Тип питания у грибов
Плесневые грибы и дрожжи
Плесневые грибы появились на нашей планете около 200 миллионов лет назад. Плесень способна как лишить жизни, так и спасти от смерти. Плесень выглядит красиво, но при этом других чувств, кроме отвращения, не вызывает. Плесневые грибы – это разнообразные грибы, формирующие ветвящиеся мицелии без крупных плодовых тел. Плесень относится к микромицетам. Это грибы и грибообразные, имеющие микроскопические размеры. Плесневые грибы широко распространены в природе, они развиваются практически повсеместно. Большие колонии растут на питательных средах при высокой температуре и повышенной влажности, причем рост плесени не ограничен при условии наличия пищи. Плесневые грибы отличаются неприхотливостью к среде обитания и пище.
Рис.1. Строение мицелия и вегетативных органов размножения плесневых грибов
1 — одноклеточный (мукор); 2 — многоклеточный (пенициллиум); 3 — а- конидиеносец пенициллиума с конидиями; б — конидиеносец аспергиллуса с конидиями; в — спорангиеносец мукора со спорангиями, заполненными спорами
В строении плесневых грибов различают ветвящиеся гифы, образующие грибницу, или мицелий. Грибы, относящиеся к плесневым, чрезвычайно разнообразны, но для них всех характерны типичные черты. Мицелий (грибница) плесневых грибов является основой их вегетативного тела и выглядит как комплекс ветвящихся тонких нитей (гиф). Гифы гриба расположены на поверхности или внутри субстрата, на котором поселился гриб. В большинстве случаев плесени образуют грибницы больших размеров, занимающие обширную поверхность. Низшие грибы имеют неклеточную грибницу, тогда как у большинства плесневых грибов грибница поделена на клетки.
Размножение плесневых грибов
Грибы способны размножаться различными способами. Наиболее простым, свойственным всем грибам, является размножение частями мицелия. Каждая часть мицелия (грибница), попав на новый участок субстрата, при благоприятствующих обстеятельствах становится самостоятельной и развивается как целый организм, а часть мицелия, которая погружена в питательный субстрат, играет основную роль в обеспечении организма плесневого гриба питательными веществами, влагой и минеральными веществами. Воздушная же часть, поднимающаяся над поверхностью субстрата, как правило, служит для образования различных телец, с помощью которых плесневые грибы размножаются (оидии, споры, конидии и др.).
Оидии — это тельца, представляющие собой части мицелия. Образуются они некоторыми многоклеточными грибами, у которых зрелый мицелий распадается на множество мелких участков, приобретающих плотную оболочку.
Споры — тельца различной формы, имеющие размеры до нескольких микрон; обычно находятся на концах гиф воздушной части мицелия, внутри особых образований овальной и полукруглой формы — спорангий.
Спор ангиоспоры образуются путем распада многоядерной цитоплазмы молодого спорангия на множество отдельных участков, которые постепенно покрываются собственной оболочкой и превращаются в споры.
Нити воздушного мицелия, несущие спорангии, носят название спорангиеносцев. Такое образование спор характерно для одноклеточных грибов. У многоклеточных формируются так называемые экзоспоры, т. е. внешние, или наружные, которые чаще именуют конидиями, а воздушные гифы, несущие их,— конидиеносцами. Конидии образуются путем отделения непосредственно от конидиеносцев или особых клеток, расположенных на их вершине. Эти клетки обычно имеют продолговатую форму и называются стеригмами. Конидии располагаются на конидиеносцах (или на стеригмах) поодиночке, цепочками и др.
Спорангиеносцы и конидиеносцы на поверхностях материалов, пораженных грибами, образуют видимый пушистый налет. Различная окраска его (зеленая,, черная, оливковая, розовая, белая, серая и др.) зависит от окраски конидий, спор, оидии, которые па достижении грибами физиологической’зрелости образуются в громадном количестве. Мицелий грибов, как, правило, бесцветен.
Многие грибы, размножаясь тем или иным вегетативным способом, при подходящих условиях развития могут размножаться и половым путем. Процесс этот у разных грибов неодинаков. Однако всегда при этом образуются особые плодовые тела, в отдельных случаях достигающие огромных размеров (шляпочные, пластинчатые, трубчатые и другие встречаемые в природе грибы представляют собой плодовые тела плесневых грибов).
