Лекция № 3 Ультрамикробы. Грибы. Дрожжи Ультрамикробы

Ультрамикробы являются более мелкими и простыми по строению микроорганизмами, чем бактерии. Размеры их изме­ряются миллимикронами (ммк), т. е. тысячными долями ми­крона. Поэтому они невидимы в обычные микроскопы. Наблю­дение ультрамикробов возможно лишь при помощи электрон­ных микроскопов, которые дают увеличение от нескольких де­сятков до более 100 тыс. раз.

Электронный микроскоп изобретен в России А. А. Лебеде­вым. Современные электронные микроскопы дают возможность тщательно изучать ультрамикроскопические организмы, что имеет большое значение для развития науки - вирусологии.

К ультрамикробам относятся фильтрующиеся вирусы и бак­териофаги.

Фильтрующиеся вирусы. Они не имеют клеточного строения, открыты русским ученым Д. И. Ивановским в 1892 г. В настоя­щее время обнаружено около 200 вирусов. Все они являются паразитами и вызывают многие болезни человека (грипп, бе­шенство, корь и др.), животных (ящур, чуму крупного рогатого скота) и растений (мозаичную болезнь табака, огурцов, арбу­зов, бобовых, турнепса и др.).

Форма вирусов бывает округлая, палочковидная, много­угольная, нитевидная.

Размеры их настолько малы (5-800 нм.), что они прохо­дят сквозь фильтры, которые задерживают обычные микробы. Отсюда они и получили свое название - фильтрующиеся ви­русы.

Вирусы размножаются путем деления. Размножаются они при благоприятных условиях чрезвычайно быстро.

Развитие вирусов происходит за счет веществ клетки жи­вого организма, в котором поселился вирус.

Вирусы выдерживают нагревание до 60-90°С, легко перено­сят высушивание и низкие температуры, однако они малоустой­чивы к химическим ядам и ультрафиолетовым лучам.

Бактериофаги. Впервые были обнаружены русским ученым Н. Ф. Гамалея в 1899 г. Во время опытов с бактериями, вызы­вающими сибирскую язву, он установил, что эти бактерии, по­мещенные в благоприятные условия, через некоторое время неожиданно бесследно исчезали. Оказалось, что они растворя­лись под действием не известного до этого паразита, имеющего значительно меньшие размеры, чем бактериальная клетка. Невидимый паразит бактерий был назван бактериофагом, т. е. пожирателем бактерий. В дальнейшем выяснилось, что бактериофаги способны «пожирать» и другие бактерии, вызывая их растворение (лизис). Установлено, что действие бактериофагов носит избирательный характер, каждый из них растворяет только определенных бактерий. Бактериофаги уничтожают как болезнетворных, так и неболезнетворных бактерий.

Форма и размеры бактериофагов различны. Одни из них представляют собою округлые тельца с нитевидным отростком, другие не имеют отростка.

Размеры бактериофагов составляют 40-100 миллимикрон (без от­ростка).

Бактериофаги, как и вирусы, не имеют клеточного строения, проходят через бактериальные фильтры и могут развиваться только в живых клетках. Они устойчивы к высушиванию и низ­ким температурам, ко многим химическим ядам, выдерживают нагревание до 80°С.

Бактериофаги широко распространены в природе. Они на­ходят применение в медицине и ветеринарии для лечения и предупреждения болезней.

Бактериофаги могут причинять вред в пищевом производ­стве, вызывая растворение молочнокислых бактерий, с помощью которых получают закваски для приготовления масла и сыра.

Грибы

Грибы составляют обширную группу микроорганизмов. Они относятся к низшим растительным организмам, не имеют хло­рофилла и питаются готовыми органическими веществами. Грибы нуждаются в свободном доступе воздуха, и поэтому хо­рошо растут только на поверхности субстратов, образуя пуши­стые налеты. Грибы могут развиваться в воздушных пустотах, образующихся иногда внутри пищевых продуктов, например, при неплотной набивке масла, в трещинах и щелях, появляю­щихся в головках сыра, и т. д.

Грибы менее прихотливы к условиям внешней среды, чем бактерии. Они значительно легче выдерживают низкие темпе­ратуры, повышенную соленость, сахаристость и кислотность среды. Поэтому плесени развиваются в холодильниках и холо­дильных камерах, поражают соленые и кислые продукты, а также продукты, содержащие много сахара (варенье, по­видло и т. д.).

При неправильном содержании складских помещений (в условиях повышенной влажности) плесени развиваются на стенах, на отсыревшем оборудовании и инвентаре, а оттуда по­падают на пищевые продукты, вызывая их порчу.

Однако многие из грибов находят широкое применение в производстве пищевых продуктов (сыры рокфор, закусочный), витаминов, ферментов, антибиотиков, органических кислот.

