Плесневые грибы мукор пеницилл одноклеточные грибы дрожжи: Плесневые грибы: мукор, пеницилл. Одноклеточные грибы – дрожжи.

Плесневые грибы. Дрожжи — презентация онлайн

Похожие презентации:

Эндокринная система

Анатомо — физиологические особенности сердечно — сосудистой системы детей

Хронический панкреатит

Топографическая анатомия верхних конечностей

Анатомия и физиология сердца

Мышцы головы и шеи

Эхинококкоз человека

Черепно-мозговые нервы

Анатомия и физиология печени

Топографическая анатомия и оперативная хирургия таза и промежности

3. Тема урока «Плесневые грибы. Дрожжи»

4. Задачи урока:

• 1)Изучить строение, особенности процессов
жизнедеятельности плесневых грибов и
дрожжей;
• 2)Выяснить значение плесневых грибов и
дрожжей в природе и в жизни человека.

5. Проблемная ситуация:

Миша и Маша — ученики 4-го класса, услышали
разговор старшеклассников, которые обсуждали
большое разнообразие грибов в природе. Миша и
Маша поняли, что Царство Грибы — это не только
подосиновик, подберезовик и белый грибы, а это еще
и плесень, и дрожжи. А из плесени получают
полезные вещества.
Как это? — недоуменно высказывался Миша. — Она
такая неприятная.
А Маша сказала: Раз это грибы — они растут в лесу. Но,
проходив по лесу несколько часов, ребята нашли
только подберезовики и сыроежки.
Помогите Мише и Маше: где ребята должны были
искать плесень и дрожжи?

6. Вопросы

1)Какое строение имеют
плесневые грибы и
дрожжи?
2)Каково значение
плесневых грибов и
дрожжей в природе и в
жизни человека?
\

7. Задание 1

• 2)Какое строение имеют плесневые грибы и
дрожжи?

8. Строение мукора

9. Строение мукора

10. Строение пеницилла

Подпишите выделенные обозначения

11. Строение пеницилла

1.Мицелий
2.Конидиеносцы
3.Конидии
(«открытые» споры)

12. Лабораторная работа «Особенности строения мукора и дрожжей»

• Цель: познакомиться со строением плесневого гриба — мукора,
дрожжей, научиться делать выводы.
• Ход работы:
– Рассмотри плесень под лупой
– Приготовь микропрепарат плесневого гриба мукора
– Зарисуй строение мукора и подпиши его части.
– Зарисуй клетку дрожжей и подпишите названия ее основных
частей.
– На основе проведенных исследований сформулируйте выводы,
вставив пропущенные слова в текст.
• Вывод: Грибница мукора состоит из одной сильно разросшейся
и разветвленной _________ с множеством ________в
цитоплазме. Головки мукора содержат _________ Эти головки
называют_____________ .
• Дрожжи — это_______________организмы, размножающиеся
________________.

13. Строение дрожжей

14. Строение мукора

• Вывод: Грибница мукора состоит из одной сильно разросшейся и
разветвленной клетки со множеством ядер в цитоплазме.
Головки мукора содержат споры. Эти головки называют
спорангиями.

15. Строение пеницилла

• Вывод: Грибница
пеницилла состоит из
ветвящихся нитей,
разделенных
перегородками на
клетки. Споры
пеницилла
расположены на
концах нитей
грибницы и
называются конидии.
Вывод: Дрожжи — это одноклеточные организмы,
живущие в питательной среде, богатой сахаром.

17. Отличие мукора от пеницилла

18. Физкультминутка

Вырос гриб на тонкой ножке.
Встань и ты, постой немножко.
Крышу сделай над собой,
Как из шляпки грибной.
Все тихонечко вздохнем,
Вновь грибы учить начнем.

19. Общий признак шляпочных и плесневых грибов

• 1.Тело состоит из мицелия
(грибницы, образованной
нитями – гифами)
Причины выделения грибов в отдельное царство
Признаки животных
1.Клетки не содержат хлоропластов
2.В клеточной стенке хитин
3.Запасное питательное вещество –
гликоген
4.Питаются гетеротрофно
Признаки растений
1.Обладают неограниченным
ростом
2.Поглощают воду с минеральными
веществами
3.Неподвижны

21. Задание 2

• Каково значение плесневых грибов и
дрожжей в природе и в жизни человека?

22. Вывод к заданию 2

Отрицательное значение
плесневых грибов в природе и в
жизни человека
1)Плесневые грибы портят продукты
питания
2)Являются причиной
возникновения многих заболеваний
3)Плесневые грибы являются
разрушителями древесины
Положительное значение
плесневых грибов и дрожжей в
природе и в жизни человека
1)Плесневые грибы используются
человеком для создания
определенных сортов сыра (рокфор,
камамбер и др. )
2)Плесневые грибы являются
источником пенициллина
3)Дрожжи используются при
выпечке хлеба, в виноделии,
животноводстве, осуществляют
спиртовое брожение

23. В 1999 году журнал «Тайм» назвал Флеминга одним из ста самых важных людей XX века за его открытие пенициллина и сообщил: «Это

открытие изменит ход
истории». Почему?

24. Открытие пенициллина

Александр Флеминг
Зинаида Ермольева

25. Выводы по уроку

• 1)Плесневые грибы — грибы, образующие на поверхности
различных продуктов питания — плесень. К плесневым
грибам относятся: мукор, пеницилл и другие.
• 2)Мукор представляет собой сильно разросшуюся,
разветвлённую клетку со множеством ядер в цитоплазме.
В головках созревают споры с помощью которых гриб
размножается. Также размножается частями грибницы.
• 3)Пеницилл имеет грибницу, разделенную перегородками
на клетки. Размножается также с помощью спор и
участков грибницы, но споры у пеницилла находятся на
концах кисточек.
• 4)Дрожжи — это одноклеточные грибы, не образующие
мицелия и размножающиеся почкованием.

26. Рефлексия

Хочу
еще
такой
урок!
Рефлексия
Так много
информации
…
На уроке
было
весело и
нескучно
А какая
была
тема
урока?
А мне
было
скучно

27. Спасибо за внимание!

English    
Русский
Правила

Грибы. Одноклеточные, плесневые, шляпочные грибы. Грибы-паразиты.

Общая характеристика грибов

Грибы — особая группа ядерных организмов живой природы

На нашей планете они появились очень давно. Их остатки найдены в древних геологических слоях. Известны более 100 тыс. видов грибов.

Грибы широко распространены во всех поясах земного шара: в почве, воде, живых организмах и мертвых останках, на стволах деревьев. Грибы встречаются также на поверхности металлов, резиновых изделий, продуктов, строений.

По размеру грибы очень разнообразны: от самых мельчайших, видимых только иод микроскопом, до крупных, весящих несколько килограммов (рис. 1). Грибы обладают признаками, характерными и для растений, и для животных.

Рис.1 Грибы. Одноклеточные (дрожжи), шляпочные (белый), паразитические (трутовик).

Признаки растений, свойственные грибам:

 

как и растения, они неподвижны, растут все время, пока жизнеспособны; разветвляются; клетка покрыта толстой оболочкой; питаются, не глотая, как животные, а впитывая питательные вещества всей поверхностью тела.

Признаки животных, характерные для грибов:

 

не имеют хлоропластов, поэтому у них не происходит процесс фотосинтеза. Питаются, как и животные, готовыми органическими веществами, поскольку не способны образовывать их в своих клетках; оболочка клеток, как у насекомых, — белково-хитиновая; запасные питательные вещества клетки отличаются от таковых у растений. У растений питательные вещества — крахмал, а у грибов, как и у животных, запасным веществом является гликоген.

По этим специфическим признакам грибы относят к самостоятельной группе живой природы. Они образуют отдельное — третье — царство живых организмов.

