Клетка гриба: строение и особенности
Грибы относятся к отдельному царству живых организмов. Поэтому клетка гриба имеет особенности строения, отличающие его от растений и животных. Основные признаки этого организма и его функционирования помогут лучше понять жизнь грибов.
Особенности грибов как живых организмов
Грибы – это уникальные живые организмы. Их клеточное строение, особенности питания и жизнедеятельности не позволяют отнести их ни к растениям, ни к животным. Хотя еще недавно их включали в растительное царство. Но исследования ученых позволили выделить у грибов сходные признаки не только с растениями, но и с животными, а так же уникальные, только им присущие особенности.
По таблице можно узнать, в чем проявляется сходство и различие этого организма с животными и растениями:
| Царство | Сходства | Различия |
| растения | – неподвижны; – растут в течение всей жизни; – питаются путем всасывания; – есть клеточная стенка; – могут синтезировать витамины; – размножаются спорами. | – отсутствует фотосинтез; – питаются органическими веществами; – не вырабатывают крахмал; – в клетке гриба нет центральной вакуоли. |
| животные | – тип питания гетеротрофный; – продукт обмена – мочевина; – в оболочке клетки гриба есть хитин. | – характерен апикальный рост клеток; – есть клеточная стенка; – не заглатывают пищу, а всасывают поверхностью тела |
Грибы очень разнообразны, среди них есть одноклеточные и многоклеточные, сапротрофы и симбионты, они могут обитать в разных местах. Сейчас выделяют более 100 тысяч видов.
Общее у них то, что основой многоклеточного организма является мицелий. Это тело, называемое еще грибницей. Она состоит из тонких нитей или гиф. Именно через них происходит всасывание питательных веществ. У низших видов мицелий не разделяется на клетки, представляет собой как бы одну клетку. У высших видов он многоклеточный. Срок его жизни может быть от нескольких дней до нескольких лет.
Мицелий – это основа, на которой образуются плодовые тела, предназначенные для размножения. Они состоят из сплетения гиф. Плодовые тела видны и именно их называют грибами. Сама грибница обычно скрыта и может занимать огромную площадь. Поэтому некоторые грибы считаются самыми большими организмами на Земле.
Разновидности
По способу питания различают сапротрофы или сапрофиты, а также симбионты. Грибы первой группы являются санитарами живой природы, они питаются разлагающимися органическими останками. С помощью ферментов преобразуют их в неорганические вещества, доступные растениям. Этим способствуют формированию гумуса.
Симбионты вступают в сотрудничество с другими организмами, обычно деревьями. Образуют микоризу с корнями, помогая растению всасывать питательные вещества, выделяя ферменты, стимулируя развитие корней. А от растений получают углеводы, вещества, ускоряющие развитие спор. Есть еще паразиты, которые используют другой живой организм в качестве среды обитания и пищи.
Среди этих групп выделяют несколько разновидностей по особенностям жизнедеятельности, месту обитания, внешнему виду.
- Шляпочные живут на почве, гниющей древесине. Представляют собой скрытую грибницу и плодовое тело, которое состоит из шляпки и ножки. Среди них есть съедобные виды, которые содержат много белка, минеральных веществ, органических кислот, эфирных масел. В клетках ядовитых видов содержатся опасные токсины.
- Сумчатые бывают съедобными и паразитическими. К ним относятся сморчки, строчки, мучнистая роса, спорынья.
- Плесневые грибы – это сапротрофы. Они могут расти на почве, растениях, продуктах питания, животных остатках. Представляют собой тонкие гифы, образующие паутину. Среди них есть как полезные виды, использующиеся для производства антибиотиков, так и паразитические, вызывающие болезни растений, человека и животных, образующие плесень на строениях, предметах быта, вещах.
- Дрожжи – это особый вид грибов, у которых нет мицелия. Они представляют собой отдельные неподвижные организмы, размножающиеся путем почкования. Некоторые виды используются в хлебопечении, пивоварении, производстве спирта и вина.
- Паразиты – это те, у которых мицелий растет внутри корня, стебля или плодов растений. Это мучнистая роса, спорынья, ржавчинные и головневые грибы, виды, вызывающие паршу, плодовую гниль. К паразитам относятся также трутовики – у них мицелий прорастает в кору деревьев.
Строение грибной клетки
Строение клетки этих организмов тоже имеет особенности. Она более простая, чем у представителей других царств. У грибов клеточное строение более близко к растениям. Но они запасают в качестве источника энергии не крахмал, а гликоген. Кроме того, не могут синтезировать органические вещества.
