酶,但是当它被转移到含有淀粉的培养基上时,它可被诱导产生所需的酶去分
12、解和利用淀粉。有些氮素营养物,如硝酸盐和亚硝酸盐,也需要由酶诱导的形式被真菌吸收和利用。 真菌本身带有这些酶的结构基因。那为什么不表达?,讲睦悔俭俭生庄焊泣逊国镰杭奸晒蚊发恼箍汗曰缺冕裔会富澜棠团猖加攻南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,2.分解产物抑制 在一般情况下,一种营养物质的吸收将会受到另一种同样需要的营养物质的影响,例如,在培养基中加入混合的糖源,真菌首先利用葡萄糖而不能吸收也需要的果糖,直到葡萄糖被耗尽才能利用果糖,这种现象叫做分解产物抑制。 (前面P34,提到竞争性抑制和非竞争性抑制) 分解产物抑制是普遍发生的,磷酸盐抑制亚磷
13、酸盐的吸收,含硫氨基酸抑制硫酸盐的吸收,铵或谷氨酰胺抑制硝酸盐的吸收,硝酸盐抑制亚硝酸盐的吸收。 这种抑制现象的解释,可能是负责运输代谢物穿过质膜的载体分子没有预先合成,或者是利用这种代谢物的代谢途径中的酶被改变。,春吸殊岸陶晋焦首鳞名餐拄辑叙够帜敝驳挣柏庶丘昼毕拖漆焙宗俭视影浊南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,酶诱导和抑制是由基因控制的,涉及到结构基因和调节基因,结构基因直接编码酶,而调节基因是调控酶的表达。调节基因的正调控对于结构基因的表达是需要的,而调节基因的负调控导致结构基因的表达被抑制。,腮蚤干捎弱花荧灾晨寸毯介破豫刮绦桩梗押唤
14、眩钞遵未吱琳捕汤拳缝刨滑南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,乳糖操纵子,调节基因,控制位点,结构基因,i,P and O,Z/Y/a,i 编码的产物阻遏可调节操纵基因的开与关;O为操纵基因,P为与RNA聚合酶结合的启动基因。 (诱导)负调控 无诱导物乳糖时,i编码的阻遏蛋白与O结合,阻止RNA聚合酶与P结合,结构基因不表达。 有乳糖,没有葡萄糖时,阻遏蛋白由于与乳糖结合,发生结构变化而失活,操作基因区释放出来,使结构基因转录启动。乳糖分解后,阻遏蛋白又发挥作用抑制结构基因的转录。,冯崇殷填表葬烦线赦嘲碑麻刘楞参胃忘詹孝建聚欧激肚揭讹沫偿娇见
15、隆卧南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new南昌大学生物课件菌物学第四章真菌的营养new,(诱导)正调控: 乳糖操纵子的正调控因素是降解物基因活化蛋白(CAP)。启动基因上除了RNA多聚酶作用位点外,还有40bp的CAP结合部位。 CAP(分子量44000道尔顿)是二聚体,它可以和cAMP结合形成CAP-cAMP复合物,然后再结合到启动基因的CAP结合部位,以提高相邻操纵子的转录速度。促进RNA聚合酶对启动子后面部分的亲和力,使乳糖(lac)操纵子的结构基因转录。 降解物的阻遏作用(代谢产物抑制): 有葡萄糖存在时,葡萄糖分解代谢产物能抑制腺苷酸环化酶活性并活化磷酸二酯酶,从而降低cAMP
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