Наука, изучающая грибы, называется микологией (от греч. микос — гриб).

Строение клетки грибов. Особенности жизнедеятельности.

Телом грибов является мицелий, который представляет собой переплетенные тонкие нити, называемые гифами (от греч. гиф — ткань, паутина). Обычно гифы растут кончиками, ветвятся и сильно разрастаются, образуя грибницу.

У низших грибов с примитивным строением, например у мукора, гифы не имеют перегородок, и все тело гриба представляет собой одну гигантскую разветвленную клетку.

У большинства грибов гифы поделены перегородками на отдельные клетки, которые расположены цепочкой друг за другом. С помощью гифов грибы всасывают органические и неорганические вещества.

В зависимости от вида грибов их гифы, оплетающие какой то предмет, заметны снаружи (белая плесень, мукор, пеницилл, аспергилл). Поскольку гифы высших, например шляпочных, грибов проникают глубоко в почву, их не видно снаружи. Грибы, оплетающие деревья, тоже не видны, так как их гифы проникают внутрь клеток.

Клетки гриба снаружи покрыты плотной оболочкой. Они имеют цитоплазму, ядро, митохондрии, лизосомы, рибосомы и вакуоль. В вакуоли откладываются гликоген, жиры и жирные кислоты (Рис.2).

Рис.2 Строение грибной клетки.

При неблагоприятных условиях внешней среды эти вещества способствуют устойчивости организма.

Размножение грибов

Разные грибы размножаются по-разному: вегетативным, бесполым и половым путями.
Самый простой способ — вегетативный, когда гриб размножается кусочками грибницы. Если небольшая часть мицелия попадает в благоприятные условия, то она разрастается и дает начало новому грибу.

Бесполое размножение. Грибы в основном размножаются с помощью особых мельчайших клеток — спор (Рис.3). Споры образуются в спорангиях. Ветер переносит споры на большие расстояния. Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из нее развивается новый мицелий.

Рис.3 Спорангий со спорами плесневого гриба.

Подвижные жгутиковые споры простейших грибов называются зооспорами. Большинство из них — водные жители: с помощью жгутиков клетки могут двигаться только в водной среде.

Конидии — вид спор (от греч. кония — пыль, ейдос — вид). Образуются прямо на грибнице или специальных выростах (Рис 4).

Рис.4 Конидиеносец и цепочка конидий.

При половом размножении две клетки из разных грибниц соединяются вместе, а ядра этих клеток сливаются в одно ядро. Через некоторое время зигота делится, новые клетки превращаются в споры. Выросший из споры гриб будет сочетать в себе признаки обоих родительских грибов.

Одноклеточные грибы

На примере сахарных (дрожжевых) грибов рассмотрим одноклеточные грибы.
Строение дрожжевого гриба очень простое: одноклеточный организм не имеет грибницы. Шарообразные или овальные клетки имеют оболочку, цитоплазму, ядро и вакуоль.

Являясь одноклеточными формами, они, подобно многоклеточным, дышат, питаются, растут, размножаются, в них происходит обмен веществ. В отличие от других грибов, они могут продолжительное время существовать в бескислородной среде.

Дрожжевой гриб очень быстро размножается вегетативным путем — почкованием (Рис.5). При этом на материнской клетке появляется отросток, который постепенно увеличивается в объеме. Достигнув размера материнской клетки, теперь уже он дает следующий отросток.

Рис.5 Вегетативное размножение дрожжевого гриба (почкование).

И далее в виде цепочки, не отделяясь друг от друга, они будут расти. Иногда клетка размножается делением. При половом размножении две вегетативные клетки соединяются. Вследствие нехватки питательных веществ образуется сумка со спорами. Зигота дрожжевого гриба превращается в сумку.

Если в питательной среде большое содержание сахара, то клетки, перерабатывая сахар в спирт и углекислоту, начинают активно размножаться, вызывая брожение. Эти грибы широко применяются в производстве вин, пива, кумыса, молока, в хлебопекарной промышленности.

При изготовлении пива перемешивают ячмень с соцветиями хмеля, добавляют дрожжевые грибы, ставят бродить. Поэтому в составе пива содержатся до 6% спирта, сахар, белок, органические кислоты, дубильные вещества и углекислый газ.

В дрожжах, применяемых при силосовании, содержатся белки, углеводы, жиры и минеральные соли. Дрожжи отлично усваиваются и человеческим организмом, при употреблении дрожжей их разбавляют водой. При применении в хлебопечении и кондитерской промышленности используют хорошо расстоявшиеся и разбавленные горячей кипяченой водой дрожжи.

Дрожжевые грибы разлагают сахар, образуя спирт и углекислый газ. Углекислый газ образует пузырьки в тесте, и происходит брожение. В природе дрожжевые грибы можно встретить на сладких ягодах и плодах, в цветочном нектаре, соке деревьев, пчелином меде.

В клетках дрожжей в достаточном количестве содержатся белки, жиры и витамины. Поэтому они применяются при изготовлении лекарственных препаратов от фурункулов, ячменей, угревой сыпи. Грибы называются дрожжами из-за их свойства вызывать брожение. Наибольшее значение для человека имеют сахаромицеты.

Плесневые грибы

Плесневые грибы, как и дрожжевые (сахаромицеты), являются одними из обычных микроскопических грибов. Они часто встречаются в повседневной жизни. Рассмотрим так называемую белую плесень, или мукоровый гриб (просто мукор). В природе мукоры широко распространены на прошлогодних листьях; в траве, навозе.

На поверхности мучных изделий, хлеба, оставленных в закрытом виде на 2-3 дня, появляется слой плесени, напоминающий вату. Это гифы мукорового гриба, являющиеся на самом деле одной единственной клеткой. Мукор относится к низшим грибам. Гифы мукора, сплетаясь, образуют грибницу. У мукора отсутствует хлорофилл, поэтому органические вещества не могут образовываться.

Мукор питается, всасывая готовые органические вещества из внешней среды. Гифы гриба поэтому растут вверх. На концах гифов имеются спорангии (сумки), похожие на черные точки. Каждая сумка наполнена множеством спор. Спора состоит из одной клетки, покрытой снаружи толстой оболочкой (Рис.6).

Рис.6 Мукор.

Клетка содержит цитоплазму и ядро. Попадая в благоприятные условия, споры начинают прорастать, образуя гифы. При неблагоприятных условиях они размножаются половым путем — сливаются две клетки.

К плесневым грибам относятся также пеницилл и аспергилл. Они питаются готовыми органическими веществами. Подобно другим грибам, они участвуют в порче и гниении опавших плодов и семян растений, а также различных продуктов. Колонии пеницилла голубоватые, а аспергилла — желтовато-зеленые (Рис. 7).

Рис.7 Пеницилл и аспергилл.

Под микроскопом хорошо видны бесцветные гифы, которые разделены перегородками. Спорообразующие специальные гифы пеницилла многоклеточные, пальцеобразно разветвленные. Споры аспергилла развиваются из клеток, расположенных на расширенных концах спорообразующих одноклеточных гифов.

Два вида пеницилла используются в медицине для получения пенициллина. Лекарство это применяется при лечении воспаления легких, ревматизма, дифтерии, скарлатины и других заболеваний. Пенициллин быстро излечивает многие воспалительные заболевания.

Из одного вида аспергилла получают лимонную кислоту. По своим свойствам некоторые виды пеницилла и аспергилла способствуют сохранению баланса в природе, поскольку они ограничивают рост особо вредных организмов.

Наряду с этим плесневые грибы причиняют и вред. Они вызывают гниение картофеля, фруктов, зерновых культур. В целях профилактики складские помещения перед хранением различных фруктов, ягод, зерновых культур, картофеля, моркови необходимо просушить и обработать химическими препаратами. Кроме того, в складских помещениях необходимо поддерживать оптимальную температуру.

