Признаки грибов (Fungi, Mycota)

признаки растений признаки животных

-неогр.верхушечный рост хитин в клет.стенке

-поперечные перегородки мочевина, гликоген

*мицелий (сост.из гиф. Плектенхима – ложная ткань, образ.гифами)

*плеоморфизм: один вид имеет неск.стадий развития, кот. разл-ся по

-внешности

-местообитанию

-функциям

Пример: Zygomycota, Ascomycota.

*гетерокариоз (в одной клетке неск.ядер)

*1-2 т/га, до 35 км/г

*за сутки разлагают в 2-7 раз больше, чем потребляют (т.к. выделяют ферменты)

По типу мицелия грибы делят на:

1) Низшие

-неклеточный мицелий

-нет перегородок

-гетерокариоз

2) Высшие

-клеточный мицелий

По размножению выделяют:

1) Chitridiomycota (они одни имеют подвижные зооспоры)

2) Zygomycota (спорангий-бесполое, зигоспора-половое (подробнее см.вопрос 28))

3) Ascomycota (имеют сумку (аск) с 8 спорами, нет подвижных форм)

4) Basidiomycota (базидии, пряжки на мицелии)

Также выделяют Deuteromycota (у них не найден половой процесс) и грибоподобные миксомицеты (относятся к Protozoa)

Роль грибов в почвах:

-структурирование почвы

-синтез меланиновых пигм-оввлияние на окраску гумуса

-гетеротрофная нитрификация (подр.см.вопрос 41)

-растворение труднодоступных фосфатов, выд-е орг.к-т

11. Дрожжи в почвах

Дрожжи – грибы, вегетативная стадия которых представлена одиночными почкующимися или делящимися клетками. Не обособлены в отдельный таксон, встречаются среди Ascomycota, Basidiomycota.

*клетки разной формы, могут формировать псевдомицелий (настоящий мицелий формируется при апикальном росте, а псевдо – при почковании)

*около 1000 видов

*в природе часто в ассоциации с растениями

Роль дрожжей в почве:

-трансформация орг.в-ва

-влияют на состав гумуса и водопрочность агрегатов

-в ассоциации с бактериями эффективнее фиксируется азот (дрожжи – углеродное питание бактерий)

-образуют комплексы с минеральными элементамиповышают их доступность

Примеры:

-Saccharomyces cerevisiae – винные дрожжи

-Lipomyces – типично почвенные дрожжи (L.tetasporus, L.starkey, L.lipofer)

*не способны к брожению (только прямое окисление органики)

*разлагают множество сложных соединений (крахмал, гетероциклы)

12. Лишайники и их роль в почвообразовательных процессах

Лишайники (Lichene) – группа симбиотических организмов (гриб+водоросль)

-гриб дает воду

-водоросль синтезирует органику

*тело – таллом (гомеомерный – симметрия на срезе, гетеромерный – нижний слой толще и плотнее, водоросли сосредоточены ближе к вершине)

*образуют лишайниковые вещества

*медленный рост (0.2-100мм), прикреплены к субстрату

*размн-ся делением таллома, либо с помощью сумки гриба

*уст-вы к высушиванию, поглощают воду из атмофсеры

По типу субстрата различают:

*эпигейные (напочвенные. Не встречаются в плодородных почвах, т.к. сильная конкуренция): Cladina, Aspicilla

*эпилитные (наскальные): Lecidea, Lecanora

Также встречаются актинолишайники:

-слоистый таллом

-актиномицет стимулирует образование хлорофилла

Роль лишайников в почве:

*разрушают горные породыпервичное почвообразование (выделяют орг.к-ты)

13. Сравнительная характеристика клеток эукариот и прокариот

14. Царство прокариот. Основные группы и их характеристика

15. Актиномицеты. Распространение, численность и роль в почве

Актиномицеты – Грам«+» бактерии

-ветвящийся мицелий (0.5-1 мкм): часть проникает в плотный субстрат, а часть – воздушный мицелий.