Клетка гриба покрыта твердой оболочкой, которая состоит из хитина, белков, жиров и углеводов. За оболочкой расположена мембрана, внутри которой находится цитоплазма. Как и у животных, в клетках отсутствуют пластиды, но есть клеточный центр и несколько вакуолей.
Одна из особенностей клеток грибов в том, что они могут содержать несколько ядер. Это объясняется тем, что у них нет связи цитокенеза с делением ядра. То есть, при делении ядра не всегда образуется новая клетка. Также для этих организмов характерно наличие дикарионов. Это особые половые клетки, в которых присутствуют женские и мужские ядра. Хромосомы очень маленькие, их может быть от 2 до 28.
Оболочка
Оболочка – это то, чем отличается строение клетки этих организмов от представителей других царств. С ее помощью происходит контакт с окружающей средой. У нее может быть разный состав и функции в зависимости от фазы и типа роста гриба. У старых организмов на ее поверхности может образовываться слой слизи или оксалат кальция.
Основной компонент оболочки – это хитин, иногда он занимает более половины ее веса. У некоторых видов в ее составе есть хитозан, целлюлоза, галактоза, манноза. Часто оболочка бывает многослойной, благодаря чему повышается ее устойчивость к разрушению и определяется форма вегетативных тел.
Цитоплазма
Отделена от оболочки мембраной, состоящей из липидов и белков. Ее функция в том, чтобы регулировать поступление питательных веществ внутрь. Цитоплазма включает органоиды, а также микротрубочки, составляющие скелет клетки.
Митохондрии похожи на растительные, а тельца Годжи почти отсутствуют. Кроме того, клетка гриба в этой части имеет еще одну особенность. Около мембраны расположены особые тельца – ломасомы, которые еще не до конца исследованы.
Ядро в грибной клетке небольшое, с двойной мембраной. В нем может отсутствовать ядрышко. В некоторых клетках может содержаться несколько ядер. Основная функция этой части клетки – репликация ДНК.
Особенность этих организмов в том, что у них могут присутствовать спаренные ядра. Митоз у них закрытый, ядерная оболочка не разрушается после деления. При этом не всегда образуется новая клетка, поэтому в ней оказывается несколько ядер.
В процессе жизнедеятельность в грибной клетке не вырабатывается растительный крахмал. Но в ней много гликогена, который выполняет роль энергетического резерва. Еще одна особенность – ядра могут перемещаться из одной клетки гриба в другую.
Вакуоли
Вакуоли – это место скопления запасных питательных веществ. В молодых организмах они маленькие, с возрастом сливаются в одну большую вакуоль. Не всегда питательные вещества хранятся в вакуолях. Они могут находиться прямо в цитоплазме в виде капель или гранул.
Включения
Внутри цитоплазмы расположены различные включения. Они могут быть вредными или полезными. Эти включения участвуют в размножении, обеспечивают питательными веществами, защищают. Самые известные из них такие:
- гликоген;
- волютин;
- жиры;
- пигменты;
- органические кислоты;
- эфирные масла;
- смолы;
- токсины;
- витамины.
Особенности грибной клетки
Если обобщить, в чем проявляется сходство клеток растений, животных и грибов, можно отметить такие основные особенности:
- у грибов есть клеточная стенка, как у растений;
- но состоит она в основном из хитина, который характерен для животных;
- как у животных, клетки грибов запасают гликоген, а не крахмал;
- по способу питания тоже приближаются к животным – получают готовые органические вещества;
- но они всасываются через оболочку, как у растений.
Получается, что грибы – это особый, уникальный организм, который нельзя отнести ни к животным, ни к растениям. Связано это с особым строением их клеток. Они занимают обособленное место в живой природе и играют важную роль в круговороте веществ. Именно грибы разлагают мертвые организмы до простых неорганических веществ, участвует в образовании плодородной почвы. Из них можно получать белок, антибиотики, витамины, ферменты. Некоторые их виды используются в пищу, в хлебопечении и виноделии.
Источник
Грибы
Грибы — царство эукариотических одноклеточных и многоклеточных гетеротрофных организмов, имеющих ряд общих черт с растениями и животными, но и ряд особенностей, которые отличают их от упомянутых царств. По способу питания грибы могут быть сапротрофами и паразитами.
Строение грибов
Ключевыми особенностями клетки гриба является наличие клеточной стенки из хитина. Запасным питательным веществом, как и у животных, служит гликоген. В пищевых цепях грибы занимают позицию редуцентов, разрушая органические вещества мертвых животных и растений. К фотосинтезу грибы не способны (у них отсутствуют пластиды — хлоропласты), неподвижны, дышат кислородом.