Шляпочные грибы

В качестве примера многоклеточных грибов приведем описание шляпочных грибов, которые относятся к высшим грибам.

Грибы встречаются в поле и в лесу, в пустынях и в горах. В лесу одни из них можно встретить рядом с сосной, кедром, другие растут рядом с осиной, березой, карагачом, дубом.

Грибы хорошо растут при влажной и теплой погоде. В солнечных лучах они не нуждаются, так как у них отсутствуют хлоропласты. Питаются они готовыми органическими веществами.

Плодовое тело шляпочного гриба состоит из шляпки и пенька (Рис. 8). Размеры плодового тела колеблются. Диаметр шляпки может быть от 0,2 0,5 см до 72 см. Например, масса плодового тела белого гриба достигает 2 кг 720 г, диаметр шляпки доходит до 57 см.

Рис.8 Строение плодового тела шляпочного гриба.

Плодовое тело растет из грибницы, которая залегает в почве на глубине 6-12 см, из-за чего ее не видно. Рассматривая гифы иод микроскопом, можно увидеть, что они состоят из удлиненных клеток, расположенных в один ряд.

Клетки гифов имеют по два ядра, пластиды у них отсутствуют. Для роста грибницы необходимо наличие воздуха, влаги и тепла.

Симбиоз грибов с растениями. Во время похода в лес вы, наверное, заметили, что грибы растут вблизи определенных деревьев. Например, белый гриб растет только возле березы, сосны, ели; а рыжики — в основном в ельниках. И это не случайность.

Многие шляпочные грибы живут в тесной связи с корнями деревьев, образуя микоризу (от греч. микос — гриб, риза — корень) (рис. 9).

Рис.9 Микориза.

Гифы гриба оплетают корни деревьев. Они проникают внутрь корней дерева и всасывают для них воду и растворенные в ней минеральные вещества. Грибы разлагают некоторые недоступные растению органические соединения.

Эти питательные вещества также всасываются корнями дерева. От дерева гриб получает необходимые для своей жизнедеятельности органические вещества.

Такую взаимовыгодную связь двух организмов называют симбиозом. Деревья, не имеющие на своих корнях микоризы, развиваются медленно, часто поражаются различными болезнями.

Шляпочные грибы размножаются спорами. Споры их очень мелкие, они созревают под шляпками. Распространяются споры по воздуху ветром. Споры шляпочных грибов устойчивы к холоду и засухе. В почве они сохраняют свою всхожесть десятки лет. При попадании в благоприятные условия каждая спора дает начало гифам. Удлиняясь, гифы разветвляются и превращаются в грибницу, из которой образуется плодовое тело.

Съедобные и ядовитые грибы

Съедобные грибы называют растительным мясом и относят к деликатесным продуктам. Они содержат 10-20% сухих веществ, в том числе белка — 2-4%, жиров — 1%. Имеются также сахаристые вещества, которые улучшают вкус грибов. К съедобным грибам относятся около 40 видов.

Ранней весной (апрель) появляются белые степные грибы. Эти грибы встречаются также в пустынных и полупустынных местностях. Они имеют выпуклую внизу трубчатую шляпку и плотную ножку. Их нельзя путать с самым главным — белым грибом, который называют еще боровиком.

Этот гриб растет под березой, елью, сосной, дубом, буком и грабом. Без участия корней деревьев грибница может развиться, но плодовые тела обычно не образуются.

Рыжики встречаются в сосновом бору, ельниках, подосиновики — иод осинами, под березой, реже — под дубом, сосной, елью. Маслята, опята, лисички, шампиньоны также съедобны (Рис.10).

Рис.10 Съедобные грибы.

Плодовое тело трюфеля развивается в поверхностном слое почвы.

Образует замкнутое плодовое тело, внутри которого находятся сумки.

Ложная лисичка, относящаяся к ядовитым грибам, очень похожа на обыкновенную лисичку. У ложной лисички поверхность шляпки гладкая, красновато-желтого цвета. У обыкновенной лисички края шляпки волнообразные, шляпка сверху светло-желтая.

Если надломить шляпку, выделяется млечный сок. Шляпка ядовитого ложного опенка снизу темно-желтая. Верх шляпки и ножка желтовато-зеленые, на ножке имеется колечко (Рис.11).

Рис.11 Ложные лисички и опята.

К ядовитым грибам относится также бледная поганка, на первый взгляд похожая на шампиньон. Но бледная поганка отличается от шампиньона тем, что нижняя сторона шляпки у нее светло-желтого цвета, на ножке нет кольца. У шампиньона шляпка снизу розовая, на ножке имеется колечко.

Серый и красный мухоморы очень ядовиты (Рис.12). Шляпка серого мухомора сверху серая, с белыми пятнышками. Шляпка красного мухомора — красного цвета, с белыми пятнышками.

Рис.12 Несъедобные ядовитые грибы (Мухомор, бледная погадка, навозник).

На богатой перегноем почве, растут несъедобные грибы — навозники. Шляпки у них колокольчатые, заостренные кверху, ножки длинные. Мякоть шляпок при созревании спор расплывается в жидкость чернильного цвета, многочисленные споры разносятся насекомыми, питающейся этой массой.

Важно!

 

Чтобы не отравиться грибами, очень важно уметь отличать их друг от друга. Если найденный гриб будет похож на ядовитый, его лучше не брать. Перезревшие грибы тоже могут быть ядовитыми.

 

 

Некоторые грибы перед употреблением в пищу необходимо прокипятить два раза, воду слить, чтобы избавиться от ядовитых веществ. Свежесобранные грибы нельзя хранить больше суток.

Пищу, приготовленную из свежих грибов, нельзя оставлять на второй день.

 

 

Ядовитые вещества, содержащиеся в составе грибов, могут сохраниться и мосле сушки, засолки, консервирования.

 

 

Поэтому и зимой можно отравиться грибами. Признаки отравления грибами проявляются через несколько часов.

Отравившийся человек чувствует боль в животе, недомогание, головокружение, начинаются судороги, рвота. Больного нужно срочно госпитализировать.

Грибы надо уметь собирать. Собирают их в утренние часы, не повреждая грибницы, осторожно срезая ножом у основания. Слишком мелкие грибы не собирают, и тогда в таком месте ежегодно можно будет собирать урожай грибов.

Грибы-паразиты

Грибы-паразиты питаются органическими веществами живых организмов.
К паразитам относятся мучнисторосяные грибы и спорынья. Клетки гифов этих грибов имеют только одно ядро. Летом листья и побеги пораженных растений становятся белыми, будто обсыпанные мукой. Отсюда и название заболевания — мучнистая роса. На побегах и листьях озимой пшеницы, ржи, ячменя грибы похожи на вату.

Это гифы мучнисторосяных грибов. Проростки гифов проникают в стебли и листья растений, питаются органическими веществами клеток. Споры, образовавшиеся в специальных гифах, высыпаются в местах произрастания и поражают другие растения.

Во второй половине лета или к осени на поверхности поврежденных листьев и стеблей среди гифов образуются плодовые тела, вначале красноватые, позже они становятся бурыми. Они похожи на точки, внутри них имеются половые клетки, которые, слившись, образуют зиготу. Каждая зигота образует сумку, внутри которой развиваются 8 спор.

Внутри плодового тела, развившегося из гифов, могут сохраниться морозоустойчивые споры. Весной они поражают листья и стебли растений и снижают урожайность сель-скохозяйственных культур до 30%.

Трутовик — паразитический гриб, вызывающий разрушение древесины стволов деревьев.