Половые споры располагаются на пластинках или во вместилищах — сумках. Примером последних могут служить различные виды дождевиков, строчки. Грибы, способные размножаться Хламидоспоры и склероции грибовполовым путем, называют совершенными. Некоторые грибы вообще не размножаются половым путем. Их относят к несовершенным. Знание особенностей строения мицелия, органов вегетативного размножения, строения плодовых тел необходимо в практической работе для распознавания конкретных возбудителей тех или иных процессов.
Многие грибы при наступлении неблагоприятных условий способны образовывать покоящиеся стадии в виде так называемых склероций. Это крепкие, твердые с поверхности, обычно темные, а внутри белые желвачки различных размеров и форм, образованные из плотно переплетенных гиф. Склероций, попадая в благоприятные для развития условия, прорастают и образуют те или иные (в зависимости от вида гриба) органы размножения. Они часто образуются в колосьях злаков. Другой покоящейся стадией являются хламидоспоры. При их образовании цитоплазма внутри гиф собирается в виде комочков, образуя новую оболочку, обычно толстую и окрашенную, и гифы становятся похожими на цепочки или четки, состоящие из хламидоепор. Иногда хламидоспоры образуются только на концах гиф. Многоклеточное строение, дифференциация жизненных функций между частями гриба — воздушным и глубинным мицелием — свидетельствуют о том, что плесневые грибы являются более высокоорганизованными, сложными организмами по сравнению с бактериями.
Клетки плесневых грибов не имеют хлорофилла, в связи с чем, этим грибам требуются для питания готовые органические вещества. Плесневые грибы питаются путем всасывания органических веществ. Причем вначале плесень выделяет пищеварительные ферменты для переваривания пищи, а затем поглощает расщепленные до более простых органические соединения. Так как у плесневых грибов нет возможности передвигаться для поиска пищи, то они «обитают» в самой пище. Плесневые грибы относят к простейшим грибковым паразитическим растениям.
Рис.2. Плесневые грибы Fungus aspergillus fumigatus
В природе встречаются множество видов плесени, например, Penicillium spp, Mycorales, Aspergillus, Fusarium, Dematiaceae, Saccharomycetaceae, т.д. Большое значение для человека имеют грибы рода пенициллум. Пеницилл представляет собой плесень зеленого цвета, развивающуюся на растительных субстратах, в том числе пищевых продуктах. Пеницилл продуцирует антибиотик пенициллин – первый открытый в мире антибактериальный препарат. Также важно использование человеком в хозяйстве дрожжей, относящихся к сахаромицетовым грибам. Дрожжи – это грибы, которые не формируют классический мицелий, а их вегетативные клетки размножаются почкованием или делением. Дрожжевые грибы могут жить как отдельные одиночные клетки в течение всего жизненного цикла. С древних времен дрожжи широко используются человеком, так как эти грибы участвуют в процессе спиртового брожения. Это свойство дрожжей применяют в производстве спирта и спиртсодержащих продуктов, виноделии, хлебопечении, кондитерском деле, продукции кормового белка для питания скота.
Много видов плесневых грибов обладают патогенными свойствами, то есть могут спровоцировать заболевания человека, животных, растений. Другие виды плесени вредят хозяйству человека, потому что портят пищевые продукты, в том числе овощи и фрукты, при длительном хранении, вызывают повреждение лесоматериалов, тканей.
Дрожжи, их строение и размножение
Дрожжи представляют собой одноклеточные неподвижные организмы. Они могут быть различной формы: эллиптической, овальной, шаровидной и палочковидной. Длина клеток колеблется от 5 до 12 мкм, ширина — от 3 до 8 мкм. Форма и размеры дрожжевых клеток непостоянны и зависят от рода и вида, а также от условий культивирования, состава питательной среды и других факторов. Более стабильны молодые клетки, поэтому для характеристики дрожжей используют молодые культуры. Дрожжевая клетка состоит из клеточной оболочки, прилегающей к ней цитоплазматической мембраны, цитоплазмы или протоплазмы, внутри которой расположены органоиды и включения (запасные вещества) в виде капелек жира, зерен гликогена и волютина.
Рис.3. Схема строения дрожжевой клетки
1 — делящееся ядро; 2 — гликоген; 3 — волютин; 4 — митохондрии
Дрожжи относятся к классу сумчатых грибов (Ascomycetes — аскомицетов) к подклассу простейших сумчатых (Protoascales — протоасков). В основу классификации дрожжей положены способ размножения и некоторые физиологические признаки. Главным систематическим признаком является способность к образованию спор. По этому признаку дрожжи делятся на две группы: спорогенные дрожжи — дрожжи, способные образовывать споры, и аспорогенные дрожжи — не образующие спор, т. е. не имеющие полового размножения.
