Морфология грибов: классификация и характеристика

Микромицеты и человек

В своей деятельности человек с давних времен использует некоторые низшие грибы.

В хлебопекарской, молочной, пивоваренной, винодельческой и спиртовой промышленности используются плесневые микроскопические грибы белая плесень и аспергилл, все виды дрожжей.

В фармацевтической промышленности широко используются микромицеты для получения антибиотиков, витаминов, гормонов, ферментов и физиологически активных веществ.

Многие микромицеты разрушают бумагу и продукты из целлюлозы, портят масла и нефтяные продукты, повреждают оптику и произведения искусства.

Плесневые и дрожжевые грибы – главные виновники порчи продуктов питания. Также они дереворазрушающие — наносят ущерб древесине.

Микроскопические патогенные грибы вызывают заболевания сельскохозяйственных культур, домашних животных и человека. Благодаря способности к токсинообразованию грибы часто становятся причинами отравлений.

Особенности размножения

Для микромицетов характерно три типа размножения: вегетативное, бесполое и половое.

Вегетативное размножение микроскопических грибов осуществляется частичками грибницы. Например, кусочек гифы дает начало новому мицелию гриба.

Бесполое размножение осуществляется при помощи спор – микроскопических зачатков, которые образуются в спорангиях (специализированных частях мицелия). Главная функция спор – выживание в неблагоприятных условиях. А для ряда микроскопических грибов, которые ведут паразитический образ жизни, споры служат для заражения организма хозяина.

Вам будет интересно:Прямая треугольная призма. Формулы объема и площади поверхности. Решение геометрической задачи

Формы полового процесса у грибов разнообразны и делятся на три группы:

Гаметогамия – тип полового размножения с образованием половых клеток (гамет).
Соматогамия – слияние вегетативных клеток грибницы или одноклеточных грибов.
Гаметангиогамия – тип полового размножения, когда сливаются структуры, в которых гаметы еще не дифференцированы.

При слиянии гамет (оплодотворении) у грибов образуется зигота с одним или несколькими ядрами. Чаще всего зигота прорастает не сразу, а после периода покоя. Так грибы тоже могут пережить неблагоприятные условия среды.

Características principales

Некоторые грибы имеют много общих черт с животными и растениями, но это очень разные группы живых существ. Первое, о чем мы думаем, комбинируя грибы, — это классические грибы. Тем не мение, грибы — только один из многих видов грибов, которые существуют. Существует необычайное разнообразие форм, размеров и цветов, и каждый из них имеет разные характеристики.

Известно, что морфология грибов состоит из мицелия, который представляет собой длинные нити, называемые гифами, соединенные вместе. Эти гифы можно наблюдать в микроскоп, и грибы используют их, чтобы цепляться и распространяться по местам, где они развиваются. То, что мы обычно называем грибами, — это плодовые тела некоторых видов. Именно из этих плодовых тел могут развиваться некоторые грибы и размножаются споры для размножения половым путем. Настоящий гриб, так сказать, намного больше плодового тела, поскольку обычно он распространяется под поверхностью земли.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 2Тело гриба называется грибницей (мицелием) и состоит из тонких разветвленных

нитей — гиф, которые переплетены в виде войлока. Клетки мицелия

имеют оболочку, цитоплазму с различными включениями, ядра и ядрышки. От мицелия поднимаются воздушные гифы. Плесневые грибы часто являются многоклеточными организмами и видны невооруженным глазом. В этом случае гифы их разделены перегородками на отдельные клетки (септированы). Грибы с несептированными гифами являются одноклеточными Мицелии грибов (гифы): а — несептированный; б — септированный.

Строение

(эндоплазматическая сеть). Внутриклеточные структуры эукариот, в том числе и грибов,

полностью ограниченные от цитоплазмы такими мембранами, называются органеллами. К органеллам относятся ядро, митохондрии, аппарат Гольджи, рибосомы и лизосомы.Ядро расположено в цитоплазме, оно окружено двойной мембраной, содержит ядрышко, хромосомы. У грибов в клетках бывает от одного до 20 — 30 ядер.В митохондриях локализуются окислительно-восстановительные ферменты, участвующие в энергетическом обмене.Аппарат Гольджи — мембранная система, связанная с эндоплазматической сетью. К его многообразным функциям относятся транспортирование веществ, синтезируемых в эндоплазматической сети, а также удаление из клетки продуктов обмена.В рибосомах (округлых, многочисленных образованиях) происходит синтез белка. Часть их находится в свободном состоянии, а часть прикреплена к мембранам.Лизосомы — мембранные структуры округлой формы, в которых содержатся гидролитические ферменты, расщепляющие белки, полисахариды, липиды.Схема строения грибной клетки:1 — клеточная стенка; 2 — ядро; 3 — ядерная мембрана; 4 — аппарат Гольджи;5 — рибосомы; 6 — цитоплазматическая мембрана; 7 — лизосомы;8 — эндоплазматическая сеть; 9 — -митохондрии; 10 – цитоплазма

