Общая биология.

1.Надцарство Прокариоты. Общая характеристика (строение клетки, способы питания, размножения, основы систематики).

В 1973 г. А.Л. Тахтаджян выделил 4 Царства органического мира, распределил их между 2 надцарствами.

I. Надцарство Доядерные организмы- Procaryota

1.Царство Дробянки – Mychota = Schizophyta. Это царство включает бактерии и сине-зеленые водоросли = цианобактерии.

Клетки прокариот не имеют оформленного ядра, его роль осуществляет ядерноподобное вещество - нуклеоид. Генетический аппарат представлен двойной замкнутой нитью ДНК (бактериальной хромосомой), не отделенной мембраной от цитоплазмы; гистоны и митотический аппарат отсутствуют, нет интронов. В клетках прокариот нет ряда органоидов, характерных для эукариот. Нет настоящего белка, МТХ, ЭПС, пластид, АГ и др. включений клетки (органелл мало и ни одна из них не имеет оболочки). В клетке присутствует сложное мембранное образование - мезосомы. Здесь у бактерий происходит дыхание. У некоторых есть газовые вакуоли и другие включения.

Клеточные оболочки жесткие, не содержат хитин и целлюлозы. Основу составляет гликопептид. Муреиновые клетки имеют небольшие размеры, диаметр в среднем 0,5-5 мкм. Нет митоза и мейоза.

Бактерии имеют маленькие размеры 0,5-2 мкм, разнообразны по форме. Снаружи клетка окружена плотной оболочкой, у некоторых - слизистая капсула. ДНК в виде кольца сосредоточена в одной хромосоме. Из типичных органоидов - только рибосомы.

Мембрана образует многочисленные выпячивания внутрь клетки.

Мезосома участвует в процессе синтеза клеточной стенки. Она аналог крист МТХ, ЭПС.

Размножение: поперечное деление на 2, поперечная перетяжка, почкование, половой процесс. «+» клетка-донор и «-« клетка-реципиент.

Питание: внешнее переваривание. Во внешнюю среду выделяются экзоферменты, расщепляющие питательные вещества. По типу питания делятся на 8 групп.

Сине-зеленые водоросли не имеют оформленного ядра, ДНК расположена в цитоплазме. Аэробы, способные к синтезу углеводов.

Размножение: деление клетки пополам, коньюгация.

2.Эволюция организации и структур в подцарстве Настоящие водоросли. Размножение и жизненные циклы водорослей. Экология водорослей. Значение водорослей в природе и в жизни человека.

Организация – это способ сложения клеток (одноклеточные, многоклеточные, колониал.).

Структура – внешний вид тела водоросли – нитчатая, разнонитчатая.

Типы структур талломов водорослей. Нет дифференцировки на вегетативные органы и ткани.

1. Амёбоидная структура.

2. Монадная структура - способна к активному передвижению - хламидомонада.

3. Коккоидная структура - лишена жгутиков и неспособна к активному передвижению. Clorella

4. Трихальная = нитчатая. Ulothrix sp.

5. Разнонитчатая = гетеротрихальная. Зелёная водоросль- Chara

6. Сифоновая - одно, но сильно разветвленная клетка с огромным количеством ядер. Vaucheria желто-зелёная

7. Пластинчатая - таллом в виде пластинки- морской салат Ulva.

8. Тканевая - клетки дифференцированы по выполняемым функциям, т.е. появляются примитивные ткани- морская капуста- Laminaria

Водоросли – обширная группа разнородных в систематическом отношении животных. Поэтому водоросли – скорее экологическая группа, объединённая водным образом жизни. Кроме того, все водоросли содержат хлорофилл и, обусловленное этим, автотрофное питание.

Размножение водорослей происходит 3 путями:

1. Вегетативное. Не происходит деления ядра клеток.

2. Бесполое. Осуществляется при помощи специализированных образованиё – спор.

Споры по способу передвижения делятся на подвижные – зооспоры и неподвижные – апланоспоры (более эволюционно продвинутые, т.к. не зависят от воды).

3. Половое. Происходит слияние генетического материала гаплоидных ядер. Обычно эти ядра содержатся в специализированных половых клетках – гаметах. При их слиянии наблюдается 2 этапа:

• Плазмогамия. Слияние внутреннего содержимого клеток.

• Кариогомия. Слияние ядер.

В результате слияния гамет образуется зигота, в которой в дальнейшем происходит редукционное деление ядра – мейоз.

Для водорослей характерны 3 типа полового размножения:

1. Хологамия. Слияние особей целиком.

2. Изогамия. Гаметы одинаковы по внешнему виду, но разные физиологически (условно мужские и условно женские).

3. Гетерогамия. Гаметы разные – одна крупная неподвижная – женская, другая мелкая подвижная.

4. Оогамия. Гаметы формируются в специальных вместилищах – гаметангиях.