По мнению некоторых исследователей, вторую группу дрожжей следует отнести к классу несовершенных грибов (Fungi imperfecti — фунги имперфекти), хотя потеря способности к половому размножению вторична, и они могут быть также отнесены к сумчатым грибам. Классификация спорогенных грибов предложена в 1954 г. В. И. Кудрявцевым. В ее основу положен способ вегетативного размножения. В. И. Кудрявцев предлагает объединить все дрожжи в один порядок одноклеточных грибов (Unicellomycetales — уницелломицетов).
Спорогенные дрожжи он делит на три семейства по признаку вегетативного размножения:
Семейство Saccharomycetaceae (сахаромицетаце) — размножаются почкованием. К этому семейству относятся роды Saccharomyces (сахаромицес), имеющий наибольшее практическое значение, Pichia (пихия), Наsеnulа (ганзенула) и др. (всего 17 родов). Различаются они по форме спор и способу их образования и прорастания.
Семейство Schizosaccharomycetaceae (шизосахаромицетаце) — размножаются делением. К этому семейству относятся два рода: Schizosaccharomyces (шизосахаромицес) и Octosporomyces (октоспоромицес).
Семейство Saccharomycodaceae (сахаромикодаце) — размножение начинается почкованием и заканчивается делением. Главные роды этого семейства Saccharomycodes (сахаромикодес) и Наnsеniаsроrа (ганзениаспора).
Аспорогенные дрожжи классифицируются по системе Ж. Лоддер и Крегера ван Рий, предложенной в 1952 г. В основу классификации положены способность микроорганизмов образовывать ложный мицелий и способность к брожению. Главными родами этой группы являются Саndidа (кандида) и Torulopsis (торулопсис).
Дрожжи могут размножаться вегетативным путем (почкованием или делением) и при помощи спор. При почковании на материнской клетке возникает бугорок – почка, которая растет и, достигнув определенных размеров, отделяется от материнской клетки. При благоприятных условиях процесс почкования длится около 2 ч. У некоторых дрожжей дочерние клетки не отделяются от материнских, а остаются соединенными, образуя ложный мицелий (пленчатые дрожжи).
У большинства дрожжей при неблагоприятных условиях, например при резком переходе от хорошего питания к плохому, происходит образование спор, хотя существуют аспорогенные дрожжи, никогда не образующие спор (Candida, Torulopsis). Споры большей частью образуются бесполым путем, хотя ядро клетки перед этим претерпевает редукционное деление, так что споры обладают гаплоидным (одинарным) набором хромосом.
В клетке возникает от 2 до 8 аскоспор, которые при созревании могут продолжать размножаться почкованием, давая ослабленное гаплоидное поколение. В результате слияния двух гаплоидных аскоспор образуется диплоидная зигота, дающая впоследствии нормальное поколение. Образование половых спор наблюдается у дрожжей Zigosaccharomyces (зигосахаромицес). У них образованию спор предшествует слияние клеток (копуляция).
Практическое значение дрожжей
Наибольшее практическое значение имеют дрожжи Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces ellipsoideus. Дрожжи Sacch. cerevisiae могут иметь форму округлую или овальную. Широко используются в хлебопечении, пивоварении, квасоварении и для производства спирта. Под влиянием условий среды отдельные виды дрожжей приобрели некоторые обособленные признаки. Эти разновидности дрожжей принято называть расами. В различных отраслях промышленности применяют свои расы дрожжей. Спиртовая промышленность, например, применяет расы XII, XV, II, Я. М и др. Они обладают способностью активно сбраживать сахара при температуре 28—30° С и сравнительно устойчивы к спирту. Для приготовления пива используют расы с медленным брожением при сравнительно низких температурах (4—10°С), придающие напитку аромат, с небольшим содержанием спирта. В хлебопечении применяют расы, обладающие быстротой размножения, энергией брожения и подъемной силой.
Дрожжи Sacch. ellipsoideus (Sacch. vini). Эта группа дрожжей эллипсоидной формы. Они чаще всего используются в виноделии. Имеется несколько рас со свойствами придавать винам характерный вкус и аромат (букет). Представители группы дрожжей Sacch. lactis вызывают спиртовое брожение в кисломолочных продуктах.
