Bài giảng vi sinh vật học chương 3 đặc điểm hình thái, sinh lý và phân loại nấm

 Chương 3: Đặc điểm hinh thái, sinh lý và phân loại nấm

 3.1. Đặc điểm hinh thái nấm
 3.2. Cấu tạo tế bào nấm
 3.3. Sinh sản của nấm
 3.4. Phân loại và định tên nấm


 3.1. Đặc điểm hỡnh thái nấm
 3.1.1. Đại cương về nấm
 + Sinh vật hồn thiện (có nhân thật: màng nhân bao bọc thể
nhiễm sắc điển hỡnh)
 + Kích thước nhỏ, với hai dạng hỡnh thái điển hỡnh: nấm men
(đơn bào) và nấm sợi (đơn bào hoặc đa bào)

 + Cơ thể sinh dưỡng khơng màu (khơng có diệp lục tố); sống
dị dưỡng: hoại sinh, ký sinh hoặc cộng sinh

 + Hết sức phổ biến trong thiên nhiên và tham gia tích cực vào
quá trỡnh tuần hồn vật chất trong thiên nhiên

 + Có vai trị quan trọng đối với đời sống con người; nhiều chủng
được ứng dụng trong sản xuất công nghiệp ...


3.1. Đặc điểm hỡnh thái nấm

 3.1.2. Đặc điểm hỡnh thái nấm men
 + Nấm đơn bào; hỡnh cầu, hỡnh
trứng hoặc hỡnh ellip

 + Sinh sản điển hỡnh bằng nảy
chồi
trong canh trường thường
thấy tế bào cú chồi (có thể tạo hậu
bào tử - ascus)

 + Hô hấp tuỳ nghi; rất phổ biến
trong thiên nhiên

 + Được ứng dụng từ rất sớm trong đời sống; có ý nghĩa to lớn
đối với công nghệ sinh học công nghiệp...


3.1. Đặc điểm hỡnh thái nấm

 3.1.3. Đặc điểm hỡnh thái nấm sợi
 +

Cơ thể sinh dưỡng dạng sợi; gồm vô số sợi nhỏ, dài, mảnh; đơn bào
(hoặc đa bào); phân nhánh (hoặc không PN) và hỡnh thành cấu trúc

khuẩn ty

 +

Sống dị dưỡng (hoại sinh, ký sinh, cộng sinh); hết sức phổ biến và có vai
trị q/trọng trong chu trỡnh tuần hồn vật chất trong tự nhiên

 +

Có ý nghĩa to lớn đối với con người; nhiều chủng nấm được ứng dụng
rộng rói trong công nghiệp...


 +

Khuẩn ty là dạng cấu trúc hệ sợi nấm, gồm 2 phần:

- khuẩn ty cơ chất (phần hệ sợi đâm sâu vào mơi trường)

- khuẩn ty khí sinh (phần hệ sợi vươn vào khơng khí). Vào thời
kỳ sinh sản, đầu sợi khí sinh phát triển thành cơ quan mang
bào tử (hoặc từ hệ sợi mọc lên cuống bào tử, đầu cuống phát
triển thành cơ quan mang bào tử).


 3.1.3. Đặc điểm hỡnh thái nấm sợi
 + Bào tử (vô tính) được hỡnh thành bên trong nang (nội bào tử) hoặc
hỡnh thành phía bên ngồi trên bề mặt các tế bào hỡnh chai (ngoại bào
tử). Trên mỗi cuống bào tử có hàng vạn bào tử.

50 m

 +

Bào tử (vơ tính) có màu, đặc trưng cho lồi nấm. Khi bào tử chín sẽ
rụng khỏi cuống, phát tán (theo nước chảy, gió, cơn trùng, động vật...) đi
mọi nơi. Gặp điều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm phát triển thành khuẩn ty
nấm mới.

 +

Rải rác trên hệ sợi, có thể xuất hiện hạch nấm.