Экология водорослей. Значение водорослей в природе и жизни человека.

1. Выделение кислорода.

2. Звено в пищевой цепи.

3. Цветение водоёмов. Пленка препятствует проникновению солнечной энергии и кислорода.

Для человека:

1.Питание: хлорелла-пища для космонавтов.

2.Медицина – спирулина используется в качестве биологически активных добавок.

3.Парфюмерия.

4.Космическая биология.

5.Биотехнология.

3.Особенности строения клетки и вегетативных органов грибов, их своеобразие и видоизменения. Способы размножения грибов. Вегетативное, бесполое и половое размножение. Экология грибов.

Вегететивные органы грибов.

Вегетативное тело большинства: грибов представляет собой мицелий, состоящий из ветвящихся нитей — гиф с апикальным (верхушечным) ростом и боковым ветвлением. Мицелий пронизывает субстрат и всей поверхностью поглощает из него питательные вещества (субстратный мицелий), а также располагается на его поверхности и может подниматься над субстратом (поверхностный и воздушный мицелий). На воздушном мицелии обычно образуются органы размножения.

Различают неклеточный, или ценоцитический мицелий, лишенный перегородок и представляющий как бы одну гигантскую клетку с большим числом ядер и клеточный, или септированный мицелий, разделенный перегородками — септами на отдельные клетки, содержащие от одного до многих ядер. Для представителей классов хитридиомицетов, оомицетов, гифохитриомицетов и зигомицетов, условно называемых низшими грибами, характерен неклеточный мицелий; У всех высших грибов — аскомицетов, базидиомицетов и дейтеромицетов — мицелий клеточный, с настоящими септами, образующимися упорядоченно, синхронно делению ядер. Септы иногда находят и у низших грибов: они отделяют репродуктивные органы и поврежденные участки гиф.

Септа развивается центрипетально, т. е. от стенки гифа к ее центру. В центре септы остается пора, через которую перемещаются питательные вещества, а также клеточные органеллы_. Строение септы у разных групп грибов неодинаково. У аскомицетов и некоторых базидиомицетов образуется простая септа с порой в центре. Большинству базидиомицетов свойственна так называемая долипоровая септа, имеющая трубчатое расширение у поры. С обеих сторон пора прикрыта мембранными структурами - парентосомами или поровыми колпачками. У некоторых грибов, например, у дрожжей, вегетативное тело представлено одиночными почкующимися или делящимися клетками. Если такие почкующиеся клетки не расходятся, образуется псевдомицелий.

Некоторые примитивные грибы имеют одноклеточный таллом, иногда лишенный клеточной стенки. Одноклеточные талломы грибов часто развивают ризомицелий — разветвленные нитевидные структуры, лишенные ядер.

При формировании плодовых тел и некоторых вегетативных структур гифы грибов плотно переплетаются, образуя ложную ткань - плекленхиму. По происхождению она отличается от настоящей ткани, возникающей в результате деления клеток в трех направлениях. Настоящие ткани у грибов встречаются довольно редко. Тканевое строение имеют, например, талломы лабульбениевых — Laboulbeniales из класса аскомицеты.

У многих грибов гифы соединяются параллельно в мицелиальные тяжи, выполняющие проводящие функции. Хорошо развитые и дифференцированные мицелиальные тяжи называют ризоморфами. Они известны, например, у опенка осеннего. Ризоморфы нередко достигают нескольких метров длины. Гифы их наружных слоев имеют утолщенные, часто темноокрашенные стенки и выполняют защитную функцию, а внутренние гифы — проводящую.

Другой тип видоизменений мицелия представляют широко распространенные у многих групп грибов склероцци. — плотные переплетения мицелия, служащие для перенесения неблагоприятных условий. Клетки склероциев богаты запасными питательными веществами. Часто склероции дифференцированы на кору — наружные слои клеток, обычно толстостенных и темноокрашенных, и внутреннюю часть, состоящую из тонкостенных светлоокрашенных клеток.

Клетка большинства грибов имеет хорошо выраженную клеточную стенку обычно около 0,2 мкм толщиной. В ней хорошо различимы слои. Наружный слой клеточной стенки часто аморфный, а внутренний представляет гомогенный матрикс с погруженными в него и определенным образом ориентированными микрофибриллами. Нередко клеточная стенка грибов имеет более сложное строение. Так, у нейроспоры — Neurospora она состоит из четырех хорошо дифференцированных слоев.

Строение клетки.

Клеточная стенка грибов содержит до 80—90 % полисахаридов, связанных с белками и липидами. Кроме того, в ее состав входят полифосфаты, пигменты, например меланины, и другие вещества. Микрофибриллярные скелетные компоненты клеточной стенки состоят из хитина или целлюлозы. У многих дрожжей скелетная часть стенки состоит из глюканов, отличных от целлюлозы. Аморфный матрикс образован преимущественно глюканами с разными типами связей.