Некоторые грибы образуют плодовые тела, в обиходе называемые — грибы. Плодовое тело служит для образования спор в ходе полового процесса.
Тело гриба состоит из нитей — гифов, которые многократно переплетаются друг с другом, в результате чего образуется мицелий (греч. mykes — гриб), или грибница. Гифы гриба разрастаются в питательной среде, на субстрате, и представляют собой вегетативные органы гриба.
Рост гриба ни чем не ограничен, только размером самого субстрата. Таким образом, если мы представим себе буханку хлеба размером с земной шар и благоприятными условиями, то плесневый гриб, мукор, занял бы все это пространство, пока субстрат не закончился.
Гифы грибов, сплетаясь с корнями растений образуют микоризу (греч. mykes — гриб + rhiza — корень), или грибокорень. Это особая форма взаимоотношений между видами — симбиоз (точнее — мутуализм), при котором оба организма извлекают взаимную выгоду из отношений.
Гифы гриба увеличивают площадь всасывания воды из почвы для растения: гриб делится водой с зеленым другом)) А растение в процессе фотосинтеза создает органическое вещество, которым делится с грибом, что оказывается весьма полезно для него.
Сходство грибов и животных
Сходство между грибами и животными заключается в следующем:
И для животных, и для грибов характерен гетеротрофный тип питания — поглощение готовых органических веществ.
Продукт обмена веществ
Как и у животных, конечным продуктом обмена веществ у грибов является мочевина.
В состав клеточной стенки грибов входит тот же биополимер (полисахарид) — хитин, который образует наружный скелет членистоногих.
Запасное питательное вещество
Запасным питательным веществом грибов и животных является гликоген.
В клетках грибов, как и животных, отсутствуют пластиды: хлоропласты, лейкопласты, хромопласты — они встречаются только в клетках растений.
Высшие и низшие грибы
Все грибы подразделяются на высшие и низшие. Это разделение основано на строении мицелия: у низших грибов мицелий не имеет перегородок (неклеточный), гифы могут отсутствовать. К ним относятся мукор, фитофтора, стригущий лишай.
Высшие грибы имеют мицелий, разделенный перегородками (септами), могут образовывать плодовые тела. К высшим грибам относятся пеницилл, дрожжи, спорынья, шляпочные грибы.
Размножение грибов
Возможно вегетативное, бесполое и половое размножение. Вегетативное осуществляется с помощью деления мицелия на отдельные части: из каждой части в дальнейшем разрастается гриб.
Бесполое размножение происходит благодаря спорообразованию. На концах гиф или в спорангиях (на конидиеносцах) образуются споры. Конидиеносцы представляют собой разветвленные концевые участки гиф. Спора, попав в благоприятную среду, прирастает и дает начало новому мицелию гриба.
Половое размножение заключается в образовании сперматозоидов в антеридиях и яйцеклеток в оогониях. После образования зиготы (2n) у многих грибов сразу же происходит зиготическая редукция — зигота делится мейозом, образовавшиеся клетки имеют гаплоидный (n) набор хромосом.
У сумчатых грибов в плодовых тела развиваются специальные сумки (аски), в которых образуются гаплоидные споры. Они прорастают в мицелий, на котором из антеридиев образуются сперматозоиды (n), а из овогний — яйцеклетки (n). При их слиянии образуется зигота (2n), которая три раза делится мейозом на 8 аскоспор (n).
У базидиомицет (мухомор, сыроежка, подосиновик красный, подберёзовик, шампиньон, опенок, рыжик, лисичка) сумки отсутствуют. Размножение происходит с помощью базидиоспор, которые развиваются на базидиях открыто. У них происходит соматогамия — слияния 2 клеток вегетативного мицелия.
Особо отметим дрожжи, которые способны к почкованию. При почковании на клетке появляется утолщение, которое постепенно растет и превращается в полноценную дочернюю особь.
Грибы паразиты и возбудители болезней
Около 30-40% грибов являются паразитами и возбудителями болезней растений и животных. Заболевания, которые вызывают грибы, носят название — микозы.
Среди возбудителей болезней культурных растений следует отметить:
- Спорынья ржи
Паразитирует на злаковых растениях. При поражении растения на месте плодов (зерновок) вырастают черные образования — склероции, по своему строению являющиеся переплетениями гифов гриба. Спорынья может заразить новые растения, если ее споры достигнут завязи пестика.