 3.2. Cấu tạo tế bào nấm
Màng lưới nội tế
bào chất

nhân

Nhiễm sắc thể

Màng tế bào chất
Túi Golgi
Riboxom

Ty thể

Thành tế bào


 3.2. Cấu tạo tế bào nấm

 a/

Thành tế bào

+

lớp vỏ bao bọc; khi còn non mỏng, mềm mại và cấu trúc
đồng nhất; tế bào già thành dày, vững chắc hơn và thường
cấu trúc thành dạng 2-3 lớp.

+

Thành phần: cấu tạo từ các polymer, phổ biến là -1,3- ,
-1,4- và -1,6-glucan, mannan, galactan và chitin. ở một số
nấm mốc thành tế bào có hemixenlullo hay xenlullo,
glucan. Thành tế bào hầu hết các lồi nấm men đều có
mannan. Ngồi polysaccarit, thành tế bào nấm còn lượng
nhỏ các chất khác: protein, chất béo

+

Chức năng: tạo hỡnh và bảo vệ tế bào...

* Điểm riêng biệt: một số loài, hỡnh thành lớp nhày bên ngoài thành TB. N/men
Aureobasidium pullulans tích tụ pullulan ( -1,6-maltotriose)n


 3.2. Cấu tạo tế bào nấm

 b/

Màng tế bào chất

+ Lớp màng photpholipit kép bao bọc toàn bộ các thành phần bên trong tế bào,
có phân bố đan xen các phân tử protein.
+ Giữ vai trò quan trọng, điều

tiết quá trỡnh trao đổi chất giữa
TB và môi trường.
+ Lơ lửng trong tế bào chất
nấm, có hệ thống nhiều lớp
màng kép, nối thông với nhau
qua các ống trụ rỗng và liên kết
nhiều vị trí với màng tế bào
chất, phân chia TBC thành
nhiều vùng. Ty thể liên kết trên mặt màng lưới nội tế bào chất (và phân bố
trong TBC).
* Màng TBC nấm men, n/mốc Penicillium, Aspergillus chứa tới 20% Ergosterol


 3.2. Cấu tạo tế bào nấm

 c/ Nguyên sinh chất
* Là toàn bộ phần dịch thể trong tế bào
* Thành phần chính là nước, trong hồ tan có nhiều loại chất tan.
Lơ lửng trong nguyên sinh chất có các bào quan (riboxom, nhân,
plasmid, túi golgi...) và các thể dự trữ (volutin, glycogen, giọt chất
béo, khơng bào...)
* Đặc tính: hết sức linh động, luôn luôn đổi mới thành phần (do
liên tục hấp thu và chuyển hoá chất dinh dưỡng mới, đồng thời đào
thải ra môi trường các “sản phẩm trao đổi chất”)


 3.2. Cấu tạo tế bào nấm

 c/ Nhân
+ Nấm có nhân thực sự, quan sát được qua

kính hiển vi phản pha hay nhuộm đặc hiệu,
hỡnh cầu hay ống dài, gồm màng nhân bao
bọc nhiễm sắc thể.
+ Mạng nhân 2 lớp, có nhiều lỗ xuyên qua.
Nhiễm sắc thể có cấu trúc điển hỡnh (thể bắt
chéo, với cánh lớn và cánh nhỏ).

+ Mỗi tế bào nấm men thường có 1 nhân,
mỗi tế bào nấm sợi có lồi có một nhân, song có lồi có nhiều
nhân (Neurospora crassa có thể tới 10 nhân)
+ Số nhiễm sắc thể trong mỗi nhân, tuỳ loài nấm: 2n hoặc 2n+1
+ Là cơ quan lưu giữ thông tin di truyền cho tế bào
* Một số loài nấm men, trong tế bào có Plasmid


 3.2. Cấu tạo tế bào nấm

 e/ Một số bào quan khác
+ Ty thể: cấu trúc dạng túi màng kép gấp nhiều nếp, dạng lỗ lưới (có thể
có dạng ống); hỡnh dạng và cấu trúc thay đổi, phụ thuộc loài và theo trạng
thái sinh trưởng của tế bào; Phân bố trên màng lưới nội TBC (hay nối qua
các ống nhỏ dạng ống trụ rỗng). Thành phần chủ yếu là protein (80%) và
lipit; ngồi ra cịn có DNA); là cơ quan tổng hợp năng lượng cho tế bào.
+ Riboxom: gồm 2 tiểu phần (60S và 30S), liên kết trên màng lưới nội
TBC hay phân bố tự do trong TBC, số lượng biến đổi (nấm men có thể
tới 105/TB); là cơ quan sinh tổng hợp protein cho tế bào
+ Túi Golgi: dạng túi rỗng gấp nhiều nếp; tham gia vào quá trỡnh đào
thải các sản phẩm TĐC của tế bào.