Состав полисахаридов клеточной стенки характерен для представителей крупных таксономических групп грибов. У грибов из классов хитридиомицеты, аскомицеты, - базидиомицеты и дейтеромицеты в клеточных стенках содержатся хитин и глюканы. По этому признаку зигомицеты резко отличаются от перечисленных классов: клеточные стенки их мицелия содержат хитозан — полимер D-глюкозамина, но в них отсутствуют глюканы. Обособленное положение занимают оомицеты: в их клеточных стенках обнаружены глюканы и целлюлоза. Клеточные стенки гифохитриомицетов содержат целлюлозу и хитин. У грибов с дрожжеподобным ростом, вне зависимости от их систематического положения количество хитина в клеточных стенках снижено, но содержатся маннаны— полимеры маннозы.

В цитоплазме клеток грибов хорошо различимы рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи и ядра. Протопласт грибов окружен цитоплазматической мембраной — плазмалеммой. Между клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной грибов располагаются ломасомы — мембранные структуры, имеющие вид многочисленных пузырьков. В зависимости от происхождения различают настоящие ломасомы и плазмалеммасомы. Последние представляют собой производное плазмалеммы.

На границе между цитоплазмой и вакуолью также расположена мембрана — тонопласт. Между тонопластом и плазмалеммой находится внутренняя меморанная система — эндоплазматическая сеть.

В зоне роста гифы эндоплазматическая сеть образует многочисленные диктиосомы, совокупность которых составляет аппарат Гольджи. Однако не у всех групп грибов они хорошо выражены. У большинства грибов диктиосомы сложены стопкой. У зигомицетов они собраны в неправильное кольцо.

Митохондрии грибов сходны с митохондриями растений, но отличаются от них некоторыми деталями строения. Строение крист митохондрий у разных групп грибов неодинаково. Кристы оомицетов и гифохитриомицетов имеют трубчатое строение, сходное с кристами высших растений. У остальных групп грибов кристы митохондрий пластинчатые.

В цитоплазме грибов часто присутствуют микротельца — округлые или овальные мембранные структуры. Возможно, они идентичны или являются предшественниками лизосом или пероксисом — органелл, содержащих соответственно гидролитические ферменты или каталазу.

В растущих участках гиф в большом количестве содержатся пузырьки, или везикулы, происходящие от эндоплазматической сети. Они участвуют в транспорте веществ от аппарата Гольджи к месту синтеза клеточной стенки. Ядра грибов имеют типичное строение. Они окружены оболочкой, состоящей из двух мембран. В нуклеоплазме содержатся ядрышко и хромосомы. При митотическом делении ядра ядерная оболочка часто сохраняется.

В клетках грибов присутствуют многочисленные включения: гранулы гликогена, капли липидов. В вакуолях часто находятся гранулы белков и волютина.

Подвижные клетки грибов — зооспоры и гаметы — имеют жгутики. Жгутики грибов построены по типу, характерному, для всех эукариот; их главный стержень состоит из двух одинарных центральных микротрубочек, окруженных кольцом из девяти дуплетов микротрубочек Аксонемы у грибов соединяются с кинетосомой, или базальным телом, разными способами. У некоторых хитридиомицетов передняя часть ядра и его бока окружены так называемым ядерным колпачком, а кинетосома почти полностью опоясана большой полушаровидной митохондрией.

Жгутики у грибов двух типов: бичевидные, гладкие и перистые. У перистых жгутиков по бокам располагаются два ряда мастигонем - полых трубочек 2—3 мкм длиной и около 20 нм диаметром. Мастигонемы образуются в цистернах аппарата Гольджи. Крупные таксоны грибов, представители которых, имеют жгутики, различаются по их количеству и расположению на клетке.

На поверхности одиночных клеток некоторых грибов — споридий головневых и клеток дрожжей — обнаружены тонкие нитевидные структуры, названные фимбриями. Они имеют длину 0,5—10 мкм и толщину 6—7 нм. Предполагают, что фимбии играют существенную роль в агрегации клеток.

Для грибов характерно вегетативное, бесполое, половое размножение.

Вегетативное размножение может осуществляться обрывками мицелия или в результате распадения гиф на отдельные клетки, каждая из которых дает начало новому организму. Клетки с тонкими оболочками, начинающими отчленяться с кончика гиф, называются артроспорами(оидиями), а с толстыми темноокрашенными оболочками – хламидоспорами. Они хорошо переносят неблагоприятные условия и прорастают чаще всего мицелием. У дрожжей вегетативное размножение происходит путем почкования клеток.