Обходя посевы пшеницы, можно увидеть пораженные, слегка согнутые колосья (рис. 13). Это заболевание вызывает паразитический гриб спорынья. При цветении пшеницы на рыльце пестика попадают споры спорыньи. Они развиваются, образуют гифы, затем грибницу, которая выделяет сахаристую жидкость, наполняющую завязь. На этом месте образуются споры. Насекомые, привлеченные слизью, разносят прилипшие к ним споры.

Рис.13 Спорынья и головня.

При созревании пшеницы на пораженных завязях остаются склероции спорыньи в виде плотного сплетения гифов. Это стадия перезимовки спорыньи. Перезимовавшие склероции весной образуют плодовые тела. Внутри них происходит половое размножение. В каждой сумке образуется по 8 спор. Эти споры поражают растения.

Примесь склероциев спорыньи в муке или корме вызывает тяжелое отравление. В народе это заболевание называют «ведьмины корчи», «злые корчи».

Ржавчинные грибы поражают зерновые культуры (пшеница, ячмень, рис, овес), тростник и другие дикорастущие растения. На листьях, стеблях растений появляются выпуклые, ржавые, удлиненные пятна. Осенью эти пятна темнеют и принимают темно-коричневый, ржавый оттенок (рис. ).

В них появляются споры, способные заражать растения. Споры быстро развиваются в дождливый, влажный сезон года. Зерно, зараженное ржавчинными грибами, бывает мелким и легковесным. Потеря урожая пшеницы от ржавчины (так называют заболевание) составляет в мире 15% в год.

Значение грибов в природе и в жизни человека

Значение в природе. Поскольку грибы встречаются в тайге, тундре, горных лесах, на степных просторах, лугах, болотах, в водоемах и в почве, они участвуют в круговороте веществ в природе.

Бактерии и грибы, обитающие в почве, разлагают растительные и животные остатки (высохшие и отслоившиеся корни, стебли, листья и сухие ветки, трупы животных, шерсть, рога, копыта, кости погибших животных и т.д.). В результате этой деятельности почва обогащается органическими веществами, повышается ее плодородие.

Если бы растительные и животные остатки не разлагались и не перерабатывались, они стали бы источником различных заболеваний. Разложение остатков с участием грибов препятствует распространению болезней и способствует очищению окружающей среды.

Ежегодно лиственные растения сбрасывают листву. Грибы, растущие вблизи деревьев, перерабатывают опавшие листья, способствуя образованию гумуса. В связи с этим почвенный состав лесов очень богат минеральными веществами, необходимыми растительным организмам.

Торфяной слой высохшего болота при участии шляпочных грибов, питающихся перегнившими органическими веществами, также превращается в плодородную почву.

Около 250 видов грибов повреждают бумагу, фотографии, деревянные шпалы на железной дороге, деревянные опоры в шахтах. Кроме того, они разрушают деревянные дома и даже металлические конструкции.

Значение в жизни человека. Грибы богаты ферментами, которые используются в перерабатывающихся отраслях при осветлении фруктовых соков, переработке сырья, в кормопроизводстве, в целлюлозной промышленности и т. д. Многие грибы съедобны. Дрожжи применяют в хлебопечении, пивоварении, виноделии, силосовании.

Многие виды плесневых грибов используют в микробиологической промышленности для получения витаминов, антибиотиков, ферментов, гормонов.
Гриб аспергилл вызывает у птиц заболевание легких аспергиллез. У людей он повреждает уши, носовую полость, глаза, кожу, корни волос, ногти.

По данным ВОЗ, каждый пятый человек в мире болеет грибковыми заболеваниями. Двое из пяти страдают повреждением ногтей. Раньше с этим недугом боролись хирургическим путем — ноготь просто удаляли. Сейчас появились эффективные лекарственные препараты.

Из литературных источников вы знаете о проклятии фараонов — 21 человек погиб после вскрытия саркофага фараона Тутанхамона. Причиной гибели этих людей явилось поражение легких аспергиллом. Это установили позже, когда стало известно о большой концентрации аспергилла на других мумиях в египетских гробницах.

В 1960-е годы на земном шаре насчитывалось 2 млрд человек. Сейчас на Земле живут более 6 млрд человек. Народонаселение растет ежегодно. первоочередной задачей является обеспечение человечества продуктами питания. В связи с этим активно развивается искусственное выращивание грибов.

Во многих странах широко налажено выращивание трюфелей, шампиньонов и летних опят. Это приносит ежегодно миллиарды долларов прибыли и тонны питательных продуктов, поставщиков белка. В Казахстане также приступили к искусственному выращиванию грибов.

Таким образом, вместе с пользой грибы наносят и вред. Большинство грибов (головневые, ржавчинные, спорынья и др.) ведут паразитический образ жизни, другие вызывают множество заболеваний растений. Опасны ядовитые грибы.

Биологический русско-английский глоссарий
Грибы — Fungus |ˈfʌŋɡəs|
Мицелий — Mycelium |maɪˈsiːlɪəm|
Плесень — Mold |məʊld|

Тест: Грибы.

Одноклеточные, плесневые, шляпочные грибы. Грибы-паразиты.

Инструкция: «Вам предлагаются задания с одним и несколькими правильными ответами из пяти и более предложенных».

Источники:

Биология, 7 класс; К.Кайым, Р.Сатимбеков, А.Ахметов, Ж.Кожантаева «Атамұра» 2003

Биология Растения, Бактерии, Грибы, Лишайники; Учебник для 6-7 классов средней школы. В.А.Корчагина, Москва «Просвещение» 1993 г.

 Вирусы. Бактериофаги. Вирусные заболевания.

 Водоросли. Одноклеточные и многоклеточные водоросли.

 Покрытосеменные растения.

аспергилл белый гриб бледная поганка гифы гликоген головня грибница грибы конидий микориза мицелий мукор пеницилл плесень плодовое тело спорангий споры трутовик хитин

5.3: Грибы — Биология LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• OpenStax
• OpenStax

Цели обучения

• Объясните, почему изучение грибков, таких как дрожжи и плесень, входит в дисциплину микробиологии
• Опишите уникальные характеристики грибов
• Опишите примеры бесполого и полового размножения грибов
• Сравните основные группы грибов в этой главе и приведите примеры каждой
• Определите примеры основных причин инфекций, вызванных дрожжами и плесенью
• Назовите примеры токсинообразующих грибов
• Классифицировать грибковые организмы по основным группам

Грибы представляют собой разнообразную группу гетеротрофных и обычно сапрозойных организмов. Помимо хорошо известных макроскопических грибов (таких как рыжики и плесневые грибы), микроскопическими являются многие одноклеточные дрожжи и споры макроскопических грибов. По этой причине грибы включены в область микробиологии.

Грибы важны для человека по-разному. Медицинское значение имеют как микроскопические, так и макроскопические грибы, причем некоторые патогенные виды могут вызывать микозы (заболевания, вызванные грибками). Некоторые патогенные грибки являются условно-патогенными, что означает, что они в основном вызывают инфекции, когда иммунная защита хозяина ослаблена, и обычно не вызывают заболевания у здоровых людей. Грибы важны и в других отношениях. Они действуют как редуценты в окружающей среде и имеют решающее значение для производства определенных продуктов, таких как сыры. Грибы также являются основными источниками антибиотиков, таких как пенициллин из грибка 9.0052 Пенициллиум .

Характеристики грибов

Грибы имеют четко определенные характеристики, которые отличают их от других организмов. Большинство многоклеточных грибковых тел, обычно называемых плесенью, состоят из нитей, называемых гифами. Гифы могут образовывать запутанную сеть, называемую мицелием, и образовывать слоевище (тело) мясистых грибов. Гифы, имеющие перегородки между клетками, называются септированными гифами; гифы, у которых отсутствуют стенки и клеточные мембраны между клетками, называются неперегородчатыми или ценоцитарными гифами). (Рисунок \(\PageIndex{1}\)).