Наряду с полезными представителями имеются виды из рода Saccharomyces (например, Sacch. Pasteurianum, Sacch. intermedius, Sacch. validus, Sacch. turbidans), которые являются вредителями пивоваренного производства. При своем развитии в пиве придают ему неприятный вкус и запах, напиток получается мутным. К классу аскомицетов относят ряд дрожжей и дрожжеподобных организмов, которые утратили способность к спорообразованию. Некоторые из них вызывают порчу сырья и готовой пищевой продукции.
Для питания грибам необходимо поступление готовых органических веществ из внешней среды. И в этом они сходны с животными. Такое питание называется гетеротрофным. В отличие от животных и грибов, растения питаются автотрофным способом, то есть сами могут синтезировать для своего питания органическое вещество из неорганических веществ.
Однако грибы сходны с растениями по тому, как они поглощают вещества из внешней среды. Делают они это с помощью всасывания в клетки непосредственно из внешней среды. У животных же пища поступает в основном путем заглатывания с последующим внутренним перевариванием. В случае растений из внешней среды всасываются только неорганические вещества и вода. В случае грибов — еще и органические.
Тело гриба состоит из гиф, которые имеют форму нитей. Все вместе гифы образуют мицелий. Сильно разрастаясь, гифы обеспечивают большую всасывающую поверхность для гриба.
Мицелий не может всасывать твердые частички пищи. Поэтому из него во внешнюю среду выделяются вещества, которые расщепляют белки, жиры и углеводы до более простых. Потом растворы этих веществ всасываются гифами гриба. Другими словами, у грибов наблюдается внешнее пищеварение.
Одни виды грибов способны расщеплять многие органические вещества, другие — только некоторые. Этим определяется место обитания гриба (субстрат, на котором он может расти). Многие грибы могут расти только на конкретном субстрате, так как только он содержит те вещества, которые гриб может усвоить.
В зависимости от субстрата, на котором гриб может расти, грибы делят на сапрофиты и паразиты. Сапрофиты растут в тех местах, где много отмерших органических веществ. Например, в почве. Паразиты растут на живых организмах.
К сапрофитным грибам относятся многие шляпочные и плесневые грибы, дрожжи. Грибы-сапрофиты выполняют полезную функцию в природе, так как разлагают органические остатки других организмов до неорганических веществ. Тем самым они поддерживают круговорот химических элементов в природе.
Грибы-паразиты приводят к болезням растений и животных. Они могут нанести серьезный урон сельскохозяйственным растениям, из-за чего сильно снижается урожайность.
Также грибы нередко вступают в симбиоз (взаимовыгодное сожительство) с другими организмами. Всем известен симбиоз ряда шляпочных грибов и деревьев. Гифы гриба проникают в корни растения и получают от него ряд необходимых им органических веществ. Растение же за счет мицелия гриба увеличивает свою всасывающую поверхность, так как гриб всасывает для него воду и минеральные вещества из почвы.
Способы питания грибов.
ОБЩАЯ МОРФОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРКТЕРИСТИКА ГРИБОВ
План лекции:
Грибы как самостоятельное царство живых организмов
Способы питания грибов
Особенности морфологического и цитологического строения грибов
Размножение грибов
Классификация грибов
Грибы как самостоятельное царство живых организмов.
Микология – наука о грибах. Царство грибы (Fungi, Mycota, Mycetes) насчитывает примерно 100 000 видов.
Черты сходства грибов и растений:
— прикрепленный образ жизни;
— неограниченный апикальный рост;
— поглощают вещества путем осмоса, т.е. в виде растворов;
— имеют хорошо выраженную клеточную стенку.
Черты сходства грибов и животных:
— гетеротрофный способ питания;
— в результате обмена веществ образуется мочевина;
— запасное вещество — гликоген;
— клеточная стенка содержит хитин.
Признаки, характеризующие грибы как царство:
— клеточная стенка хорошо выражена и содержит хитин;
— вегетативное тело грибов представляет собой мицелий состоящий из ветвящихся нитей – гиф. Гифы характеризуются неограниченным апикальным ростом;
— неподвижны в вегетативном состоянии;
— первичный способ питания – гетеротрофный;
— запасное вещество — гликоген;
— размножение только спорами;
— характерно большое своеобразие митоза и мейоза. При митозе и мейозе ядерная оболочка не разрушается, хроматиновое веретено формируется внутри ядра, центриолей нет;
— особые ядерные фазы (дикарионы);
— своеобразные способы полового процесса без участия гамет;
— тетраполярная дифференцировка пола.