Бесполое размножение происходит при помощи экзо- и эндоспор. Экзоспоры развиваются на специализированных веточках мицелия — конидиеносцах. Эндоспоры развиваются внутри спорангиев. У оомицетов, гифохитриомицетов и хитридиомицетов бесполое размножение происходит преимущественно при помощи зооспор — голых подвижных клеток, снабженных жгутиками. Количество жгутиков у зооспор и их расположение на клетке может быть неодинаковым. Зооспоры могут иметь один задний бичевид-ный жгутик, один передний перистый жгутик или два жгутика — бичевидный и перистый Зооспоры образуются эндогенно — в зооспорангиях.

У зигомицетов в спорангиях развиваются неподвижные споры, называемые спорангиоспорами. Спорангии находятся на специализированных гифах — спорангиеносцах, поднимающихся над субстратом.

Конидии как и спорангиоспоры - неподвижные споры, пассивно переносимые токами воздуха, каплями дождя, насекомыми и другими способами. Однако в отличие от эндогенных спорангиоспор они образуются на мицелии или его специализированных ветвях — конидиеносцах кзогенно. Конидиеносцы грибов имеют весьма разнообразное строение, часто наблюдается их агрегация в коремии, ложа или образование полузамкнутых структур — пикнид, в которых развиваются конидиеносцы и конидии. Бесполое размножение при помощи конидий характерно для аскомицетов, дейтеромицетов, базидиомицетов и некоторых низших грибов.

Половое размножение характерно для всех групп грибов, кроме дейтеромицетов, называемых также несовершенными грибами. Формы полового процесса у грибов разнообразны. Их можно разделить на три большие группы: гаметогамия, гаметангиогамия и соматогамия.

Гаметогмия — слияние гамет, образующихся в гаметангиях — часто наблюдается у низших грибов. Гаметогамия может быть изогамной (слияние морфологически не различающихся гамет) или гетерогамной (слияние гамет, различающихся- по размерам). При оогамном половом процессе крупные неподвижные яйцеклетки, формирующиеся в оогониях, оплодотворяются мелкими подвижными сперматозоидами, развивающимися в антеридиях. У многих грибов с этим типом полового процесса сперматозоиды не образуются, а яйцеклетки оплодотворяются выростами антеридиев.

Для многих грибов, например базидиомицетов, характерен соматогамный половой процесс, или соматогамия. В этом случае гаметы и половые органы отсутствуют, а сливаются обычные соматические клетки мицелия. Соматогамия часто происходит путем образования анастомозов между гифами мицелия.

У грибов с одноклеточными талломами часто наблюдается их слияние, называемое хологамией. Хологамия – одна из форм соматогамного полового процесса.По происхождению с соматогамией, вероятно, связана так называемая гамеангиогамия, характерная для зигомицетов и аскомицетов. Она состоит в слиянии двух специализированных половых структур, не дифференцированных на гаметы.

У зигомицетов сливаются два, как правило, многоядерных гаме-тангия, морфологически хорошо отличимых от мицелия, на котором они образуются. Этот тип полового процесса получил название зигогамии. Из зиготы развивается зигоспора, прорастающая после периода покоя в зародышевый спорангий.

У аксомицетов также происходит гаметангиогамия, но половые органы в этой группе более дифференцированы. Женский половой орган, состоит из аскогона и нитевидной трихогины, через которую содержимое мужского полового органа — антеридия переливается в аскогон. При этом происходит только плазмогамия, ядра не сливаются, а образуют дикарион — ассоциацию двух ядер. Из оплодотворенного аскогона сразу же, без периода покоя, вырастают аскогенные гифы, в которых ядра дикариона синхронно делятся. На аскогенных гифах развиваются сумки. Ядра дикариона сливаются, диплоидное ядро делится мейотически, затем следует митотическое деление и вокруг восьми появившихся гаплоидных ядер формируются восемь аскоспор. Аскоспоры развиваются в сумках эндогенно. Сумки обычно образуются в плодовых телах различного строения.

У базидиомицетов, как и у аскомицетов, половой процесс состоит из двух не совпадающих во времени этапов — плазмогамии и кариогамии. После плазмогамии формируется дикариотический мицелий (т. е. мицелий, содержащий дикарионы), существующий продолжительное время. На нем образуются базидии, в которых сначала сливаются ядра дикариона, а затем диплоидное ядро мейотически делится. На базидии экзогенно развиваются четыре базидиоспоры с гаплоидными ядрами. У некоторых групп базидиомицетов базидии возни кают на плодовых телах.

Среди грибов известны как гомота л личные, так и гетероталллчные формы. У гомоталличных грибов к слиянию способны клетки одного мицелия. У гетероталличных сливаются только клетки разного полового знака, образующиеся на совместимых мицелиях. Гетероталлизм у грибов может быть двух типов: биполярный (пол определяется одной парой аллелей) и тетраполярный (пол определяется двумя парами аллелей, локализованных в разных хромосомах и независимо комбинирующихся.

