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2012年2月22日星期三

真菌


真菌


真菌是真核生物中的一大类群,包含酵母、霉菌之类的微生物,及最为人熟知的菇类。真菌自成一门,和植物、动物和细菌相区别。真菌和其他三种生物最大的不同之处在于,真菌的细胞有含甲壳素为主要成分的细胞壁,和植物的细胞壁主要是由纤维素组成的不同。

虽然真菌遍及全世界,但大部分的真菌并不显眼,因为它们很小,而且它们会以保护色生活在土壤内、在腐质上、以及和植物、动物或其他真菌共生。部分菇类及霉菌可能会在结成孢子时变得较显眼。真菌在有机物质的分解中扮演着极重要的角色,对养分的循环及交换有着基础的作用。真菌从很久以前便被当做直接的食物来源(如菇类及松露)、面包的膨松剂及发酵各种食品(如葡萄酒、啤酒及酱油)。1940年代后,真菌亦被用来制造抗生素,而现在,许多的酵素是由真菌所制造的,并运用在工业上。真菌亦被当做生物农药,用来抑制杂草、植物疾病及害虫。真菌中的许多物种会产生有生物活性的物质,称为霉菌毒素(如生物碱和聚酮),对包括人类在内的动物有毒。一些物种的孢子含有精神药物的成份,被用在娱乐及古代的宗教仪式上。真菌可以分解人造的物质及建物,并使人类及其他动物致病。因真菌病(如稻热病)或食物腐败引起的作物损失会对人类的食物供给和区域经济产生很大的影响。

酵母菌


酵母【拼音:jiào-mǔ;英文:Yeast】是一类单细胞真菌,广泛生长在营养丰富且潮湿的环境中, 比如葡萄果皮的表面. 一些酵母菌能够通过出芽的方式进行无性生殖, 也可以通过形成孢子的形式进行有性生殖. 酵母经常被用于酒精酿造或者面包烘培行业.目前已知有1000多种酵母,大部分被分类到子囊菌门。

酵母菌是人类直接食用量最大的一种微生物。酵母菌体含有丰富的蛋白质、脂肪、糖分和B族维生素等,以及酶、辅酶、核糖核酸、甾醇和一些新陈代谢的中间产物。有些酵母菌如酿酒酵母在嫌气条件下具有将糖转化为乙醇和二氧化碳的能力。

酵母菌广泛生活于潮湿且富含糖分的物体表层, 例如果皮表层, 土壤, 植物表面, 植物分泌物(如仙人掌的汁), 甚至空气中也有分布. 此外, 有研究发现酵母还能寄生于人类身上与一些昆虫肠道内。

酵母菌属于化能异养微生物, 能够直接吸收利用多种单糖分子, 比如葡萄糖, 果糖等. 一些酵母菌还能代谢利用五碳糖, 乙醇或者有机酸. 一部分双糖, 例如蔗糖, 能在胞外酶作用下水解为单糖被吸收利用.酵母菌不能直接利用淀粉等多糖类物质, 因此, 在啤酒酿制过程中, 原料麦必须经过糖化才能被酿酒酵母进一步发酵利用。

许多酵母营专性或兼性 好氧的生活方式,目前尚未发现专性厌氧的酵母。在缺乏氧气时,发酵型的酵母会进行缺氧呼吸作用, 当中通过糖酵解作用将葡萄糖转化成丙酮酸, 其后丙酮酸经脱碳作用脱去碳原子, 形成乙醛, 同时释出CO2, 乙醛再被于糖酵解作用产生的NADH2还原成乙醇并产生能量(ATP)。

葡萄糖
C6H12O6
酒精
2C2H5OH
+ 二氧化碳
2CO2
+ 能量
2ATP

在酿酒过程中,乙醇被保留下来;在烤面包或蒸馒头的过程中,CO2将面团发起,而酒精则挥发。在有氧条件下, 酵母将葡萄糖经有氧呼吸(糖酵解→三羧酸循环)代谢生成CO2和H2O.

葡萄糖
C6H12O6
+
6O2
二氧化碳
6CO2
+
6H2O
+ 能量
30(32)ATP

有氧条件下, 酵母菌往往能够迅速出芽繁殖.
酵母菌的最适生长温度各异, 在自然PH或弱酸环境中生长生活力最高. 毕赤酵母能在低pH(pH ≈3)条件下生长。

酵母菌的显微镜头


显微镜下看加快速度的酵母菌出芽生殖


面包霉

面包放著忘了吃,过几天表面就会长出白色的黴菌,上面还有一点一点黑色球状的东西,这就是课本里常介绍的面包黴,又称为根黴。(学名:Rhizopus stolonoifer)

它通常都进行无性生殖,菌丝体在基质(面包)中蔓延,向上长出黑色球状的孢子囊,待孢子囊成熟破裂即散放出大量透明的小孢子,随空气飘浮四处散布,继续繁衍下去。要防止面包发黴就得保持乾燥,或放在冰箱里低温保存,让黴菌不易生长。因面包黴能分解淀粉,所以我们从其菌落中可提制淀粉酶与乳酸。另一种米根黴(R. oryzae)则可利用来制造酱油。



霉菌的简介


苹果发霉的过程


桔青霉

桔青霉(又称青霉)是引发柑桔果腐的病原,中文学名:桔青霉,拉丁学名:Penicillium citrinum Thom.  

与曲霉类似,菌丝也是由有隔多核的多细胞构成。但青霉无足细胞,分生孢子梗从基内菌丝或气生菌丝上生出,有横隔,顶端生有扫帚状的分生孢子头。分生孢子多呈蓝绿色。扫帚枝有单轮、双轮和多轮,对称或不对称。菌落从中心有白色变为灰绿色,属不对称生青霉群, 半知菌类,串珠霉目的一属。 青霉菌属于丛梗孢科,间有性生殖阶段。菌丝为多细胞分枝。无性繁殖时,菌丝发生直立的多细胞分生孢子梗。梗的顶端不膨大,但具有可继续再分的指状分枝,每枝顶端有2-3个瓶状细胞,其上各生一串灰绿色分生孢子。分生孢子脱落后,再适宜的条件下萌发 产生新个体。有性繁殖绝无仅有,如有发现,多归于子囊菌纲曲霉科。菌丝体由多数具有横隔的菌丝所组成,通常以产生分生孢子进行繁殖,产生孢子时,菌丝体顶端产生多细胞的分生孢子梗,梗的顶端分枝2—3次,每枝的末端细胞分裂成串的分生孢子,形成生态分布:常见于腐烂的水果、蔬菜、肉食及衣履上,青霉菌的种类很多,蔬菜、粮食、肉类、皮革和食物上也常有分布。多呈灰绿色。亦能引起柑橘的青霉病。

桔青霉是生产抗生素的重要菌种,如产黄青霉和点青霉都能生产青霉素。生产有机酸,如葡萄糖酸、柠檬酸。在乳品工业中主要用于干酪加工制造,但也有不少是乳品的有害菌。



青霉素(Penicillin,或音译盘尼西林)是指分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素。青霉素是很常用的抗菌药品。但每次使用前必须做皮试,以防过敏。

1928年英国伦敦大学圣玛莉医学(现属伦敦帝国学院)院细菌学教授弗莱明在实验室中发现青霉菌具有杀菌作用,1938年由麻省理工学院的钱恩(恩斯特·伯利斯·柴恩, 1906-1979)、弗洛里(Howard Florey, 1898-1968)及希特利(Norman Heatley, 1911-2004)领导的团队提炼出来。弗莱明因此与钱恩和弗洛里共同获得了1945年诺贝尔生理学或医学奖。

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