Тема 5 микроскопические грибы

Цель занятия. Ознакомить студентов с особенностями морфо­логии и методами исследования микроскопических грибов раз­личных таксономических групп.

Оборудование и материалы. Грибные культуры родов Мисог, Penicillium, Aspergillus, Fusarium на плотных средах в чашках Пет­ри, суспензия дрожжей в бактериологических пробирках, пред­метные и покровные стекла, микологические крючки или препа­ровальные иглы, световой микроскоп.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Грибы — это хемоорганотрофные микроорганизмы с эукариотической клеточной организацией, лишены фотосинтетических пигментов, широко распространены в природе. Грибы относят к царству Fungi (лат.) или Mycota (греч.), включающему в себя око­ло 120 000 видов. Для ветеринарии наибольшее значение имеют микроскопические грибы, вызывающие патологию у животных и людей, — представители родов Aspergillus, Penicillium, Мисог, Fusarium, Candida, Histoplasma, Coccidioides, Stachybotrys, Dendrodochium.

Морфология грибов. У большинства видов вегетативное тело (таллом) состоит из ветвящихся нитевидных клеток (гифов), об­разующих мицелий, или грибницу. Нитевидные грибы (гифомицеты) условно называют плесневыми. Существуют и одноклеточ­ные неветвящиеся грибы — дрожжи, дрожжеподобные (рис. 19).

Различают мицелий субстратный, контактирующий с пита­тельной средой, и воздушный, возвышающийся над нею. Попа­дая в субстрат, гифы растут концевыми участками и ветвятся радиально от центра инокуляции к периферии, формируя коло­нию. Для прикрепления к субстрату и потребления из него пита­тельных веществ мицелий у некоторых видов образует корешкообразные выросты — ризоиды. К видоизменениям ми­целия относят также склероции — округлые или продолговатые сплетения гифов, содержащие много питательных веществ, не­обходимых грибу при неблагоприятных условиях (рис. 20).

По строению мицелия грибы подразделяют на два класса.

Низшие грибы (фикомицеты). Этот класс характеризуется несептированным мицелием, который представлен одной сильно разветвленной гигантской клеткой без перегородок и с много­численными ядрами.

Высшие грибы (микомицеты). Характеризуются септированным мицелием: гифы мицелия разделены перегородками (септы,септумы) на отдельные одноядерные или многоядерные клетки. Цитоплазма одной клетки сообщается с цитоплазмой соседней через пору в центре перегородки. У некоторых высших грибов (дрожжи) мицелий отсутствует, а вегетативное тело представлено отдельными клетками с клеточной стенкой. Если в процессе де­ления или почкования дрожжевые клетки не расходятся, то обра­зуются скопления клеток, которые называют ложным мицелием (псевдомицелием) (см. рис. 19).

Размножение грибов. Различают вегетативный и репродуктив­ный способы размножения.

Вегетативный способ. Это размножение происходит без учас­тия специальных органов, простым распадением мицелия на обособленные клетки: хламидоспоры — концевые или интеркалярные — одноклеточные или многоклеточные участки гиф разнообразной формы с диаметром, превышающим длину исходной клетки; о и д и и — отдельные, чаще овальной формы клетки с тонкой оболочкой, диаметр которых равен диаметру ис­ходной гифы; артроспоры — прямоугольные или много­гранные, поднимаются в виде четок над гифами воздушного ми­целия и распадаются на отдельные клетки; бластоспоры — округлой формы, формируются на мицелии путем почкования.

Все названные виды спор представляют собой формы изме­ненного мицелия и способны при благоприятных условиях обра­зовывать новый мицелий (рис. 21).

Репродуктивный способ. Это размножение при помощи специ­ализированных органов, может быть бесполым и половым.

Бесполое размножение осуществляют особые клетки, которые развиваются эндогенно (спорангиоспоры, зоо­споры) или экзогенно (конидии).

Спорангиоспоры — неподвижные, с твердой оболочкой, обра­зуются обычно у низших грибов внутри шарообразных споранги­ев, находящихся на особых ответвлениях гифов — спорангиенос-цах (рис. 22).

Зооспоры формируются в зооспорангиях у низших грибов, приспособленных к водному или полуводному образу жизни. Зооспоры подвижны.

Конидии образуются у высших грибов на специализирован­ных ответвлениях гифов — конидиеносцах. Конидии могут быть одноклеточными и многоклеточными, различной формы, окрас­ки и разных размеров. Расположены одиночно или цепочками, а также в виде скоплений, образующих головку.