Для многих грибов из разных классов известно явление гeтерокариоза — содержание в мицелии генетически различных ядер. В процессе развития такого гетерокариотического мицелия число ядер разного типа может варьировать, обеспечивая адаптацию гриба к изменяющимся условиям среды. В гетерокариотическом мицелии иногда ядра могут сливаться, а при митотическом делении таких диплоидных ядер может наблюдаться рекомбинация. Процесс рекомбинации такого типа был назван парасексуальным процессом. Он состоит из нескольких этапов; слияние ядер гетерокариона и образование диплоидного гетерозиготного ядра; размножение таких гетерозиготных ядер в мицелии; митотическая рекомбинация во время размножения диплоидных ядер; вегетативная гаплоидизация диплоидных ядер в результате утраты ими хромосом. Парасексуальный процесс известен у многих грибов.

Характер смены ядерных фаз в цикле развития грибов может быть различен. У одних — гапобионтов — редукционное деление диплоидного ядра происходит при прорастании зиготы. У других — диплобионтов — вся жизнь проходит в диплоидной фазе, а диплоидное ядро редукционно делится только перед образованием гамет. У немногих грибов гаплоидная и диплоидная фазы в цикле развития имеют одинаковую продолжительность. Редукционное деление диплоидного ядра происходит у них перед образованием спор бесполого размножения. В цикле развития таких грибов наблюдается смена генераций. Она известна, например, у представителей рода алломицес — Allomyces из класса хитридиомицетов.

Грибы из класса дейтеромицетов не имеют полового процесса, и весь их жизненный цикл происходит в гаплоидной фазе (за исключением случаев образования диплоидов при парасексуальном процессе, известном у этой группы грибов.

Грибы как гетеротрофные организмы нуждаются в готовом органическом веществе. В природе они находят его или в виде разнообразных органических остатков растительного или животного происхождения, на которых они развиваются как сапротрофы, или в виде живых тканей других организмов, на которых они паразитируют. Сапротрофы обычно мало специализированы в отношении питания, хотя среди них есть довольно узкоспециализированные группы, например копрофилы или кератинофилы, чья специализация определяется в основном конкурентной способностью. Такие грибы «уходят» от конкуренции, занимая специфические экологические ниши, недоступные для других организмов. Сапротрофный способ питания для грибов первичен. Паразитизм представляет собой один из путей специализации грибов. Существующие сейчас грибы-паразиты стоят на разных ступенях эволюции — от факультативных паразитов до высокоспециализированных облигатных паразитов. Факультативные паразиты обычно развиваются как сапротрофы, но способны паразитировать на ослабленных растениях или на невегетирующих частях растений, например плодах. Факультативными сапротрофами называют грибы, обычно развивающиеся как паразиты, но в определенных условиях способные к сапротрофному существованию. Наконец, настоящие паразиты в природе развиваются только на живых организмах. Такие паразиты называют облигатными. Некоторые из них, например мучнисторосяные, не способны развиваться на искусственных питательных средах. Другие, например ржавчинные, могут расти на питательных средах ив условиях культуры даже образуют типичные спороношения. Такие грибы называют иногда экологически облигатными паразитами. Они могут развиваться как сапротрофы только при отсутствии конкуренции со стороны других организмов, в природных же условиях существуют только как паразиты на живых тканях, недоступных для конкурентов.

Грибы - паразиты могут получать питание из тканей хозяина разными путями. Среди низших грибов часто встречаются, внутриклеточные паразиты: их одноклеточный таллом, лишенный клеточной стенки, развивается внутри клетки хозяина. У малоспециализированных паразитов мицелий распространяется как по межклетникам, так и в клетках хозяина, не образуя особых структур для поглощения питательных веществ. Наконец, у наиболее специализированных паразитов — мучнисторосяных, ржавчинных и др.— мицелий распространяется по межклетникам, а в клетки внедряются специализированные структуры — гаустории.

По характеру воздействия паразита на хозяина различают некротрофных паразитов, сначала убивающих, ткани хозяина, а затем питающихся ими; деструктивных биотрофныхпаразитов, питающихся за счет живых тканей хозяина и вызывающих их быструю гибель, и сбалансированных биотрофных паразитов, способных длительно питаться живыми тканями хозяина, не вызывая их гибели.

В природе грибы обитают на самых разнообразных субстратах: в воде, почве, на древесине и опаде, на живых тканях растений и животных и т. д. В результате адаптации к определенным комплексам условий среды эволюционно сложились те или иные экологические группы грибов.

Экологические группы грибов выделяют или на основе среды их обитания (например, почвенные или водные грибы), или на основе заселяемых ими субстратов (например, копрофильные, ксилофильные и кератинофильные грибы). В первом случае экологическая группа объединяет грибы, развивающиеся на разных субстратах. Например, среди водных грибов есть и сапротрофы, обитающие на различных органических субстратах, и паразиты водных растений и животных.