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Многоклеточные грибы (плесени) образуют гифы, которые могут быть перегородками или не перегородками. Клетки одноклеточных грибов (дрожжей) образуют псевдогифы из отдельных клеток дрожжей.

В отличие от плесени, дрожжи являются одноклеточными грибами. Почкующиеся дрожжи размножаются бесполым путем, отпочковываясь от дочерней клетки меньшего размера; полученные клетки могут иногда слипаться в виде короткой цепочки или псевдогифы (рис. \(\PageIndex{1}\)). Candida albicans — обычные дрожжи, образующие псевдогифы; он связан с различными инфекциями у людей, включая вагинальные дрожжевые инфекции, молочницу полости рта и кандидоз кожи.

Некоторые грибы диморфны, то есть имеют более одного вида в течение своего жизненного цикла. Эти диморфные грибы могут проявляться в виде дрожжей или плесени, что может быть важно для инфекционности. Они способны изменять свой внешний вид в ответ на изменения окружающей среды, такие как доступность питательных веществ или колебания температуры, растущие в виде плесени, например, при 25 ° C (77 ° F) и в виде дрожжевых клеток при 37 ° C (98,6 ° F). Ф). Эта способность помогает диморфным грибам выживать в различных средах. Histoplasma capsulatum — возбудитель, вызывающий гистоплазмоз, легочную инфекцию, — пример диморфного грибка (рис. \(\PageIndex{2}\)).

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Histoplasma capsulatum — это диморфный грибок, который растет в почве, подвергшейся воздействию фекалий птиц или летучих мышей (гуано) (вверху слева). Он может менять форму, чтобы выжить при разных температурах. На открытом воздухе он обычно растет в виде мицелия (как показано на микрофотографии внизу слева), но при вдыхании спор (справа) реагирует на высокую внутреннюю температуру тела (37 °C [9]. 8,6 °F]), превращаясь в дрожжи, способные размножаться в легких, вызывая хроническое заболевание легких гистоплазмоз. (кредит: модификация работы Центров по контролю и профилактике заболеваний)

В клеточных стенках и мембранах грибов есть заметные уникальные особенности. Клеточные стенки грибов содержат хитин, в отличие от целлюлозы, содержащейся в клеточных стенках растений и многих простейших. Кроме того, в то время как у животных в клеточных мембранах есть холестерин, клеточные мембраны грибов содержат разные стеролы, называемые эргостеролами. Эргостеролы часто используются в качестве мишеней для противогрибковых препаратов.

Жизненный цикл грибов уникален и сложен. Грибы размножаются половым путем путем перекрестного или самооплодотворения. Гаплоидные грибы образуют гифы с гаметами на концах. Участвуют два разных типа спаривания (обозначаемые как «+ тип» и «– тип»). Цитоплазмы гамет + и — типа сливаются (событие, называемое плазмогамией), образуя клетку с двумя отдельными ядрами (дикариотическая клетка). Позже ядра сливаются (событие, называемое кариогамией), образуя диплоидную зиготу. Зигота подвергается мейозу с образованием спор, которые прорастают, чтобы начать гаплоидную стадию, которая в конечном итоге создает более гаплоидный мицелий (рис. \(\PageIndex{3}\)). В зависимости от таксономической группы эти образующиеся половым путем споры известны как зигоспоры (у Zygomycota), аскоспоры (у Ascomycota) или базидиоспоры (у Basidiomycota) (рис. \(\PageIndex{4}\)).

Грибы могут также проявлять бесполое размножение путем митоза, митоза с почкованием, фрагментации гиф и образования бесполых спор путем митоза. Эти споры представляют собой специализированные клетки, которые, в зависимости от организма, могут иметь уникальные характеристики выживания, размножения и распространения. Грибы демонстрируют несколько типов бесполых спор, и они могут иметь важное значение для классификации.

Рисунок \(\PageIndex{3}\): У зигомицетов есть половой и бесполый жизненные циклы. В половом жизненном цикле + и — типы спаривания конъюгируют, образуя зигоспорангий.
Рисунок \(\PageIndex{4}\): на этих изображениях показаны споры, образующиеся бесполым путем. (а) На этой светлопольной микрофотографии показано высвобождение спор из спорангиев на конце гифы, называемой спорангиофором. Организм Мукор сп. грибок, плесень, часто встречающаяся в помещении. (b) Спорангии растут на концах стеблей, которые выглядят как белый пушок, видимый на этой хлебной плесени, Rhizopus stolonifer . Кончики хлебной плесени представляют собой темные спорангии, содержащие споры. (кредит a: модификация работы Центров по контролю и профилактике заболеваний; кредит b справа: модификация работы «Эндрю»/Flickr)

Упражнение \(\PageIndex{1}\)

Является ли диморфный гриб дрожжевым или плесень? Объяснять.

Разнообразие грибов

Грибы очень разнообразны и состоят из семи основных групп. Не все из семи групп содержат патогены. Некоторые из этих групп обычно связаны с растениями и включают фитопатогены. Например, Urediniomycetes и Ustilagomycetes включают соответственно ржавчину и головню растений. Они образуют красноватые или темные массы соответственно на растениях в виде ржавчины (красные) или головни (темные). Некоторые виды оказывают существенное экономическое воздействие из-за их способности снижать урожайность. Glomeromycota включает микоризные грибы, важные симбионты с корнями растений, которые могут способствовать росту растений, действуя как расширенная корневая система. Glomeromycota являются облигатными симбионтами, а это означает, что они могут выжить только в том случае, если связаны с корнями растений; грибы получают углеводы от растения, а растение получает выгоду от повышенной способности поглощать питательные вещества и минералы из почвы. Хитридиомицеты (хитриды) — мелкие грибы, но чрезвычайно важные с экологической точки зрения. Хитриды обычно водные и имеют жгутиковые подвижные гаметы; определенные типы причастны к сокращению численности амфибий во всем мире. Из-за их медицинской важности мы сосредоточимся на Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota и Microsporidia. Рисунок \(\PageIndex{9}\) обобщает характеристики этих важных с медицинской точки зрения групп грибов.

Zygomycota (зигомицеты) в основном являются сапрофитами с ценоцитарными гифами и гаплоидными ядрами. Они используют спорангиоспоры для бесполого размножения. Название группы происходит от зигоспор, которые они используют для полового размножения (рис. \(\PageIndex{3}\)), которые имеют твердые стенки, образованные в результате слияния репродуктивных клеток двух особей. Зигомицеты важны для науки о пищевых продуктах и ​​в качестве патогенов сельскохозяйственных культур. Один пример Rhizopus stolonifer (Рисунок \(\PageIndex{4}\)), важная хлебная плесень, которая также вызывает фитофтороз проростков риса. Mucor — это род грибов, которые потенциально могут вызывать некротизирующие инфекции у людей, хотя большинство видов не переносят температуры тела млекопитающих (рис. \(\PageIndex{4}\)).

К Ascomycota относятся грибы, используемые в пищу (съедобные грибы, сморчки и трюфели), другие, являющиеся распространенными причинами порчи пищевых продуктов (хлебная плесень и патогены растений), и третьи, являющиеся патогенами для человека. Ascomycota может иметь септированные гифы и чашевидные плодовые тела, называемые аскокарпами. Некоторые роды Ascomycota используют аскоспоры, образующиеся половым путем, а также бесполые споры, называемые конидиями, но половые фазы не были обнаружены или описаны для других. Некоторые производят аски, содержащие аскоспоры внутри аскокарпия (рис. \(\PageIndex{5}\)).