осуществляется обрывками мицелия и воздушных гиф или путем спорообразования. В этом случае споры образуются внутри особых вздутий на концах гиф — спорангиях (эндоспоры) или снаружи на особых гифах — конидиеносцах — (экзоспоры, или конидии).При половом размножении плесневых грибов сливаются две клетки, дифференцированные в половом отношении. У одних грибов образуется клетка с толстой оболочкой и двойным набором хромосом — зигота. После периода покоя она прорастает в новый мицелий. У других грибов после слияния двух клеток образуется многоклеточное плодовое тело различной величины и формы. Внутри него развиваются сумки (аски) со спорами. После их созревания сумка разрывается, споры высыпаются из нее и прорастают в новый мицелий. Способы полового размножения микроскопических грибов: а — сумка (аск) со спорами; б — базидии со спорами; в — зигота.

Размножение микроскопических грибов

Слайд 5Грибы способны выделять токсические вещества — микотоксины, которые могут нанести

вред организму людей и животных. Действие грибов ощущается, когда их

споры проникают через вдыхаемый воздух, через поверхность кожи или проглатываются вместе с пищей. Самое сильное канцерогенное (вызывающее рак) вещество, которое выделяет плесень,- афлатоксин. В одной азиатской стране каждый год от действия этого канцерогена погибает 20.000 человек. Это опасное для жизни вещество использовалось в производстве современного биологического оружия.Многие мицелиальные грибы вырабатывают антибиотики (полезные метаболиты, так называют вещества, нашедшие применение в медицине) и микотоксины (токсины, не нашли полезного применения), угнетающе или токсично действующие на другие живые организмы.

Роль мицелиальных грибов в природе и жизни человека

Морфология грибов

Грибы обычно делятся на макромицеты и микромицеты. Эта классификация является таксономической и используется для разделения тех грибов, которые имеют разные характеристики. Посмотрим, каковы характеристики каждого из них:

Макромицеты

Это самая известная классика, имеющая типичную форму шляпы. Например, в этой группе мы находим грибы. Есть также все грибы, которые мы наблюдаем на разных почвах лесов. У них есть морфология, которая заметно развивает плодовое тело без какого-либо увеличения. Указанная структура плодового тела описывается следующими частями:

Пилеус: он становится шляпкой или верхней частью плодового тела.
Корень: Это не стебель, как у обычного растения. Стебель относится к основанию плодового тела, которое отвечает за поддержку кроны.
Вернись: Это своего рода мембрана, которая покрывает все плодовое тело и исчезает при созревании. Обычно он служит для защиты от неблагоприятных условий окружающей среды, таких как чрезмерный ветер и дождь. В некоторых случаях мы видим, что вольву можно найти в виде останков у основания стебля и рассматривать как чешуйки или остатки перепонок, когда особь уже является взрослой.

Микромицеты

Как следует из названия, это грибы, которые можно увидеть только в микроскоп. Обычно они не образуют видимых человеку плодовых тел. Морфология грибов-микромицетов может быть выражена в виде пятен или скоплений темного цвета с порошкообразной текстурой. Также это могут быть какие-то цветные шарики или капли слизистой на поверхности.

Если мы проанализируем микромицеты под микроскопом, мы увидим, что они имеют форму плесени. Из-за такой морфологии их еще называют мицелиальными грибами или дрожжами. Они отличаются половым диморфизмом, хотя это зависит от конкретного вида. У некоторых микромицетов есть структуры на теле, которые отличаются от структур, обнаруженных у других грибов. В основном эти вещества и структуры зависят от субстрата, на котором они развиваются. Они также должны разрабатывать различные конструкции в зависимости от условий окружающей среды на строительной площадке.

Микроскопические грибы

Споры актиномицетов.

Микроскопические грибы обычно растут на поверхности субстрата в виде пушистых, паутинообразных и ватоподобных образований, а некоторые — в виде тонких налетов и пленок.

Микроскопические грибы, вызывающие заболевание растений, синтезируют вещества, убивающие растительные ткани. Для гриба они являют собой важнейшее эволюционное приспособление, так как он питается отмершими под действием фитотоксина клетками растений. Каждый отдельно взятый фитотоксин поражает лишь ограниченный круг видов растений. Эта специфичность иногда бывает поразительно узка. Например, патогенный гриб Altemaria alternata образует черные пятна на листьях клубники лишь одного сорта, в то время как сотни других сортов не восприимчивы к нему. Фитотоксическим началом этого гриба служит смесь кислот, называемых AF-токсинами.