Склероции содержат токсичные вещества, которые, если попадут в муку, могут привести к серьезному отравлению человека вплоть до летального исхода.
Эти грибы способны вызывать заболевания пшеницы, кукурузы, ржи. Внешне заболевание проявляется черными, кажущимися обугленными колосками, которые в действительности наполнены спорами гриба черного цвета.
Хлебная (линейная) ржавчина
В цикле развития этого паразита присутствуют два хозяина: «весенний» — барбарис, «летний» — пшеница и другие злаки. Споры характерного красно-ржавого цвета в количестве нескольких поколений образуются за одно лето.
Эти споры покрывают листья и стебли, их внешний вид напоминает ржавчину. К зиме споры темнеют и становятся черными, после перезимовки цикл повторяется заново.
Гриб проникает в клетки растений и питается их содержимым, приводя к гибели растения. Внешне проявляется как белый пушок на листьях, клубнях (у картофеля). Со временем темнеет из-за разрушения клеток растения.
Мучнистая роса значительно снижает урожаи картофеля, томатов и других культурных растений.
Фитофтора относится к низшим грибам. Гриб проникает в клетки подземных и надземных органов растений, питается их содержимым, приводя к увяданию, усыханию и гибели растения. Внешне проявляется как пятнышки буро-серозного цвета, окруженные кольцом белого цвета.
Фитофтора снижает урожаи картофеля, баклажанов, томатов, перца, клубники и других культурных растений.
Шляпочные грибы
Шляпочные грибы особенны тем, что помимо грибницы способны образовывать плодовые тела, которые состоят из шляпки и ножки. Нижняя сторона шляпки может напоминать отверстия тонких трубочек или пластинок.
Из-за такой разницы во внешнем виде все грибы делятся на трубчатые и пластинчатые. К трубчатым грибам относятся: подберезовик, масленка, белый гриб. К пластинчатым: опенок, сыроежка, рыжики, шампиньоны, волнушки.
На пластинках и трубочках образуются споры, которые падают на землю и, попав в благоприятные условия, прорастают в мицелий. Из мицелия вновь вырастает плодовое тело.
Разветвленные гифы гриба всасывают из почвенного раствора необходимые воду и минеральные вещества. Часто грибы могут расти только образовав микоризу с корнями деревьев, для них такой симбиоз — единственный источник органических веществ.
В то же время другим грибам, например шампиньонам, образование микоризы совершенно необязательно. Эта особенность физиологии делает шампиньоны отличным вариантом для искусственного разведения.
Среди шляпочных грибов выделяют съедобные грибы (волнушка, сыроежка, лисичка, масленок) и ядовитые. Наиболее ядовиты следующие грибы: бледная поганка, мухоморы, ложные лисички, ложные опята.
Антибиотики
Открытие пенициллина — первого антибиотика, вырабатываемого грибом пенициллом — чистая случайность, спасшая десятки миллионов жизней! Эта «революция» случилась 28 сентября 1928 года, в лаборатории блестящего исследователя (и к счастью — чрезвычайного растяпы!) Александра Флеминга.
В августе 1928 он отправился в отпуск с семьей, и неопрятно положил в углу своего стола лабораторную посуду с колониями стафилококка. Вернувшись из отпуска 3 сентября 1928 года, он обнаружил, что на одной пластине со стафилококками появились плесневые грибы.
Удивительно, но стафилококки погибали и не могли расти и размножаться вокруг плесени. Неизвестное химическое вещество (позднее названное пенициллином) останавливало размножение бактерий. Это было открытие первого антибиотика, который показал потрясающий результат: стало возможным лечение многих инфекционных болезней, больные обретали вторую жизнь с помощью гениального изобретения природы — антибиотиков.
Лишайники
Лишайники — группа организмов, которые образованы облигатным симбиозом гриба и водоросли (возможен вариант цианобактерии и гриба). Среди лишайников различают:
- Накипные (корковые) — практически неотделимы от субстрата, срастаются с ним
Представители накипных лишайников: лицедея, леканора.
Представители листоватых лишайников: пармелия, ксантория.
Представители кустистых лишайников: ягель (олений мох), кладония, цетрария (исландский мох).
Хочется предупредить частую ошибку. В тундре произрастает олений мох — на самом деле никакой он не мох! Это лишайник, по-другому олений мох называется ягель. Этот кустистый лишайник служит основным источником корма для северных оленей.
Лишайники являются маркером: они растут преимущественно в экологически чистых местах, в городских условиях встречаются редко.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