Примеры Ascomycota включают несколько хлебных плесеней и второстепенных патогенов, а также виды, способные вызывать более серьезные микозы. Виды рода Aspergillus являются важными возбудителями аллергии и инфекций и используются в исследованиях и при производстве некоторых ферментированных алкогольных напитков, таких как японское сакэ . Грибок Aspergillus flavus , , загрязнитель орехов и хранящихся зерен, вырабатывает афлатоксин, который одновременно является токсином и наиболее сильнодействующим из известных природных канцерогенов. Neurospora crassa особенно полезен в генетических исследованиях, потому что споры, образующиеся в результате мейоза, располагаются внутри аска в ряду, отражающем клеточные деления, которые их произвели, что дает прямое представление о сегрегации и наборе генов (рисунок \(\PageIndex {6}\)). Penicillium производит антибиотик пенициллин (Рисунок \(\PageIndex{5}\)).

Многие виды аскомицетов важны с медицинской точки зрения. Большое количество видов рода Trichophyton , Microsporum и Epidermophyton являются дерматофитами, патогенными грибами, способными вызывать кожные инфекции, такие как эпидермофития стопы, зуд спортсмена и стригущий лишай. Blastomyces dermatitidis — это диморфный грибок, который может вызывать бластомикоз, респираторную инфекцию, которая, если ее не лечить, может распространяться на другие участки тела, иногда приводя к смерти. Другим важным респираторным патогеном является диморфный грибок Histoplasma capsulatum (Рисунок \(\PageIndex{2}\)) , , который связан с птицами и летучими мышами в долинах рек Огайо и Миссисипи. Coccidioides immitis вызывает серьезное заболевание легких Долинная лихорадка. Candida albicans , наиболее частая причина вагинальных и других дрожжевых инфекций, также является аскомицетом; это часть нормальной микробиоты кожи, кишечника, половых путей и уха (рис. \(\PageIndex{5}\)). Аскомицеты также вызывают болезни растений, в том числе инфекции спорыньи, болезнь голландского вяза и мучнистую росу.

Дрожжи Saccharomyces , включая пекарские дрожжи S. cerevisiae , представляют собой одноклеточные аскомицеты с гаплоидной и диплоидной стадиями (рис. \(\PageIndex{7}\)). Этот и другие вида Saccharomyces используются для пивоварения.

Рисунок \(\PageIndex{5}\): (a) На этой светлопольной микрофотографии видно, как аскоспоры высвобождаются из асков гриба Talaromyces flavus var. флавус . (b) На этой электронной микрофотографии показаны конидии (споры), находящиеся на конидиеносце 9.0052 Aspergillus , тип токсического грибка, встречающийся в основном в почве и растениях. (c) На этой светлопольной микрофотографии показаны дрожжи Candida albicans , возбудители кандидоза и молочницы. (кредит a, b, c: модификация работы Центров по контролю и профилактике заболеваний) Рисунок \(\PageIndex{6}\): Эти аскоспоры, выстроенные внутри аска, производятся половым путем. (кредит: Питер Г. Вернер) Рисунок \(\PageIndex{7}\): Жизненный цикл аскомицета характеризуется образованием асков во время половой фазы. Гаплоидная фаза является преобладающей фазой жизненного цикла.

Basidiomycota (базидиомицеты) — это грибы, имеющие базидии (булавовидные структуры), которые производят базидиоспоры (споры, образующиеся в результате почкования) внутри плодовых тел, называемых базидиокарпами (Рисунок \(\PageIndex{8}\)). Они важны как редуценты и как пища. В эту группу входят ржавчины, вонючки, дождевики и грибы. Некоторые виды имеют особое значение. Cryptococcus neoformans , грибок, обычно встречающийся в окружающей среде в виде дрожжей, может вызывать серьезные легочные инфекции при вдыхании людьми с ослабленной иммунной системой. Съедобный луговой гриб, Agricus campestris — это базидиомицет, как и ядовитый гриб Amanita phalloides , известный как бледная шляпка. Смертельные токсины, продуцируемые A. phalloides , использовались для изучения транскрипции.

Рисунок \(\PageIndex{8}\): Жизненный цикл базидиомицета чередует гаплоидное поколение с продолжительной стадией, на которой в гифах присутствуют два ядра (дикарион).

Наконец, микроспоридии представляют собой одноклеточные грибы, являющиеся облигатными внутриклеточными паразитами. У них отсутствуют митохондрии, пероксисомы и центриоли, но их споры высвобождают уникальную полярную трубочку, которая прокалывает мембрану клетки-хозяина, позволяя грибу проникнуть в клетку. Ряд микроспоридий являются возбудителями болезней человека, а инфекции, вызванные микроспоридиями, называются микроспоридиозами. Один патогенный вид – Enterocystozoan bieneusi , который может вызывать такие симптомы, как диарея, холецистит (воспаление желчного пузыря) и, в редких случаях, респираторные заболевания.

Рисунок \(\PageIndex{9}\): (кредит «Ascomycota»: модификация работы доктора Люсиль Георг, Центры по контролю и профилактике заболеваний; кредит «Microsporidia»: модификация работы Центров по контролю и профилактике заболеваний)

Упражнение \(\PageIndex{2}\)

Какая группа грибов связана с наибольшим числом заболеваний человека?

Эукариотические патогены в эукариотических хозяевах

Когда мы думаем об антимикробных препаратах, на ум часто приходят такие антибиотики, как пенициллин. Пенициллин и родственные антибиотики препятствуют синтезу пептидогликана клеточных стенок, который эффективно воздействует на бактериальные клетки. Эти антибиотики полезны, потому что люди (как и все эукариоты) не имеют клеточных стенок пептидогликана.

Разработка лекарств, эффективных против эукариотических клеток, но не наносящих вред клеткам человека, является более сложной задачей. Несмотря на огромные морфологические различия, клетки человека, грибов и простейших сходны по рибосомам, цитоскелету и клеточным мембранам. В результате сложнее разработать лекарства, которые воздействуют на простейших и грибы так же, как антибиотики воздействуют на прокариот.

Фунгициды обладают относительно ограниченным действием. Поскольку грибы содержат эргостеролы (вместо холестерина) в своих клеточных мембранах, различные ферменты, участвующие в производстве стеролов, могут быть мишенью для некоторых лекарств. Азольные и морфолиновые фунгициды препятствуют синтезу мембранных стеролов. Они широко используются в сельском хозяйстве (фенпропиморф) и в клинике (например, миконазол). Некоторые противогрибковые препараты нацелены на хитиновые клеточные стенки грибов. Несмотря на успех этих соединений в борьбе с грибками, противогрибковые препараты для системных инфекций по-прежнему имеют более токсичные побочные эффекты, чем антибиотики для бактерий.

Clinical Focus: Part 3

Сара чувствует облегчение, что стригущий лишай на самом деле не гельминт, но хочет знать, что это такое на самом деле. Врач объясняет, что стригущий лишай – это грибок. Он говорит ей, что она не увидит, как грибы вылезают из ее кожи, потому что этот гриб больше похож на невидимую часть гриба, которая прячется в почве. Он заверяет ее, что они тоже собираются вывести грибок из нее.

Врач очищает, а затем осторожно соскабливает пораженный участок, чтобы поместить образец на предметное стекло. Глядя на это под микроскопом, врач может подтвердить, что причиной поражения Сары является грибковая инфекция. На рисунке \(\PageIndex{10}\) можно увидеть макро- и микроконидии в Трихофитон красный . Также видны клеточные стенки. Даже если бы возбудитель напоминал гельминта под микроскопом, наличие клеточных стенок исключало бы такую ​​возможность, поскольку клетки животных не имеют клеточных стенок.

Врач прописывает маме Сары противогрибковый крем для лечения стригущего лишая. Мать Сары спрашивает: «Что нам делать, если это не пройдет?»

