Надцарство Эукариоты

Царство Грибы

Отдел грибы.

Морфофизиологическая характеристика отдела.

Грибы – это группа гетеротрофных организмов, объединяющая около 100 000 видов.

Они обособлены по своей морфофизиологической организации от остального мира живых существ. Их нельзя отнести ни к растениям, ни к животным. Тело грибов состоит не из типичных клеток, а из нитей. С миром животных их связывает наличие мочевины в обмене веществ, запасного вещества - гликогена, а также хитина в стенках гиф. С растениями их объединяет прикрепленный образ жизни, способность к неограниченному росту, тенденция к расчленению тела, что способствует всасыванию всей поверхностью тела.

Происхождение.

Теория растительного происхождения грибов предполагает их происхождение от зеленых водорослей, из чего следует, что грибы – явно регрессивная группа растений, утративших хлоропласты.

Теория животного происхождения основывается на том, что грибы изначально являются бесхлорофильными организмами, т.е. происходят от простейших гетеротрофных организмов, а не от водорослей. Эта теория предпочтительней, поскольку бесхлорофильные водоросли, в качестве запасного продукта накапливают крахмал. У грибов крахмала нет.

Тип обмена веществ – преимущественно аэробный. Могут быть паразитами, сапрофитами, симбионтами. Способ питания – осмотический, всасывание всей поверхностью тела. Некоторые виды способны получать энергию путем брожения в анаэробных условиях.

Жесткая клеточная стенка белковая и содержит хитин.

Тело состоит из длинных тонких нитей, называемых гифами. Совокупность гиф образует мицелий. Клетки мицелия запасают углеводы в виде гликогена.

Размножение: бесполое осуществляется при помощи спор. Если споры образуются в специальных органах – спорангиях, то спороношение эндогенное, если непосредственно на вертикальных гифах– экзогенное спороношение.

Вегетативное размножение осуществляется частями мицелия или почкованием.

Митоз и мейоз протекает без разрушения кариолеммы, под ней образуется веретено деления. После распределения хромосом ядро разделяется перетяжкой.

Выделяют три формы полового процесса:

• гаметогамия = слияние гамет, образованных в гаметангиях. Может быть изогамия, гетерогамия, оогамия.

• Соматогамия = слияние двух клеток вегетативного мицелия;

• Гаметангиогамия = слияние двух половых структур, не дифференцированных на гаметы.

Систематика: Отдел настоящие грибы делится на шесть классов.

К низшим грибам относят:

1. Класс Хитридиомицеты

2. Класс Оомицеты

3. Класс Зигомицеты.

К высшим грибам:

4. Класс Сумчатые (аскомицеты)

5. Класс Базидиомицеты

6. Класс Несовершенные грибы.

Низшие грибы имеют неклеточное строение (несептированный мицелий), т.к. его гифы не разделены на перегородки. Их тело представлено одной гигантской разветвленной многоядерной клеткой. Например, представители плесневых грибов, относящихся к зигомицетам. Высшие грибы имеют членистое (септированное тело), многоклеточное с одним или двумя ядрами. Например, аскомицеты, и шляпочные грибы, относящиеся к базидиомицетам.

Класс зигомицеты. Плесневые грибы.

Включает мукóровые грибы, а также грибы, паразитирующие на насекомых. Мукóр широко распространен в природе под названием белой плесени. Сапрофит по способу питания, развивается на почве, на пищевых продуктах. Гифы мицелия представляют собой вытянутую разросшуюся гигантскую клетку с множеством гаплоидных ядер (неклеточное строение). На мицелии развиваются многочисленные вертикальные спорангиеносцы со спорангиями. В результате митоза содержимое спорангия распадается на множество спор бесполого размножения. После их созревания оболочка спорангия лопается и споры рассеиваются, прорастая в новые особи.

Размножение может быть бесполым (спорами), вегетативным (частями мицелия), редко половым (зигогамия).

Зигогамия (гаметангиогамия) делится на несколько стадий:

1. Образование гиф, физиологически отличных: + женский и –мужской.

2. Образование утолщенных и обособленных участков на концах гиф (гаметангии гаплоидны );

3. Слияние гаметангиев с последующим слиянием ядер и образованием зиготы (2n); После периода покоя зигота делится мейозом и прорастает в гифу, увенчанную спорангием.

4. Прорастание зиготы.

Класс сумчатые (аскомицеты)

Аскомицеты – класс высших грибов с многоклеточным мицелием и органами спороношения – сумками (асками).