Микроскопические грибы также синтезируют эргостерин. Можно назвать несколько родов: — Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Neurospora, Carotocystis, Rhizoctonia, Dendrodochium и др. Стерины обнаружены и у бактерий, но их у этих микроорганизмов очень мало по сравнению с дрожжами.

Микроскопические грибы способны разрушать афлатоксины, которые наиболее изучены, как биодеструкторы афлатоксинов.

Микроскопические грибы выполняют в почве весьма разнообразные функции.

Микроскопические грибы, образуя перегнойные соединения и обволакивая почвенные частицы мицелием, также принимают участие в оструктуривании почвы, что имеет исключительно большое значение в повышении плодородия почвы.

Микроскопические грибы могут размножаться при помощи спор или конидий. Споры образуются как внутри вегетативной части гриба, так и снаружи на конце специальных выростов — стеригмов. Образование спор наблюдается также у дрожжей и некоторых видов бактерий.

Не все микроскопические грибы, обнаруженные в почве, являются типичными, подлинно почвенными грибами.

Их биосинтез осуществляют многие микроскопические грибы, у которых они исполняют роль антибиотиков и фитотоксинов. Для химической структуры грибных фталидов характерны разнообразные варианты замещения в бензольном цикле.

Наиболее эффективными продуцентами целлюлаз являются микроскопические грибы. Именно грибы с их высокоразвитым секреторным аппаратом широко используются в промышленности для получения препаратов внеклеточных целлюлаз. Лучшие мутантые штаммы наиболее известного продуцента целлюлаз — плесневого гриба Trichoderma viride ( reesei), секретируют в среду до 30 граммов активных целлюлаз на литр культуральной жидкости.

Для получения ферментных препаратов используют как микроскопические грибы, так и бактерии и дрожжи. Иногда получение технического ферментного препарата кончается проведением процесса ферментации, например в спиртовой промышленности для осахаривания крахмала используют жидкую культуру As-pergillus niger, выращенную глубинным методом культивирования на спиртовой барде с добавками крахмала ( 1 %) и различных солей. Впоследствии ее добавляют в жидком виде в количестве 10 — 12 % к осахариваемому затору. Однако активность ферментов в культур альной жидкости быстро снижается. Поэтому широко практикуют получение сухих технических ферментных препаратов.

Среди таких микроорганизмов центральное место занимают микроскопические грибы рода Aspergillus, метаболиты которых, получившие название афлатоксины, относятся к токсинам.

В биологической борьбе с вредителями растений используют также микроскопические грибы, например Beanveria bassiana. В Институте биологии АН ЛатвССР выделен местный Рижский штамм, из которого готовят препарат боверин. При распылении суспензии этого препарата на картофельные поля ( 1 — 5 кг / га) уничтожаются гусеницы листоеда.

Наиболее опасные микромицеты

Среди микроскопических грибов значительную и наиболее опасную группу составляют так называемые плесени. Например, аспергилл черный, или черная плесень, может поражать как стены и потолки квартир, так и пищевые продукты.

При вдыхании спор аспергилла черного наблюдается сильный кашель, боль в груди и заложенность носа, одышка, дыхание со свистом и хрипами. Тяжелыми формами отравления могут стать пневмония и бронхиальная астма. Микрочастицы гриба раздражают слизистые оболочки, в том числе и глаза, вызывая слезотечение, конъюнктивиты, покраснения глаз и ухудшение зрения. При попадании на кожные покровы возникают зуд, шелушение, покраснение, высыпания, нередко развивается экзема.

Грибковые споры кладоспория травяного (Cladospórium herbárum), проникая в органы дыхания, могут стать причиной бронхиальной астмы и пневмонии. Под воздействием токсинов гриба развиваются аллергические реакции: покраснение слизистой оболочки носа, глаз и конъюнктивы, высыпания на коже, сопровождающиеся зудом, отеком, слезоточивость, кашель, чихание, тяжелое дыхание, бронхоспазм. В группе риска развития аллергии на данный гриб находятся ослабленные люди с авитаминозом, имеющие хронические патологии печени и почек.

Симптомы отравления наиболее опасными микромицетами представлены в таблице.