Одна из наиболее обширных и разнообразных экологических групп грибов — почвенные грибы. Эта группа разнородна как по таксономическому составу входящих в нее грибов, так и по характеру их питания. В почве развиваются многочисленные микроскопические грибы и мицелий грибов, образующих в почве или на ее поверхности крупные плодовые тела. Одни грибы представляют постоянных обитателей почвы, другие проходят в ней только определенные стадии своего жизненного цикла.

Грибы в большом количестве развиваются в гумусовом горизонте почвы, заселяют ризосферу растений и лесную подстилку. Среди почвенных грибов многие образуют микоризу с разными группами высших растений. В почве обитает своеобразная группа хищных грибов, способных как к сапротрофному питанию, так и улавливанию при помощи специальных приспособлений различных беспозвоночных — нематод, коловраток, амеб и др.

Почвенные грибы играют большую роль в разложении органического вещества, образовании гумуса и других процессах, протекающих в почве.

Группа водных грибов объединяет как первично водные низшие грибы, например сапролегниевые, так и высшие грибы — аскомицеты и дейтеромицеты, вторично перешедшие в водную среду из наземной. Среди водных грибов есть сапротрофы, развивающиеся на растительных остатках или обрастающие погруженные в воду предметы, паразиты водорослей, высших водных растений и животных. Первично водные грибы обычно размножаются при помощи зооспор. У конидий и аскоспор вторично водных грибов образуются специальные приспособления (например, лучеобразные выросты и др.), позволяющие им длительно находиться во взвешенном состоянии в толще воды. Водные сапротрофные грибы играют большую роль в разложении органического вещества в водоемах и обеспечении детритом водных беспозвоночных и рыб.

Среди грибов, обитающих на древесине,— ксилофилов особенно распространены базидиомицеты, дейтеромицеты и некоторые аскомице­ты. Представители этой группы вызывают, разложение древесины. Некоторые из них начинают свое развитие на живом дереве как паразиты и продолжают его после гибели дерева.

Ксилофилы образуют комплекс ферментов, гидролйзующих целлюлозу и лигнин древесины. Грибы, разлагающие преимущественно целлюлозу, вызывают деструктивную, или бурую, гниль древесины. Если же грибы разрушают лигнин, развивается коррозионная, или белая, гниль. Ксилофилы активно разлагают древесину и древесный опад в лесах, участвуя в круговороте веществ. Некоторые из них, развиваясь в постройках и на деловой древесине, вызывают их разрушение и приносят существенный ущерб хозяйству.

Грибы-паразиты развиваются на организмах из разных групп. Большинство из них паразитирует на растениях — преимущественно цветковых, но также на водорослях, папоротниках и др. Известно большое число грибов — паразитов животных (насекомых, рыб, птиц, млекопитающих и др.). Некоторые грибы вызывают заболевания у человека. Грибы-микопаразиты, или микофильные грибы, развиваются на других грибах.

В результате деятельности человека формируются новые экологические группы грибов, развивающиеся на бумаге и книгах, промышленных материалах — пластмассах, текстиле и т. д. и изделиях из них, на произведениях искусства, и вызывающие их повреждение. Грибы— важное функциональное, звено экосистемы, они играют огромную роль в разложении органических остатков и в почвообразовательном процессе. Сапротрофы, развивающиеся на опаде, лесной подстилке и валежнике, наряду с другими группами микроорганизмов участвуют в процессах их разложения. Они представляют основную группу редуцентов, способных разрушать стойкие лигноцеллюлозные комплексы опада и древесины.

Грибы активно участвуют в образовании гумуса, синтезируя различные циклические соединения, в том числе полимеры типа меланинов. Известна их роль в оструктуривании почвы и подзолообразовательном процессе. Наряду с преобразованием органических соединений грибы способны к превращению многих минералов.

Грибы в настоящее время разделяются на следующие основные классы: хитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты, аскомицеты, или сумчатые грибы, базидиомицеты, или базидиальные грибы, несовершенные грибы, или дейтеромицеты.

Значение грибов

Грибы имеют большое значение в природе и в хозяйстве. В природе их значение прежде всего заключается в том, что они способствуют разложению, минерализации органических веществ в почве, принимая таким образом участие в круговороте веществ. В 1 г почвы насчитывается более 100 00Ф спор и клеток мицелия грибов. Некоторые виды грибов живут в симбиозе с семенными растениями (микориза), улучшая их питание и ускоряя рост, а также с водорослями (лишайники ).