Представитель – спорынья – паразит злаков. Осенью на злаковых растениях образуются склероции – темно-фиолетовые рожки, представляющие собой мицелий гриба в стадии покоя. На зиму склероции выпадают из злаков в почву. Весной на почве склероции прорастают, образуя нитевидные выросты, увенчанные головками – стромами.

В этих стромах в результате полового процесса образуются плодовые тела – перитеции, заполненные длинными цилиндрическими сумками – асками, содержащими нитевидные аскоспоры. Созревание спор идет во время цветения злаков, в результате мейоза – это споры полового размножения.

Эти споры активно выбрасываются с помощью ветра, попадают на рыльца злаков, где и прорастают. Образующийся мицелий проникает в завязь пестика злака и разрушает ее. На наружных концах гиф мицелия в результате митоза отшнуровываются конидии – споры бесполого размножения, т.е. наступает конидиальное спороношение.

При этом гифы гриба выделяют капельки сладкой жидкости – медвяную росу. Насекомые переносят конидии на цветки соседних растений и заражают их. Склероции содержат алкалоиды, вызывающие отравления.

Пенициллиум – гриб сапрофит. Имеет членистый мицелий. Вверх отходят гифы - конидиеносцы, ветвящиеся на верхнем конце, которые называются – стеригмы. Каждый членик одноядерный. Стеригмы заканчиваются цепочкой наружных спор – конидий. В результате полового процесса образуются сумки с восемью аскоспорами, которые помещены внутри закрытого плодового тела – клейстотеции. Из мицелия пенициллиума Флемингом впервые был выведен антибиотик пенициллин. Применяется также в пищевой промышленности для приготовления особых сортов сыра.

Дрожжи – одноклеточные грибы из класса аскомицеты. Их вегетативное овальное тело одноклеточное и одноядерное. В природе существует большое число видов. Из – за способности сбраживать углеводы, расщепляя глюкозу с образованием этанола и углекислого газа, в культуру человеком введены пивные, винные, хлебопекарные и другие виды дрожжей.

Характеризуются сильно выраженным аэробным обменом веществ. Источником углерода являются разнообразные органические вещества: сахара, спирты, органические кислоты и другие.

Размножение – вегетативное (почкованием). При недостатке питания и избытке кислорода происходит половой процесс по типу хологамии. Зигота превращается в сумку, где мейотически образуются 4 аскоспоры, каждая из которых развивается в дрожжевые клетки.

Класс базидиомицеты

Объединяет почти все группы шляпочных грибов. Вегетативное тело представлено септированным мицелием, состоящим из членистых гиф. Специальных органов полового размножения не образуется. Половое размножение осуществляется следующим образом:

Из прорастающей гаплоидной базидиоспоры развивается первичный несептированный мицелий. Затем этот мицелий превращается в членистый. Каждый членик одноядерный. Затем происходит соматогамия – слияние конечных клеток гиф, имеющих разный половой знак. НО: слияние содержимого (протопласта) члеников не сопровождается слиянием ядер. Образуются дикарионы, которые затем синхронно делятся. Так формируется вторичный дикарионный мицелий.

На дикарионном мицелии образуется плодовое тело, которое состоит из пенька (ножки) и шляпки. Гимениальный слой шляпки (гименофор) может быть пластинчатым или трубчатым. В гимениальном слое на концах дикарионных гиф из двух ядерных клеток образуются базидии. По своему развитию базидии напоминают сумку и гомологичны ей. В базидии завершается половой процесс, т.е. сливаются ядра дикариона, и образуется диплоидное ядро. Это ядро делится мейозом с образованием четырех базидиоспор.

У высших грибов в цикле развития чередуются три фазы: гаплоидная, дикарионная (длится основную часть жизни) и диплоидная (кратковременна).

Значение грибов. Грибы участвуют в круговороте веществ в природе, минерализуют органические вещества и принимают участие в образовании гумуса. Их используют в пищевой промышленности для получения спирта, вина, пива, кваса, в хлебопечении, в получении белков и витаминов. Грибы образуют органические активные вещества – антибиотики, ферменты, органические кислоты и др. Пищевое значение имеют грибы класса базидиомицеты. Некоторые виды ядовиты для человека.

Грибы – паразиты наносят существенный вред человеку, животным и растениям. Они вызывают ряд заболеваний (микозы, стригущий лишай, парша), коррозию металлов, разрушают кожу, бумагу, ткани, производят порчу пищевых продуктов, могут служить причиной отравлений. Дереворазрушающие грибы (трутовик) наносят ущерб лесному хозяйству, уничтожают большое количество заготовленной древесины, деревянные постройки.

3