 3.2. Cấu tạo tế bào nấm

 e/ Một số thể dự trữ
+ Glycogen: nguồn dự trữ gluxít
+ Volutin: nguồn dự trữ photphat
+ giọt chất béo: nguồn dự trữ lipit
+ Không bào: hỡnh cầu hay hỡnh trứng, chỉ xuất hiện ở tế bào trưởng thành
hay TB già; mỗi TB có thể có nhiều không bào. trong không bào chứa chủ yếu
là nước, một vài enzym thuỷ phân và một số sản phẩm TĐC


 3.3. Sinh sản của nấm
a/ Đặc điểm chung:
+ Mỗi loài nấm thường tồn tại đồng thời nhiều phương thức sinh sản, bao
gồm cả phương thức sinh sản vơ tính và phương thức sinh sản hữu tính
nguyên thuỷ.
+ Phương thức sinh sản vơ tính gồm: sinh sản bằng khúc sợi nấm, bằng nảy
chồi, bằng phân cắt giản đơn, bằng hậu bào tử (ascus spore), bằng phần
bào tử (arthrospore /oidium spore/ hay chlamydo-spore), bằng bào tử vơ tính
(bào tử nang và bào tử đính - endo- hay exo-spore)
+ Phương thức sinh sản hữu tính nguyên thuỷ xảy ra qua tiếp hợp hai tế bào
khác dấu (nấm men), hay qua tiếp hợp giữa hai sợi khác dấu để hỡnh thành
hạch nấm (nấm sợi). Một số nấm sợi chưa xác định được phương thức sinh
sản hữu tớnh nguyờn thủy.
+ trong mỗi điều kiện nhất định, nấm thường sinh sản chủ yếu bằng phương
thức sinh sản điển hỡnh.


 3.3. Sinh sản của nấm

b/ Các phương thức sinh sản vơ tính:
+ Sinh sản bằng nảy chồi, là phương thức sinh sản điển
hỡnh của nấm men trong điều kiện dinh dưỡng thích hợp.
Quá trỡnh SS là quá trỡnh phức tạp, trải qua đầy đủ các
giai đoạn của chu kỳ tế bào. Về mặt hỡnh thái:
- Vào thời điểm nhất định trong quá trỡnh sinh sản, trên
thành tế bào nấm men xuất hiện mấu lồi nhỏ (gọi là chồi).
- Theo thời gian, chồi lớn dần về kích thước. Khi chồi lớn
bằng khoảng 1/2 T/bào mẹ thỡ vỏch ngăn liền lại, phân
chia thành mẹ và con độc lập
- Tế bào con dần tách khỏi mẹ (hoặc khơng, song sống độc lập với nhau); tại vị trí
nảy chồi trên T/B mẹ để lại vết sẹo.
- Trong điều kiện đủ thức ăn và mơi trường sống thích hợp, nấm men nảy chồi sau
80-120 phút/lần và mỗi tế bào nảy chồi được khoảng 20-30 lần..


b/ Các phương thức sinh sản vơ tính:

+ Sinh sản bằng khúc sợi nấm, có ở nấm sợi: từ một đoạn sợi nấm, gặp điều
kiện thích hợp có thể phát triển thành hệ sợi hồn chỉnh.
+ Sinh sản bằng hậu bào tử (ascus), là phương
thức sinh sản điển hỡnh ở nấm men khi trong
môi trường cạn kiệt chất dinh dưỡng: Khi cạn
kiệt thức ăn, nhân tế bào nấm men phân chia
liên tiếp thành 2, 4 hoặc 8 nhân con, và dần
hinh thành tương ứng 2, 4 hoặc 8 hậu bào tử
(asco-spore). Gặp điều kiện thuận lợi hậu bào
tử sẽ phát triển thành tế bào hoàn chỉnh
+ Sinh sản bằng phân cắt gản đơn, ở nấm men Shizosaccharomyces từ tế bào
mẹ phân cắt thành hai tế bào mới (tương tự nhưư ở vi khuẩn).