В хозяйстве положительное значение грибов обусловливается способностью дрожжевых грибов (Saccharomyces cerevisiae) вызывать спиртовое брожение, широко используются в хлебопечении, для производства вина, спирта, пива, кваса, кефира. Кроме того, дрожжи используют как пищевой, кормовой и лечебный продукты. Шляпочные грибы нередко имеют пищевое значение.(Agaricus sp. – шампиньон, Boletus edulis – белый гриб, Lactarius resimus - груздь) Однако стенки гиф гриба плохо перевариваются в желудочно-кишечном тракте человека, поэтому белки грибов плохо усваиваются, и грибы имеют преимущественно вкусовое значение. Некоторые виды грибов используют как сырье для получения лекарств, в основном антибиотиков (Penicillium sp.). С другой стороны, многие грибы вызывают болезни сельскохозяйственных растений (фитофтора – паразит картофеля, бурые пятна с беловатым налетом на обратной стороне листа, спорынья пурпурная – Claviceps purpurea, паразит различных злаковых; Spherotheca sp. Вызывает мучнистую росу на крыжовнике; Monilia fructigena – монилия фруктова вызывает плодовую гниль;) Громадный ущерб народному хозяйству приносят грибы, вызывающие разрушение древесины.(сем трутовиковые-Polyporaceae, настоящий трутовик – Fomes fomentarius, плоский трутовик – Ganoderma applanatum)

Некоторые виды грибов вызывают болезни кожи и волосяных покровов у человека и животных, а также отравления.(некоторые Aspergillus возбудители заболеваний животных и человека, поражают дыхательные пути и ушные проходы; Сandida sp. Вызывает заболевания слизистой оболочки и кожных покровов). Грибы паразитируют в теле организмов, имеющих кислую реакцию, которую не выдерживает большинство патогенных бактерий.

Грибы делят на 4 класса: Фикомицеты, Аскомицеты, Базидиомицеты, Несовершенные грибы.

В первом классе объединяют особую группу грибов наиболее примитивной организации — низшие грибы. Они характеризуются отсутствием мицелия или простым мицелием, не разделенным перегородками на членики. Остальные три класса объединяют в группу высших грибов: их мицелий состоит из членистых гиф.

Коротко

Это наиболее обширный тип низших растений. Грибы лишены хлорофилла и необходимый для жизнедеятельности углерод получают из готовых органических веществ, развиваясь как сапрофиты — в почве, на растительных остатках и других субстратах или как паразиты — преимущественно на живых растениях. Вегетативное тело грибов — мицелий, или грибница, — представлено системой ветвящихся нитей — гиф, которые пронизывают субстрат в разных направлениях. Мицелий питается осмотически, всей поверхностью. Запасные продукты грибной клетки — гликоген, волютин, масло. Крахмала никогда не образуется. Грибы размножаются вегетативным, бесполым и половым путем.

Вегетативное размножение происходит участками мицелия, каждая часть которого способна дать начало новому организму. Это свойство мицелия используется для поддержания роста грибов на искусственных питательных средах путем переноса кусочков мицелия с одной среды на другую.

Бесполое размножение происходит с помощью специальных спор, называемых спорангиоспорами и конидиями. Спорангиоспоры образуются в материнской клетке — спорангии, а конидии — на вершине или сбоку гифы мицелия, называемой конидиеносцем. У некоторых низших грибов спорангиоспоры подвижны и называются зооспорами.

При половом размножении у большинства грибов, так же как и у других организмов, сливаются две половые клетки и их ядра. У некоторых групп грибов половой-процесс редуцирован и заме­нен слиянием двух вегетативных клеток или только слиянием их ядер. У низших грибов в результате полового процесса формируются покоящиеся споры (зиготы, ооспоры), у высших — возникают специальные половые споры: эндогенные (аскоспоры) у сумчатых грибов и экзогенные (базидиоспоры) у базидиальных.

По продолжительности жизни известны однолетние, двулетние и многолетние грибы. Будучи многолетними паразитами, они нередко на всю жизнь связаны с зараженным хозяином; разрушая древесину, кору, образуя дупла и т. д., они становятся причиной гибели хозяина и иногда переживают его, превращаясь из паразита в сапрофит.

Многолетние сапрофиты развиваются в лесной подстилке, на пнях, остатках корней, в почве, деревянных строениях или деревянных перекрытиях и балках каменных домов, шпалах, деревянных мостах, на мокрых заборах и т. д. Как правило, сапрофитные грибы поселяются в изобилии в почвах, особенно перегнойных, в моховых, торфяных субстратах, где они наряду с бактериями способствуют минерализации органических соединений. Разложение растительных и животных остатков, навоза и т. д. происходит при содействии не только бактерий, но и грибов. В разделе «Корень» указывалось, что так называемая микориза представляет весьма распространенное явление. Она встречается часто у растений с повышенной транспирацией, так как только мико­трофный режим в состоянии ее обеспечить.

По способу питания грибы разделяются:

1. на облигатных паразитов и облигатных сапрофитов, т. е. ни в одной из фаз развития паразит не становится сапрофитом, а сапрофит паразитом;

2. на факультативных паразитов, обычно паразитирующих, но в одной из стадий онтогенеза способных перейти на сапрофитизм;

3. на факультативных сапрофитов, обычно ведущих сапрофитный образ жизни, но способных в одной из стадий онтогенеза прибегать к паразитизму.