Таблица. Ядовитые микромицеты, вызывающие тяжелые отравления

Гриб	Симптомы отравления
Аспергилл черный (черная плесень)(Aspergillusniger)	Кожные высыпания, тошнота и рвота, головная боль и боль в животе, быстрая утомляемость, метеоризм и/или диарея
Аспергилл желтый (желтая плесень)(Aspergillus flаvus)	Вялость, отсутствие аппетита, нарушение координации движений, судороги, потеря массы тела
Фузариум злаковый (Fusаrium gramineárum)	Рвота, боли в животе, понос, слабость, чувство тяжести в конечностях, скованность походки. Через некоторое время отмечаются сильные головные боли, головокружение
Пеницилл крапивный(Penicilliumgriseofulvum)	Язва желудка, кровоизлияния в кишечнике, поражения двенадцатиперстной кишки и изменение функции кишечного барьера

Слайд 14 Deuteromycetes (Fungi imperfecti) — несовершенные грибы.К этому классу

сходны с истинными дрожжами, отличием служит отсутствие аскоспор и способность

к образованию псевдомицелия. При образовании псевдомицелия клетки вытягиваются в длину и соприкасаются узким основанием. В отличие от истинного мицелия псевдомицелий не имеет общей оболочки и перегородок. В местах сочленения псевдомицелия дрожжеподобные грибы могут отпочковывать бластоспоры (группы почкующихся клеток), а внутри псевдомицелия могут формироваться колбовидные вздутия, из которых образуются хламидоспоры. Вызывают кандидозы, которые развиваются у больных людей при резком снижении резистентности организма и длительном применении антибиотиков.

Почкование

Окраска простым методом: видны темные включения волютина

Строение грибков

Большинство мицелиальных грибов состоит из клеток вытянутой формы — гиф. Гифы в виде тонких нитей переплетены между собой, образуя мицелий (другое название грибница). Как правило, мицелий включает две части: верхнюю воздушную часть и нижнюю, с помощью которой грибки прикрепляются к питательному субстрату, что позволяют им питаться.

При попадании на поверхность питательного субстрата, грибки начинают расти концевыми участками гиф и ветвиться по направлению от центра, при этом формируя одну колонию.

Рис. 3. Внешний вид колоний грибков.

Многие грибки имеют ризоиды – корнеобразные выросты, которые помогают прикрепляться к субстрату и потреблять его питательные компоненты. Иногда присутствуют склероции — это сплетения гиф, содержащее большое количество питательных веществ и служащие для питания при возникновении неблагоприятных условий.

Рис. 4. Грибок аспергилл в чашке Петри.

У всех мицелиальных клеток есть клеточная стенка, обладающая защитными и формообразующими свойствами. Изнутри клетки заполнены цитоплазмой, содержащей, как правило, несколько ядер, рибосом, митохондрий, а также вакуоли.

Большинство из клеток являются многоядерными. Ядра регулируют метаболические процессы, размножение, а также передачу генетических материалов. На рибосомах синтезируются белки, необходимые для жизнедеятельности, в митохондриях – многочисленные энергетические процессы. При этом в вакуолях происходит запас питательных веществ (в том числе гликогена, жира или волютина).

Рис. 5. Строение грибной клетки.

По своему мицелиальном устроению грибки делят на два основных класса.

К микомицетам — высшим грибкам относятся такие, у которых мицелий септированный, гифы при этом разделяются с помощью перегородок (септ, септумов) на несколько клеточек с одним или несколькими ядрами. В таких клетках происходит сообщение между клетками через поры. Иногда такие грибки (дрожжи) не имеют мицелия и представляют из себя отдельные клетки. В случае нерасхождения их при делении, происходит скопление клеточек, которое называется ложным мицелием.
К фикомицетам — низшим грибкам относятся такие, у которых мицелий несептированный. Они представляют собой одну разветвленную огромную клетку без промежуточных перегородок, обычно в них находится множество ядер.

Рис. 6. Грибной мицелий.

Самые известные микромицеты

К микроскопическим грибам относится Мукор, Пеницилл и Дрожжи.

Грибы рода Mucor – это 60 видов грибов, которые мы называем белой плесенью. Образуют колонии белого и серого цвета, которые по мере созревания спор становятся черными. Мицелий у мукора одноклеточный, в состав клеточной стенки входит азотосодержащий углевод хитозан, который обладает аллергенными особенностями. Среди них есть паразиты, но имеются и те, которые активно используются в изготовлении антибиотиков. Гриб Мукор китайский – основа закваски «раги» на основе сои и злаков.

Вам будет интересно:Виноградов Иван Матвеевич: дата и место рождения, биография, семья, научная деятельность и фото

Пеницилл (Penicillium) – род микроскопических грибов, которые распространены повсюду – в почве, воде, морях, воздухе, помещениях, на всех поверхностях. Образует колонии зеленоватого цвета. Пеницилл золотистый или зеленая кистевидная плесень – самый распространенный представитель рода и источник пенициллина. Эти грибы имеют ветвящийся многоклеточный мицелий.