-синтезируют гидролазы (способны разлагать много чего как грибы)

*размн-ся мицелием или спорами (форм-ся на возд.мицелии; часто неподвижные, иногда со жгутиками)

*продуценты антибиотиков (н-р, стрептомицин)

*могут быть патогенами человека, животных, растений

Роль в почве:

*образуют симбиотические азотфиксирующие ассоциации с растениями

*активные разлагатели сложных органических соединений

16. Вирусы и фаги

*были открыты Ивановским в конце 19 века (вирус табачной мозаики не задерживался батериальными фильтрами)

*группа чрезвычайно мелких паразитов, развиваются только внутри клеток других организмов. Отличие: вирус – паразит животных и растений, а фаг – паразит микроорганизмов.

*не имеют клет.стр-я, живут в виде вирионов (НК+капсид)

*в почве вирусы и фаги не размножаются, но долго сохраняются

Лизогения (фагоносительство) – явление, при котором:

-колония заражена фагом извне

-фаг не убивает клетку (умеренный фаг) и передается при делении

-НО если клетка ослабляетсяфаг может убить

17. Общие представления об обмене веществ у микроорганизмов.

Обмен в-в - набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни.

*Осн.источник энергии –АТФ

*в-ва попадают в клетку через фосфолипидную мембрану

Практически все реакции протекают с участием ферментов.

Фермент – катализатор белковой природы. Ферменты специфичны 1 субстрат – 1 фермент). Бывают:

*констутивные (всегда синт-ся клеткой)

*индуцибельные (синт-ся только при наличии опр.субстрата)

Клетка может управлять скоростью отдельных реакций с помощью 2 механизмов:

1) механизм репрессии конечного продукта (в одной из реакций есть аллостерический (регуляторный) фермент, который связывается с конечным продуктом и изменяет активность начального фермента)

2) механизм катаболитной репрессии (если есть 2 субстрата, то сначала исп-ся тот, кот.обеспечивает более быстрый рост)

По зависимости от факторов роста (в-в, лимитирующих рост – витаминов, аминок-т итд):

-прототрофы (не зависят от факторов роста)

-ауксотрофы (зависят)

По типам питания выделяют

1) источник энергии

-фототрофы (свет)

-хемотрофы (химические связи в в-вах)

2) донор водорода (электронов)

-органика

-неорганика

3) источник углерода

-автотрофы (угл.газ)

-гетеротрофы (органика)

Пример: фотолитоавтотрофы (растения, зеленые бактерии), хемоорганогетеротрофы человек) итд.

Физиологическая группа – сов-ть микроорг-мов, осуществляющих одну и ту же общую физиологическую функцию в цепи превращ-я в-в.

Например: аммонификаторы, нитрификаторы, сульфатредукторы итд.

18. Катаболизм

Катаболизм – процесс распада какого-либо в-ва на более простые с выделением АТФ (энергии).

Пример: гликолиз (глюкозамол.к-та), брожение.

Создаются в-ва с макроэнерг.связями, чаще всего АТФ при реакциях фосфорилирования:

1) субстратное (брожение). Бродят углеводы, спирты, орг.к-ты, гетероциклы. Накапливаются орг.к-ты, спирты, ацетон, угл.газ, водород. По главному продукту различают брожения (спиртовое, молочнокислое, маслянокислое)

2) фотофосфорилирование (анаэробный процесс).

-хлорофилл (водоросли (эукариоты), зеленые бактерии (прокариоты))

-родопсин (галобактерии)

У эукариот и цианобактерий в ходе фотосинтеза выделяется кислород, у остальных – нет.

3) окислительное фосфорилирование. Суть: кислород акцептирует электрон.

-дыхание (перенос электрона на молек.кислород)

-анаэробное дыхание (перенос электрона на неорганические акцепторы: сульфаты, нитраты, карбонаты)

Процессы катаболизма регулируются механизмом катаболитной репрессии (см.выше)!