Упражнение \(\PageIndex{3}\)

Можно ли лечить все формы стригущего лишая одним и тем же противогрибковым препаратом?

Рисунок \(\PageIndex{10}\): На этой микрофотографии показаны гифы (макроконидии) и микроконидии Trichophyton rubrum , дерматофита, ответственного за грибковые инфекции кожи. (кредит: модификация работы Центров по контролю и профилактике заболеваний)

• Грибы включают разнообразные сапротрофные эукариотические организмы с хитиновыми клеточными стенками
• Грибы могут быть одноклеточными или многоклеточными; некоторые (например, дрожжи) и грибковые споры микроскопические, тогда как некоторые крупные и хорошо заметные
• Репродуктивные типы важны для различения групп грибов
• Важные с медицинской точки зрения виды относятся к четырем группам грибов Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota и Microsporidia
• Члены Zygomycota, Ascomycota и Basidiomycota производят смертельные токсины
• Важные различия в грибковых клетках, такие как эргостеролы в грибковых мембранах, могут быть мишенями для противогрибковых препаратов, но сходство между человеческими и грибковыми клетками затрудняет поиск мишеней для лекарств, и эти лекарства часто имеют токсические побочные эффекты

Эта страница под названием 5. 3: Fungi распространяется под лицензией CC BY 4.0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax с использованием исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   ОпенСтакс

   Лицензия

   СС BY

   Версия лицензии

   4,0

   Показать оглавление

   нет

2. Теги

   1. аскомикота
   2. базидиомикота
   3. эргостеролы
   4. грибы
   5. Микроспоридии
   6. источник@https://openstax. org/details/books/microbiology
   7. зигомикота

Грибы | Биология организмов

Цели обучения

1. Размещение грибов на филогенетическом дереве
2. Определите и опишите ключевые адаптации, уникальные для грибов (клеточные стенки из хитина и внешнее пищеварение), включая морфологические, жизненный цикл и метаболические признаки
3. Опишите симбиотические отношения грибов с растениями и патологические отношения с другими организмами
4. Объяснение экосистемных услуг грибов и приложений питания человека
5. Объясните, почему грибы способствовали колонизации наземных растений

Многие виды грибов производят знакомый нам гриб (а), который представляет собой репродуктивную структуру. Этот (б) коралловый гриб имеет ярко окрашенные плодовые тела. На этой электронной микрофотографии показаны (с) спороносные структуры

Aspergillus , тип токсичных грибов, встречающихся в основном в почве и растениях. (кредит: гриб: модификация работы Криса Ви; кредит гриб: модификация работы Кори Занкера; кредит Aspergillus : модификация работы Дженис Хейни Карр, Роберт Симмонс, CDC; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Грибы — это эукариоты с огромным разнообразием строения тела и, наряду с наземными растениями и животными, являются одной из основных эволюционных линий, населяющих землю. Хотя ученые идентифицировали около 100 000 видов грибов, это лишь часть из 1,5 миллионов видов грибов, которые, вероятно, присутствуют на Земле. Съедобные грибы, дрожжи, черная плесень и производитель антибиотика пенициллина, Penicillium notatum — все грибы. И в настоящее время самый большой (и, возможно, самый старый) живой организм на поверхности Земли — это грибок!

Итак, сколько лет грибам вообще? К сожалению, большинство грибковых структур плохо окаменевает, поэтому было трудно установить большую часть летописи окаменелостей грибов. С появлением новых молекулярных методов предполагаемое происхождение грибов несколько раз менялось и до сих пор вызывает горячие споры. Две преобладающие гипотезы предполагают, что грибы возникли либо намного раньше (1300 миллионов лет назад), либо в то же время, что и первые наземные растения в докембрии. Ключевое различие заключается в том, эволюционировали ли грибы сначала в воде, а затем стали успешными на суше вместе с растениями, или же их эволюционное происхождение совпало с вторжением растений на сушу. В соответствии с любой гипотезой у нас есть доказательства того, что 420 миллионов лет назад растения и грибы развивались на суше одновременно, за миллионы лет до того, как первые позвоночные выползли из моря.

Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 24.1

Хотя люди использовали дрожжи и грибы с доисторических времен, до недавнего времени биология грибов была плохо изучена. Вплоть до середины 20 века многие ученые относили грибы к растениям, в основном из-за сидячего образа жизни и общей морфологии. Однако молекулярно-биологический анализ генома грибов показывает, что грибы более тесно связаны с животными, чем с растениями.

Хотя грибы могут быть многоклеточными или одноклеточными, все грибы имеют две общие черты:

1. клеточные стенки, состоящие из жесткого полисахарида, называемого хитином , который обеспечивает структуру
2. внешнее переваривание пищи

В следующем разделе мы рассмотрим типичные характеристики многих грибов, но имейте в виду, что из правил есть исключения.

Структура и функция клетки

Грибы являются эукариотами и поэтому имеют сложную клеточную организацию. Будучи эукариотами, типичная грибковая клетка содержит истинное ядро, митохондрии и сложную систему внутренних мембран, включающую эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи.

В отличие от клеток растений, клетки грибов не имеют хлоропластов или хлорофилла. Многие грибы демонстрируют яркие цвета, обусловленные другими клеточными пигментами, от красного до зеленого и черного. Пигменты грибов связаны с клеточной стенкой и играют защитную роль от ультрафиолетового излучения или хищников.

Как и клетки растений, клетки грибов имеют толстую клеточную стенку, но у грибов она состоит из сложных полисахаридов, называемых хитином, и глюканов. Хитин, также обнаруженный в экзоскелете насекомых, придает структурную прочность клеточным стенкам грибов. Стенка защищает клетку от высыхания («высыхания») и хищников.

Рост

Хотя диморфные грибы могут переходить из одноклеточного в многоклеточное состояние (в зависимости от условий окружающей среды), большинство грибов на самом деле являются многоклеточными организмами. Они демонстрируют две четко выраженные морфологические стадии: вегетативную и репродуктивную. Вегетативная стадия состоит из клубка тонких нитевидных структур, называемых гифами (единственное число, гифа), тогда как репродуктивная стадия может быть более заметной.

Грибковые гифы, хотя и микроскопические, обеспечивают быстрый поток питательных веществ и малых молекул через тело гриба. Многие грибы создают сети этих гиф в массу, называемую мицелием. Мицелий может расти на поверхности, в почве или разлагающемся материале, в жидкости или даже на живой ткани. Хотя отдельные гифы крошечные, общий мицелий гриба может быть очень большим, причем некоторые виды действительно являются «гигантскими грибами». гигант Armillaria solidipes (опята) считается самым крупным организмом на Земле, распространяющимся на более чем 2000 акров подземной почвы в восточном Орегоне; его возраст оценивается как минимум в 2400 лет!

Грибы процветают во влажной и слегка кислой среде и могут расти при наличии света и кислорода или без них. Большинство грибов являются облигатными аэробами, которым для выживания требуется кислород, однако некоторые виды, такие как Chytridiomycota, обитающие в рубце крупного рогатого скота, являются облигатными анаэробами; для этих видов используется анаэробное дыхание, потому что кислород нарушит их метаболизм или убьет их. Дрожжи, подобные тем, которые используются в производстве вина или пива, являются промежуточными продуктами: факультативными анаэробами. Они лучше всего растут в присутствии кислорода при аэробном дыхании, но могут выжить при анаэробном дыхании, когда кислород недоступен.

Репродуктивный жизненный цикл

Грибы могут размножаться половым и/или бесполым путем. «Совершенные» грибы размножаются как половым, так и бесполым путем, тогда как так называемые «несовершенные» грибы размножаются только бесполым путем (путем митоза). Из-за разнообразия репродуктивных методов специфические структуры, продуцируемые грибком для размножения, помогают классифицировать его среди грибковых типов (подгрупп), таких как Basidiomycota, Ascomycota, Glomeromycota и Chytridiomycota . Мы рассмотрим эти группы более подробно на уроке.