Способы питания грибов.
Грибы – гетеротрофы. Для них характерно 2 формы гетеротрофного питания:
1. Сапротрофное – органические вещества разлагаются вне организма, а затем путем осмоса всасываются в организм. Для грибов характерно экстроцеллюлярное (внешнему) выделение ферментов. Этот тип питания исходный у грибов. Грибы пиурочены к кислым растительным субстратам, на щелочных субстратах их вытесняют бактерии. Грибы-сапротрофы по спектру питания могут быть эвритрофными (широкий спектр питания) и стенотрофными (узкий спектр питания, например, дрожжи).
2. Паразитический способ питания – организм (гриб) живет на другом организме и питается за счет него. Паразитизм – вторичный способ питания, является одним из направлений специализации грибов. Грибы – паразиты не разлагают пищу, они не имеют своего ферментативного аппарата. Грибы в основном паразитируют на растениях, имеются паразиты насекомых (порядок эвомофторовые, лабульбениевые), некоторые мукоры являются паразитами человека (грибковые заболевания). Выделяют эктопаразитизм (мицелий на поверхности хозяина) и эндопаразитизм (мицелий внутри хозяина).
Факультативные паразиты (сапротроф + паразитическое питание), еще не полностью исчезает ферментативнй аппарат он только обедняется, потому такие паразиты вызывают быстрое разрушение тканей хозяина (фитофтора).
Облигатные паразиты утрачивают полностью свой ферментативный аппарат и живут за счет хозяина, они не способны к экстрацеллюлярному выделению ферментов, долго могут жить на хозяине не вызывая у него быстрого разрушения (спорыньевые).
Существуют промежуточные формы между сапротрофами и облигатными паразитами:
— факультативные сапротрофы (какие-то стадии проходят на хозяине, а какие-то вне растения хозяина), но больше время находятся на хозяине.
— гаустории – специализированные участки мицелия, которые погружаются в ткани хозяина и поглощают питательные вещества.
— приуроченность к определенным хозяину (головневые, тафриновые, лабульбеневые (определенные части тела насекомых).
Грибы часто вступают в симбиоз, например лишайники. Нет не одной группы высших растений, которая бы не образовывала симбиоз с грибами. Самый известный симбиоз среди высших растений – микориза. Благодаря грибам высшие растения вышли на сушу.
Существуют грибы хищники (порядок зоофаговые) они питаются беспозвоночными животными.
Дата добавления: 2015-04-20; просмотров: 10 | Нарушение авторских прав
lektsii.net — Лекции.Нет — 2014-2018 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Гриби – це такі живі організми, у яких одночасно є ознаки тваринного і рослинного світу. Але, незважаючи на те, що гриби володіють деякими ознаками тварин, їх, тим не менш, вивчає така наука як мікологія. Це означає, що гриби все-таки організми, які знаходяться близько до рослин.
Гриби, як і інші рослини, отримують харчування за допомогою різних речовин мінерального походження, що знаходяться в навколишньому їх середовищу. Крім цього, харчуватися ці організми можуть і речовинами органічного походження, але це можливо тільки в тому випадку, якщо вони прибувають в необхідної для грибів ступеня готовності. Прикладом такої речовини може стати цвіль, яка утворюється на якому-небудь продукті.
Гриби не здатні на переробку великих частинок, але цілком можуть всмоктувати речовини знаходяться в рідкому стані все своїм тілом.
Якщо детально розглядати гриби, у яких в наявності є плодове тіло, то за способом харчування їх можна поділити на кілька видів:
– Гумусові саптротрофы. Даний тип йде в грунт і отримує всі необхідні для життєдіяльності речовини;
– Гриби, що руйнують дерева. Дана група, так само поділяється на декілька видів: гриби-паразити, які живуть на живих деревах і сапрофіти, які проживають на вже померлих стовбурах. Міцелій в даному випадку йде в дерево і для отримання харчування руйнує його;
Даний тип веде з деревом взаємовигідні відносини. Це означає, що деревина дає грибів органічні речовини, а натомість отримує мінеральні.
Отже, як ви змогли переконатися, гриби живляться різними мінеральними та органічними речовинами. Для того щоб культивування грибів придатних для їжі в підсумку завершилося успіхом насамперед необхідно використовувати субстрати, в яких містяться необхідні для життя організму речовини.
Источник