+ Sinh sản bằng phần bào tử (arthrospore), ở một số nấm sợi, vào giai đoạn
sinh sản, hệ sợi nấm có thể phân chia liên tiếp thành các phần bào tử; gặp ĐK
thuận lợi, mỗi phần bào tử phát triển thành một hệ sợi


b/ Các phương thức sinh sản vơ tính:

+ Sinh sản bằng hậu bào tử, (chlamydospore), có ở một số lồi
nấm sợi: trên hệ sợi, xuất hiện đoạn sợi có thành tế bào dày lên,
trong chứa nhiều chất dinh dưỡng; gặp điều kiện thuận lợi sẽ
phát triển thành hệ sợi.
+ Sinh sản bằng bào bào tử vơ tính (exo- hoặc endospore), là
phương thức sinh sản điển hỡnh của nấm sợi, trong ĐK dinh
dưỡng thích hợp: vào giai đoạn sinh sản, đầu sợi nấm khí sinh
(hoặc từ hệ sợi nấm mọc lên cuống bào tử) sẽ dần phỡnh to ra và
phát triển thành cơ quan mang bào tử, theo một trong hai kiểu:


* Bào tử trần (BT đính): trên đầu sợi xuất hiện các tế bào hỡnh chai (một hoặc nhiều
tầng tế bào chai); tiếp theo dần hỡnh thành vô số bào tử (104-105 BT/cuống BT)
trên bề mặt tế bào hỡnh chai. Bào tử thường có màu, đặc trưng cho lồi nấm. Khi
bào tử chín sẽ rụng xuống, phát tán theo gió (hay theo nước chảy, côn trùng, chim
hay động vật di cư) đi mọi nơi. Gặp điều kiện sẽ phát triển thành hệ sợi hồn chỉnh

* Bào tử kín (BT nang): đầu sợi nấm tiếp tục phỡnh to ra thành nang; vô số bào
tử được hỡnh thành trong nang. Bào tử có màu đặc trưng cho lồi nấm; khi chín,
nang vỡ ra, giải phóng bào tử ra ngồi; gặp điều kiện thuận lợi sẽ nay mầm phát
triển thành hệ sợi hoàn chỉnh.

c/ Các phương thức sinh sản hữu tính:
+ ở nấm men:
- Do dung hợp trực tiếp giữa 2 tế bào khác dấu; sau đó nhân phân
chia để hỡnh thành nhân con; Từ mỗi nhân con dần hinh thành
một tế bào hoàn chỉnh - Hiếm gặp và chỉ xảy ra với rất ít lồi
nấm men
- Do sự tiếp hợp giữa 2 tế bào khác dấu qua pilli tiếp xúc; sau khi
đã trao đổi thông tin di truyền cho nhau, hai tế bào sẽ dần tách ra
đứng độc lập, rồi mỗi tế bào sẽ tham gia vào quá trỡnh sinh sản
thụng thường …


c/ Các phương thức sinh sản hữu tính:

+ ở nấm sợi:
- Từ hai sợi nấm khác dấu gần nhau, sẽ mọc ra
hai mấu lồi; Tiếp theo, hai mấu phát triển dần
đến tiếp xúc nhau. Tại vị trí tiếp xúc sẽ xuất
hiện nốt sần. Nốt sần này sẽ phát triển thành
hạch nấm với nhiều hạch con, hoặc từ nốt
sần sẽ mọc lên một cuống bào tử, bào tử sẽ
được hỡnh thành trên đầu cuống theo một
trong hai dạng là BT nội sinh, hoặc BT ngoại
sinh...
- Một số loài nấm sợi đến nay vẫn chưa xác
định được phương thức sinh sản hữu tính
nguyên thuỷ