Грибы могут иметь как бесполое, так и половое размножение. Предоставлено: OpenStax

Как при половом, так и при бесполом размножении, как показано выше, грибы производят множество маленьких, легких спор, которые рассеиваются от родительского организма либо паря по ветру, либо цепляясь за животное. Огромное количество выпущенных спор увеличивает вероятность попадания в среду, которая будет способствовать росту.

(а) гигантский слоёный гриб выпускает (б) облако из триллионов спор, когда достигает зрелости. (кредит a: модификация работы Роджера Гриффита; кредит b: модификация работы Пирсона Скотта Форесмана, переданная в дар Фонду Викимедиа)

Бесполое размножение

Грибы могут размножаться бесполым путем путем фрагментации, почкования или образования спор. Фрагменты гиф могут образовывать новые колонии, тогда как при почковании на стороне клетки образуется вздутие, ядро ​​делится митотически, и почка в конечном итоге отделяется от материнской клетки.

Темные клетки на этой светлопольной микрофотографии показывают почкование патогенных дрожжей

Histoplasma capsulatum, на фоне светло-голубой ткани. Гистоплазма в первую очередь поражает легкие, но может распространяться на другие ткани, вызывая гистоплазмоз, потенциально смертельное заболевание. (кредит: модификация работы доктора Либеро Ажелло, CDC; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Наиболее распространенным способом бесполого размножения является образование бесполых спор, которые производятся только одним родителем (через митоз) и генетически идентичны этому родителю. Споры позволяют грибам расширять свое распространение и колонизировать новые среды. Они могут быть выпущены либо вне тела, либо внутри специального репродуктивного мешка, называемого спорангием.

На этой светлопольной микрофотографии показано высвобождение спор из спорангиев на конце гифы, называемой спорангиофором. Организм

Мукор сп. грибок, плесень, часто встречающаяся в помещении. (кредит: модификация работы доктора Люсиль Джордж, CDC; данные шкалы от Мэтта Рассела)

Половое размножение

Половое размножение вносит генетическую изменчивость в популяцию грибов. У грибов половое размножение происходит различными способами и часто в ответ на неблагоприятные условия окружающей среды. Во время полового размножения образуются два спаривания типа (а не разные «полы», например, самец и самка); мы предоставим общий план этого процесса, но обратите внимание, что детали сильно различаются в зависимости от вида грибов.

Хотя существует множество вариантов полового размножения грибов, все они включают следующие три стадии. Во-первых, во время плазмогамии (буквально «брак или союз цитоплазмы») две гаплоидные клетки сливаются, что приводит к дикариотической стадии, когда два гаплоидных ядра сосуществуют в одной клетке. Во время кариогамии («ядерный брак») гаплоидные ядра сливаются, образуя диплоидное ядро ​​зиготы. Наконец, мейоз происходит в гаметангиальных (сингулярных, гаметангиальных) органах, в которых образуются гаметы разных типов спаривания. На этом этапе споры распространяются в окружающую среду, и цикл может начаться снова.

Метаболизм и питание

Как и животные, грибы являются гетеротрофами: они используют сложные органические соединения в качестве источника углерода, а не связывают углекислый газ из атмосферы, как это делают некоторые бактерии и большинство растений. Кроме того, как и животные, грибы не фиксируют азот из атмосферы и должны получать его из окружающей среды.

Однако, в отличие от большинства животных, которые глотают пищу, а затем переваривают ее внутри специализированных органов, грибы выполняют эти действия в обратном порядке: пищеварение предшествует приему пищи. Таким образом, пищеварение происходит вне организма. У многоклеточных грибов сначала экзоферменты транспортируются из гиф, где они перерабатывают питательные вещества в окружающей среде. Затем более мелкие молекулы, образующиеся в результате этого внешнего переваривания, поглощаются большой площадью поверхности мицелия. Как и в клетках животных, запасным полисахаридом является гликоген, а не крахмал, как в растениях.

Грибы в основном являются разлагателями, которые получают питательные вещества из мертвых или разлагающихся органических веществ (обычно растений). Экзоферменты грибов способны расщеплять нерастворимые полисахариды, такие как целлюлоза и лигнин мертвой древесины, на легко усваиваемые молекулы глюкозы. Другие грибы играют особые роли, например взаимодействуют с растениями, когда грибы обменивают воду и основные питательные вещества с растениями на растительные сахара. Третьи грибы являются паразитами, заражающими либо растения, либо животных; например, головня и болезнь голландского вяза поражают растения, тогда как микоз и кандидоз (молочница) являются важными с медицинской точки зрения грибковыми инфекциями у людей. В среде с низким содержанием азота некоторые грибы даже прибегают к хищничеству, захватывая другие мелкие организмы, такие как нематоды, с помощью сужающих колец внутри своих гиф. Грибы действительно делают все!

Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 24.3

Симбиоз — это экологическое взаимодействие между двумя организмами, которые живут вместе, однако это определение не описывает качество взаимодействия. Когда оба члена ассоциации получают выгоду, симбиотические отношения называются мутуалистическими. Грибы образуют мутуалистические ассоциации со многими типами организмов, включая цианобактерии, водоросли, растения и животных.

Среди примеров грибково-растительного мутуализма эндофиты: грибы, которые живут внутри тканей, не повреждая растения-хозяина. Эндофиты выделяют токсины, отпугивающие травоядных, или придают устойчивость к стрессовым факторам окружающей среды, таким как заражение микроорганизмами, засуха или тяжелые металлы в почве.

Самый распространенный пример: большинство наземных растений образуют симбиотические отношения с грибами через свои корни. Корни растения соединяются с подземными частями гриба, образуя микоризу (от греческих слов myco — гриб и rhizo — корень). В микоризной ассоциации грибной мицелий использует свою разветвленную сеть гиф и большую площадь поверхности, контактирующую с почвой, для направления воды и минералов из почвы в растение. Взамен растение поставляет продукты фотосинтеза для подпитки метаболизма гриба. Даже некоторые растения, такие как орхидеи, настолько тесно связаны с грибами, что их семена обычно не могут прорастать и расти без грибковой микоризы!

Подумайте: если симбиотические грибы внезапно исчезнут из почвы, как вы думаете, какое влияние это окажет на рост растений?

Благодаря своему разностороннему метаболизму грибы могут расщеплять органические вещества, которые в противном случае не были бы переработаны в экосистеме. Некоторые элементы, такие как азот и фосфор, требуются биологическим системам в больших количествах, но их в окружающей среде не так много, если только не произойдет их расщепление. Даже микроэлементы, присутствующие в небольших количествах во многих средах обитания, необходимы для роста, они оставались бы связанными с гниющими органическими веществами, если бы грибы и бактерии не возвращали их в окружающую среду посредством своей метаболической активности. Таким образом, грибы позволяют другим живым существам снабжаться питательными веществами, необходимыми им для жизни.

Благодаря разнообразию путей метаболизма грибы могут выполнять множество важных функций. Они не только помогают стабилизировать экосистемы и снабжают нас пищей, но и непосредственно используются в производстве пива, сыра и хлеба, а также различных лекарств. Некоторые грибы также чрезвычайно чувствительны к загрязнению воздуха, особенно к аномальным уровням азота и серы. Лесная служба США и Служба национальных парков могут контролировать качество воздуха, измеряя их относительную численность и здоровье в определенной местности (подробнее об этом читайте здесь). В настоящее время грибы изучаются как потенциальные инструменты биоремедиации; Например, некоторые виды грибов можно использовать для расщепления дизельного топлива, полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и даже тяжелых металлов, таких как кадмий и свинец.