Лабораторное занятие №1.
Тема: « Знакомство с биологией микроскопических грибов – важнейших продуцентов современной биотехнологии».
Цель занятия:
- освоить технику приготовления простейших микроскопических препаратов и методику их светового микроскопирования;
- ознакомиться с особенностями биологии и морфологии наиболее распространенных плесневых грибов и дрожжей;
- получить дополнительную информацию об использовании грибов в качестве продуцентов современной биотехнологии.
1. Общая характеристика грибов.
Грибы – это одна из самых больших и процветающих групп организмов; к ней относится около 80 000 описанных видов. Размеры грибов колеблются от одноклеточных форм (например, дрожжей) до больших, имеющих так называемое плодовое тело, и используемых в пищу. Грибы занимают самые разные экологические ниши как в воде, так и на суше. Грибы имеют важное значение в связи с той ролью, которую они играют в биосфере, и в связи с тем, что они используются людьми для медицинских и хозяйственных целей.
К грибам относятся бесчисленные плесени, разнообразные дрожжи и многочисленные другие организмы, населяющие нашу планету. Среди грибов известно много возбудителей болезней как животных и человека, так и растений.
Изучением грибов занимается наука микология (от греч.mykes-гриб). Это одно из направлений микробиологии, так как большая часть методик, применяемых при исследовании грибов, практически не отличаются от методик, используемых при изучении бактерий.
Грибы – это эукариоты, утратившие хлорофилл, и являющиеся такими же гетеротрофами, как и животные. Вместе с тем у них имеется жесткая клеточная стенка, и они, как и растения, не способны к передвижению.
В настоящее время грибы выделяют в отдельное царство Fungi. Современная систематика грибов представлена следующим образом:
царство FUNGI
Chytridiomycota oomycota zygomycota ascomycota basidomycota fungi imperfecti
Две самые большие и наиболее высокоорганизованные группы - это Ascomycota и Basidiomycota.
Микроскопические грибы живут, как правило, на поверхности различных субстратов. Большинство из них является аэробами (то есть нуждаются в кислороде воздуха). Грибы легко выдерживают низкие температуры, и поэтому могут жить и размножаться даже в бытовых и производственных холодильных камерах. Среди грибов встречаются как сапрофиты, так и паразиты (см. способы питания микроорганизмов). Все грибы для осуществления своей жизнедеятельности используют углерод готовых органических соединений. Таким образом, грибы, как и животные, относятся к гетеротрофным организмам.
У представителей царства грибов имеет место как бесполое, так и половое размножение. Однако, последнее встречается только у более высокоорганизованных форм (отдел Ascomycota). Бесполое размножение может осуществляться либо с помощью спор, либо путем почкования клетки (см. далее).
Для большинства грибов характерно наличие мицелия. Такие грибы часто называют плесенями. Более академичное название – мицелиальные грибы. Соответственно те грибы, у которых мицелий отсутствует, называют безмицелиальными.
2. Биология мицелиальных грибов. Их практическая значимость.
2.1. Общие представления о морфологии мицелиальных (плесневых) грибов.
Мицелиальные грибы, как было уже сказано, все имеют так называемое вегетативное тело - мицелий, (или грибницу), состоящую из тонких ветвящихся нитей, называемых гифами. В микологии гифы определяют как нитчатые вегетативные органы. Различают субстратный мицелий (погруженный в субстрат), и необходимый для питания организма, и воздушный (поверхностный), развивающийся на поверхности среды и служащий для размножения. Мицелий бывает септированный (разделенный перегородками) и несептированный. Иногда мицелий грибов образует ризоиды - корешкообразные выросты, при помощи которых крепится к субстрату и получает питательные вещества.