Отдельную группу составляют грибы, тесно связанные с растениями, как партнеры в симбиозе.

Облигатные паразиты могут быть полифагами, т. е. приспособленными к паразитизму на хозяевах из разных семейств, порядков и даже классов, но огромное количество грибных паразитов узкоспециализированные, приспособленные не только к определенному виду хозяина, но даже к определенному сорту.

Это объясняется тем, что обычно виды гриба образуют много разновидностей и еще большее число рас и мелких форм — биотипов или штаммов. Штаммы паразита очень узко специализированы и связаны именно с сортами хозяина. Исчезает сорт хозяина, исчезает и связанный с ним штамм паразита. Новые расы и Штаммы, часто более вирулентные (агрессивные), возникают путем естественной гибридизации и путем естественных мутаций.

Значение грибов

Грибы имеют большое значение в природе и в хозяйстве. В природе их значение прежде всего заключается в том, что они способствуют разложению, минерализации органических веществ в почве, принимая таким образом участие в круговороте веществ. В 1 г почвы насчитывается более 100 00Ф спор и клеток мицелия грибов. Некоторые виды грибов живут в симбиозе с семенными растениями (микориза), улучшая их питание и ускоряя рост, а также с водорослями (лишайники ).

В хозяйстве положительное значение грибов обусловливается способностью дрожжевых грибов (Saccharomyces cerevisiae) вызывать спиртовое брожение, широко используются в хлебопечении, для производства вина, спирта, пива, кваса, кефира. Кроме того, дрожжи используют как пищевой, кормовой и лечебный продукты. Шляпочные грибы нередко имеют пищевое значение.(Agaricus sp. – шампиньон, Boletus edulis – белый гриб, Lactarius resimus - груздь) Однако стенки гиф гриба плохо перевариваются в желудочно-кишечном тракте человека, поэтому белки грибов плохо усваиваются, и грибы имеют преимущественно вкусовое значение. Некоторые виды грибов используют как сырье для получения лекарств, в основном антибиотиков (Penicillium sp.). С другой стороны, многие грибы вызывают болезни сельскохозяйственных растений.(фитофтора – паразит картофеля, бурые пятна с беловатым налетом на обратной стороне листа, спорынья пурпурная – Claviceps purpurea, паразит различных злаковых; Spherotheca sp. Вызывает мучнистую росу на крыжовнике; Monilia fructigena – монилия фруктова вызывает плодовую гниль;) Громадный ущерб народному хозяйству приносят грибы, вызывающие разрушение древесины.(сем трутовиковые-Polyporaceae, настоящий трутовик – Fomes fomentarius, плоский трутовик – Ganoderma applanatum)

Некоторые виды грибов вызывают болезни кожи и волосяных покровов у человека и животных, а также отравления.(некоторые Aspergillus возбудители заболеваний животных и человека, поражают дыхательные пути и ушные проходы; Сandida sp. Вызывает заболевания слизистой оболочки и кожных покровов). Грибы паразитируют в теле организмов, имеющих кислую реакцию, которую не выдерживает большинство патогенных бактерий.

Грибы делят на 4 класса: Фикомицеты, Аскомицеты, Базидиомицеты, Несовершенные грибы.

В первом классе объединяют особую группу грибов наиболее примитивной организации — низшие грибы. Они характеризуются отсутствием мицелия или простым мицелием, не разделенным перегородками на членики. Остальные три класса объединяют в группу высших грибов: их мицелий состоит из членистых гиф.

4.Место грибов в системе органического мира, различные взгляды на их происхождение. Классификация грибных организмов. Низшие и высшие грибы.

В 1973 году академик Тахтаждан выделил грибы в отдельное царство, которое занимает промежуточное положение между животными и растениями.

Отличия грибов от растений и сходство их с грибами:

1. отсутствие хлорофилла в клетках, т. е. неспособность к фотосинтезу.

2. гетеротрофное питание?

3. образование в качествет запасного продукта гликогена, а не крахмала.

4. наличие в оболочке клеток хитина и хитозана, а не целлюлозы.

5. продукт обмена веществ – мочевина.

Отличия грибов от животных и сходство их с растениями:

1. Хорошо выраженная клеточная стенка

2. неограниченный апикальный рост,

3. абсорбтивное питание, т. е. всасывание питательных веществ из растворов всей поверхностью тела.

4. неподвижность,

5. размножение спорами.

6. способность к синтезу витаминов.

Специфические признаки присущие только грибам.

1. В отличие от животных и растений диплоидная фаза у грибов очень кратковременна.

2. Особый цикл развития (смена ядерных фаз, наличие дикарионов, гетерокариоза и парасексуального процесса)

3. Особое строение тела, которое представлено гифами, из которых строится мицелий.

Таким образом, грибы – это обширная группа эукариотических организмов, занимающих особое положение в системе органического мира.