Половое размножение: в результате слияния ядер двух клеток и последующего редукционного деления образуют­ся специализированные гифы с органами полового спороношения — сумками (асками) у аскомицетов и базидиями у базидио-мицетов. Внутри аска развиваются аскоспоры, на поверхности базидии — базидиоспоры. К аскомицетам относят дрожжи, некоторые плесневые грибы; к базидиомицетам — шляпочные, го­ловневые и др.

Грибы, способные к половому размножению, называют со­вершенными, развивающиеся без полового цикла — несовер­шенными (Deuteromycetes). У совершенных грибов в цикле разви­тия отмечены стадии бесполого и полового спороношения.

Особенности строения некоторых низших и высших грибов. К типичным представителям фикомицетов относят грибы рода Мисог (головчатая плесень). Размножаются фикомицеты поло­вым путем, репродуктивным бесполым, а также оидиями и хламидоспорами. От несептированного мицелия отходят плодоно­сящие гифыспорангиеносцы (см. рис. 22) со спорангием, внутри которого развиваются эндоспоры — спорангиеспоры. При созре­вании спорангии разрываются и споры попадают в окружающую среду.

К микомицетам относят грибы родов Penicillium, Aspergillus, Fusarium и др.

У грибов рода Penicillium (кистевидная плесень) мицелий и конидиеносцы септированы. Конидиеносцы ветвятся в верхней ча­сти один или несколько раз, образуя кисточки, на которых развиваются метулы с мутовками фиалид (метулы — цилиндричес­кие клетки, мутовки — пучки или скопления клеток, фиал иды — конидиогенные клетки). От фиалид в виде цепочек отшнуровываются конидии (рис. 23)

Грибы рода Aspergillus (леечная плесень) характеризуются септированным мицелием и несептированными конидиеносцами с различной формы вздутиями на концах. На вздутиях расположе­ны непосредственно фиалиды — носители цепочек конидий (го­ловка одноярусная) или образуются метулы, на вершине которых развиваются пучки фиалид (головка двухъярусная). Головкой аспергилла называют вздутие конидиеносца с метулами, фиалида-ми и цепочками конидий (рис. 24).

У грибов рода Fusarium мицелий септирован, обычно окрашен в розовый, фиолетовый или другой цвет. На воздушном мицелии формируются макро- и микроконидии. Макроконидии состоят из нескольких крупных клеток веретенообразной или серповид­ной формы. Микроконидии чаще одноклеточные, редко с од-ной-двумя перегородками (рис. 25). Вегетативное тело грибов рода Fusarium иногда образует хламидоспоры, склероции.

Дрожжи — представители класса Ascomycetes — одноклеточные организмы круглой или овальной формы с двухконтурной обо­лочкой и ядром. Размножение дрожжей происходит почковани­ем или делением; у некоторых видов — половым путем: споры полового размножения — аскоспоры развиваются эндогенно в сумках (асках).

Особенности микроскопического исследования грибов. Обычно грибы исследуют в неокрашенном состоянии. На предметноестекло наносят каплю жидкой смеси, состоящей из воды, этано­ла и глицерина в равных объемах. Фламбированной иглой или микологическим крючком берут кусочек мицелия, помещают в каплю жидкости на предметное стекло, нити мицелия осторожно расправляют препаровальной иглой и накрывают покровным стеклом. Микроскопируют с объективом х40 при затемненном поле зрения (опущен конденсор или уменьшен диаметр отверстия диафрагмы) или в иммерсионной системе. Использование воды для приготовления препарата приводит к разрушению цепочек спор. Большое количество изо­лированных спор в препарате ча­сто мешает микроскопии. В та­ком случае часть жидкости удаляют, касаясь с одной стороны препарата кусочком фильтро­вальной бумаги, одновременно с другой стороны добавляя новую жидкость. Дрожжи микроскопи­руют аналогичным образом, а также готовят из них мазки, ок­рашенные простым способом.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Приготовить препараты из культур грибов родов Мисог, Penicillium, Aspergillus, Fusarium и дрожжей.

Изучить под микроскопом строение мицелия, морфологию органов плодоношения и спор; зарисовать, обозначить структур­ные элементы.

Контрольные вопросы

Каковы характерные особенности микроскопических грибов?

В чем отличие высших от низших, совершенных от несовершенных грибов?

3. Чем характеризуются представители фикомицетов и микомицетов родов Мисог, Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Ascomycetes (дрожжи)?