19. Анаболизм

Анаболизм – сов-ть процессов синтеза более сложных в-в из простых, протекающих при затратах энергии (АТФ).

Пример: фотосинтез, синтез белков итд.

*C:N=5:1 в биомассе, НО C:N=25:1 в среде, т.к. 1/5 C включается в в-ва клеток, а остальное расходуется на энергетические нужды.

*Источник С – органика, угл.газ

*Источник N – белки, нитраты, молек.азот

Процессы анаболизма регулируются механизмом репрессии конечного продукта (см.выше)!

20. Роль почвенных микроорганизмов в биологическом круговороте веществ на Земле

-редуценты (актиномицеты, цитофаги)

-могут быть продуцентами (цианобактерии, зеленые водоросли)

21. Энергетические процессы у микроорганизмов

Энергетический процесс (применительно ко всему живому) – сов-ть процессов обмена в-в, обеспечивающих снабжение клеток энергией.

Энергетические процессы подразделяются на:

*процессы образования и накопления химической энергии (АТФ, гликоген)

-фотосинтез

-хемосинтез

-нитрификация

*процессы превращения химической энергии в механическую, тепловую и другие виды энергии (потребление АТФ)

-окисление органики, разложение полимеров

-денитрификация

22. Роль микроорганизмов в питании растений

-разл-е опадаформ-е гумуса

-фиксация азота (только прокариоты): Rhizobium, Bradirhizobium, Azospirillum (симбиотич.), Azotobacter (свободножив.)

-перевод труднодоступных мин.солей в доступную форму (мобилизация; в особенности фосфор)

23. Круговорот углерода.

Круговорот углерода – геохимический цикл планетарного масштаба, состоящий из взаимно противоположных процессов: фиксации угл.газа и минерализации орг.в-ва.

1) Связывание углекислого газа (в основном растения)

*фотосинтез (180 млрд.т/г)

*хемосинтез (аноргоксидация)

*гетеротрофная фиксация (н-р, карбоксилирование)

*обр-е метана (метаногены – см.вопрос 30)

2) Минерализаация (в основном бактерии)

*окисление метана (метанотрофы – см.вопрос 31)

*разл-е полимеров (см.соотв.вопросы 42,46,47 итд): гидролитики

24. Клубеньковые бактерии (Rhizobium, Bradirhizobium, Mezorhizobium, Sinorhizobium)

Клубеньковые бактерии – симбиотические палочковидные бактерии типа Протеобактерии.

-заражение корня генетически запрограммировано и происходит в период прорастания семян

-бактерии в клубеньке=бактероидыфиксация азота

Другие виды азотфиксирующего симбиоза:

*актинориза (Franckia). Встречается у ольхи, облепихи.

*взаим-е цианобактерий (Anabaena azollae) с водным папоротником (Azolla). Растет на пов-ти рисовых полей150-300 кг азота на 1 гарисовые поля обеспечены азотом

*в лишайниках с цианобактериями

Сущ-ет нитрагин (препарат на основе клубеньковых бактерий)

25. Архебактерии

Архебактерии – группа микроорганизмов

-рибосомы по св-вам похожи и на эукариот, и на бактерий

-способны образовывать метан (уникальная способность)

-большинство архей – экстремофилы (живут в условиях с высокими температурами, кислотностью итд)

-не способны к паразитизму

Виды архей:

1) метаногены (см.вопрос 30)

2) экстремальные галофилы

*разв-ся в рассолах (не менее 10% NaCl)

* нет кислорода, но есть светобр-ся пурпурные мембраны с родопсиномсинтез АТФ

*Halo- и Natrono-

3) экстремальные термофилы (Crenarcheota)

*только в горячих источниках (обычно в зонах вулканической активности) с температурой до 200-300 градусов.