Строение грибов. Тело грибов состоит из тонких перепле­тающихся нитей, называемых гифами. Переплетения их обра­зуют грибницу, или мицелий.

Некоторые грибы не имеют нитчатого строения. Многие из таких грибов вызывают болезни растений, например, рак кар­тофеля, черную ножку капустной рассады.

Грибы бывают одноклеточные и многоклеточные. У одноклеточ­ных грибов весь разветвленный мицелий представляет одну клет­ку. Гифы многоклеточных грибов имеют перегородки.

Строение клеток грибов мало, чем отличается от строения кле­ток других организмов.

Клетка гриба состоит из обо­лочки, протоплазмы и одного или нескольких ядер. В состав обо­лочки входят клетчатка, пекти­новые и азотистые вещества. Протоплазма имеет различные включения и вакуоли. В качестве запасных питательных веществ встречаются углеводы и жировые вещества.

Размножение грибов. Грибы отличаются большим разнообра­зием способов размножения. Многие из них имеют специальные органы размножения. Размножаются грибы главным образом сводами, которые, попав на питательный субстрат, прорастают и образуют гифы.

Размножение грибов может происходить и с помощью от­дельных кусков мицелия, оторвавшихся от гриба. Попав на питательную среду, такие куски разрастаются и образуют новую грибницу.

Некоторые грибы размножаются посредством особых кле­ток — оидий. Они образуются при распадении гиф на отдельные клетки, каждая из которых на питательной среде может развиваться в новый гриб. Размножение грибов с помощью отдельных частей мицелия или оидий напоминает веге­тативное размножение высших растений (например, клубнями или частями клубней размножается картофель).

Спорообразование у грибов может происходить бесполым и половым путем.

При бесполом размножении споры образуются на концах особых гиф, имеющих иное строение, чем остальные гифы.

У одних грибов на концах таких гиф развиваются наружные споры, располагающиеся поодиночке, группой или цепочкой. Эти споры называются конидиями, а несущие их гифы - конидиеносцами. После созревания конидии осыпают­ся и в благоприятных условиях дают начало новому мицелию.

У других грибов споры образуются внутри круглых споран­гиев, развивающихся на концах гиф, называемых спорангиеносцами. Созревшие спорангии лопаются и из них высыпаются споры, которые в благоприятных условиях прора­стают в гифы и образуют новый гриб.

Грибы дают огромное количество спор, которые могут пере­носиться токами воздуха на значительные расстояния.

Конидии и спорангии имеют различную форму и окраску, благодаря этому грибы в период спороношения приобретают вид окрашенных налетов. А различия в строении и внешнем виде конидиеносцев и спорангиеносцев используются для рас­познавания грибов.

При половом размножении грибов спорообразование проис­ходит после полового процесса, заключающегося в слиянии двух клеток.

В результате такого слияния у низших одноклеточных гри­бов образуется так называемая зигоспора (при слиянии двух внешне одинаковых клеток) или ооспора (при слиянии мужской и женской клеток). В благоприятных условиях зигоспора и ооспора прорастают в новую плесень.

У высших многоклеточных грибов образуется несколько спор: у некоторых, как правило, четыре базидиоспоры, у дру­гих - обычно восемь аскоспор.

Базидиоспоры развиваются на верхнем конце особой мешковидной клетки - базидии, а аскоспоры - в клетке, имеющей цилиндрическую фор­му, - аскусе (сумке).

Базидии и аскусы чаще всего раз­виваются группами или слоями в осо­бых плодовых телах, состоящих из плотно переплетенных гиф. Шляпки и ножки съедобных грибов являются плодовыми телами. Товароведная классификация съедобных грибов основана на различии строения и распо­ложения органов размножения гри­бов.

Многие грибы способны размно­жаться бесполым и половым путем. Такие грибы называются совершен­ными. Грибы, размножающиеся только бесполым путем и не способные к половому размножению, на­зываются несовершенными.

Некоторые грибы способны образовывать особые клетки, представляющие собой покоящиеся стадии развития грибов. Например, спорынья образует склероции, нередко поражающие колосья злаков.

Склероции представляют собой темного цвета твердые образования из плотно переплетенных гиф. Они содержат незначительное количество воды, но богаты запасными пита­тельными веществами. Склероции устойчивы к внешним воздей­ствиям, а в благоприятных условиях прорастают и образуют новый мицелий.

Гриб головня образует хламидоспоры - плотные, покрытые толстой оболочкой отдельные участки гиф. Головня также по­ражает злаковые растения. Хламидоспоры образуют в колосьях целые скопления в виде черной пыли. Как и склероции, в бла­гоприятных условиях они прорастают и дают начало новому грибу.