Дрожжи – группа разнообразных одноклеточных грибов из разных классов (1 500 видов из класса аскомицетов и базидомицетов). Эти грибы не образуют мицелия, а их клетки имеют размер до 40 мкм. В общую группу их объединяют за особенности метаболизма – все они получают энергию во время брожения (окислительно-восстановительного процесса, в результате которого разлагаются углеводы, а продуктами распада являются спирты). Хлебопечение, виноделие, пивоварение и квасоварение – не полный перечень отраслей, где человек использует данные грибы. И в то же время – это один из главных факторов порчи пищевых продуктов, а некоторые – паразиты, вызывающие заболевания у человека (кандидоз, криптококкоз, питириаз, фолликулит, себорейный дерматит).

Микромицеты в природе

Значение микроскопических грибов в природе огромно. Они участвуют в круговороте веществ, разлагая органические останки наряду с бактериями.

Почвенные грибы участвуют в образовании плодородного слоя. В симбиозе с водорослями в составе лишайников они первыми заселяют бедные грунты и принимают активное участие в разрушении горных пород.

Стоит отметить такое явление, как микориза – клетки микроскопического гриба вступают в симбиотические отношения с растениями. При этом растения дают грибу органические питательные вещества, а гриб продуцирует необходимые для роста и развития растений витамины и азотсодержащие вещества.

Микроскопические грибы присутствуют во всех биоценозах и выполняют важную экологическую функцию. Они являются важным детритным звеном пищевых цепочек и регуляторами численности других организмов. Во многих биогеоценозах доля биомассы грибов от биомассы всех микроорганизмов составляет до 90 % и сопоставима с биомассой корней высших растений.

Нельзя не отметить и роль в природе микроскопических патогенных грибов. Они регулируют численность других организмов и участвуют в сменах биоценозов на планете.

Вредные свойства грибков

Многие микроскопические грибки способны вызывать порчу зерна, фруктов и других продуктов питания. Научные исследования показали, что если произошло заплесневение мучных изделий или молочных продуктов, что не следует употреблять их в пищу, так как плесень распространяется в глубину продуктов.

Рис. 10. Грибок на кормовых культурах.

Рис. 11. Хлеб, испорченный грибком.

Некоторые виды грибков могут вызывать заболевания животных и человека. К ним относятся аспергиллы, пенициллы, мукор, фузариум, кандида и многие другие. Их попадание в организм может спровоцировать аллергию или отравление.

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ

Где находится среда обитания дрожжей?
Кто такие актиномицеты?
Что такое грибок? Виды грибка
Кто такие микроорганизмы?
Что такое сапрофиты
Фото грибка головы
Что такое онихомикоз
Все про грибок ногтей и его лечение

Самое популярное

Все о грибке стопы: симптомы и эффективное лечение современными препаратами
Грибок кожи головы: как распознать и лечить
Симптомы и лечение грибка ногтей на руках (онихомикоза)
Польза и вред кишечной палочки
Как лечить дисбактериоз и восстановить микрофлору

Подведем итог

На протяжении тысячелетий удаление жира с кожи считалось самым трудоемким процессом в кожевенной промышленности. Процесс был долгим и грязным – использовали голубиный помет и экскременты собак. Сегодня протеиназа — фермент, который добывают из грибов Aspergillus, сократила этот процесс до 24 часов, кроме того, сделала кожу более мягкой и легкой в окрашивании.

Это только один пример того, насколько полезны могут быть микроскопические организмы. Несмотря на развитие биологии, многие особенности жизнедеятельности этих организмов еще остаются тайной.

Ежегодно систематики описывают более тысячи новых видов микроскопических грибов. Роль почвенных микромицет остается самой неизученной отраслью как биоэкологии, так и биогеографии. И связано это в первую очередь со сложностями наблюдения подобных организмов в естественной среде обитания.

Новый раздел в микологии – учение о токсинах грибов — уже сегодня дает нам надежду победы над раком. Например, токсин гриба Чага многократно повышает сопротивляемость организма к развитию раковых клеток. А псилобицин дает хорошие предпосылки в лечении нервных расстройств. Даже изученный пеницилл продолжает удивлять микробиологов — совсем недавно ученым удалось выделить из него вещества, близкие по химическому составу к гормонам либеринам.

Не останутся в стороне грибы и при разработке новых биологических средств защиты посевов сельскохозяйственных растений, и в разработке новых «зеленых» способов утилизации отходов.