Типичные представители:

а) Sulfolobus acidoaldarius

*не имеет опр. формы

*растет в среде при рН=1

*имеет пили – волоски для прикрепления к

частичкам серы (дыхание)

б) Thermoplasma

*нет клет.стенки

*анаэробны, восстанавливают серу

в) Picrophilius

*при рН=0.2-2.2, температуре 105 градусов

26. Протеобактерии.

Протеобактерии – Грам(-) бактерии

-1500 видов

-разнообразные формы, функции (в честь греч.бога Протея)

По последовательностям 16S-рРНК делятся на:

1) альфа-подкласс

*пурпурные несерные

*простекобактерии: есть простека (вырост). Caulobacter.

*симбиот.азотфиксаторы (клубеньковые; см.вопрос 24)

*свободножив.азотфиксаторы:

Azotobacter (влажные нейтр.и слабощел.почвы)

Beijerinckia (слизистые бактерии, кислые почвы)

2) бета-подкласс

*метанотрофы

*нитрификаторы

3) гамма-подкласс

*энтеробактерии – факультативно анаэробные Грам(-) палочки

-эпифитные

-в кишечной флоре млекопит. (Escherichia coli, Salmonella)

-в воде и почвах (Serratia, Proteus)

*серные пурпурные

*псевдомонады: Грам(-) аэробные палочки и кокки

4) дельта-подкласс

*сульфатредукторы

*бделловибрионы – пиявки, пожирающие бактерий.

*миксобактерии – скользящие аэробные органотрофные бактерии, обр-ют плодовые тела( Myxococcus)

27. Насекомые: разлагают, гумифицируют.

1) Коллемболы. 50 000 экз./кв.м. Хищники, сапрофаги. 0.2-2 мм. Живут в подстилке, любят воду. Формируют гумусовый слой подстилки, регулируют числ-ть микроорг-мов.

Делятся на 3 группы:

-поверхностные (в подстилке; сильные конечности, окрашены),

-гемиэдафические (в гумусовом слое)

-эуэдафиты (в мин.гор-тах)

2) Личинки насекомых

3) Муравьи (Formica rufa и термиты – общественные насекомые

-концентрирование органического вещества внутри гнезда

-обогащение почвы углеродом, азотом, обменными снованиями

-перемешивание почвы

28. Характеристика основных отделов почвенных грибов

29. Микоплазмы (Mollicutes)

Микоплазмы - прокариотные одноклеточные, грамотрицательные микроорганизмы, не имеющие клеточной стенки (только цитоплазм.мембрана)

*хемогетеротрофы, в основном факультативные анаэробы

*размн-ся непр.делениемклетки разной формы

*самые мелкие из клеточных, имеют кольцевую двунитчатую ДНК, но ген.инфы меньше, чем в кишечной палочке (Escherichia coli)

*могут быть патогенами человека, животных, растений

Роль в почве:

-окисление железа и марганца (часто в ассоциации с др.орг-ми): Metallogenium symbioticum окисляет Mn и Fe в ассоциации с грибами

30. Бактерии – метаногены (Methano-)

Бактерии-метаногены – группа микроорганизмов домена Археи.

*карбонатное дыхание, хемолитоавтотрофы

*строгие анаэробы

*часто симбионты человека и простейших (водородных бактерий)

* (в почве)

*Methano-

-coccus

-bacterium

-spirillum

31. Бактерии - метанотрофы

Метанотрофы – микроорганизмы, окисляющие метан.

*облигатные метанотрофы: Methylo-

-monas

-bacillus

-coccus

*факультативные метанотрофы

Роль:

-продуценты белка из дешевого сырья

-борьба с метаном в угольных шахтах

-вовлекают метан в цикл углерода

32. Микробные сукцессии в лесной подстилке.

Микробная сукцессия – последовательные закономерные изменения в комплексе почвенных микроорганизмов и в происходящих микробиол.процессах.