Микроскопические грибы

ЛЕКЦИЯ 5 ТЕМА 4 МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ГРИБЫ 1. 2. 3. Особенности биологической организации грибов. Строение, рост грибов. Размножение грибов Классификация грибов 1. Особенности биологической организации грибов. Строение, рост грибов Грибы относятся к эукариотным микроорганизмам, в их составе присутствуют все характерные для таких клеток органеллы. Клетки микроскопических грибов имеют вытянутую форму, покрыты твердой оболочкой - клеточной стенкой, которая состоит их полисахаридов (хитин). Ядер может быть одно или несколько. Из органелл в грибной клетке присутствуют митохондрии, лизосомы, вакуоли, содержащие запасные питательные вещества (гликоген), не содержат пластид и хлорофилла. Имеют общие сходства как с растениями так и животными. Вегетативное тело гриба представлено мицелием (или грибницей) – системой тонких ветвящихся нитей (гиф), характеризующихся верхушечным ростом и выраженным боковым ветвлением. Гифы сильно разветвляются и разрастаются по поверхности или во всем объеме питательной среды. Часть мицелия, расположенная в пищевом субстрате (почва, пищевой продукт), называется субстратный мицелий, другая часть – воздушный мицелий. На воздушном мицелии формируются органы размножения. Грибы – это циноцитные микроорганизмы, т.е. они растут и при этом происходит деления ядер, но не происходит клеточных делений. Таким образом, вегетативное тело гриба представляет собой одну большую многоядерную клетку. У низших грибов гифы не имеют поперечных перегородок между клетками. Гифы высших грибов септированы. Между клетками септированных грибов цитоплазма одной клетки сообщается с цитоплазмой соседней клетки через пору в центре перегородки. У высших грибов мицелий образует тяжи – ризоформы. Функция их связана с транспортом питательных веществ. 2. Размножение грибов Особенности размножения и строения органов размножения являются одним из критерием систематики и деления их на виды. Бесполое размножение осуществляется при помощи: - Спор. У низших грибов (Mucor, Rhizopus) споры образуются внутри спорангиев. Их называют спорангиоспоры. Спорангиоспоры могут двигаться с помощью жгутиков, в этом случае их называют зооспоры. У высших грибов (Aspergillus, Penicillium) на концах гиф отшнуровываются конидиоспоры. Они могут быть круглыми, циллиндрическими, игловидными, звездчатыми; иметь различное число клеток с поперечным и продольным расположением перегородок. Вегетативное размножение - фрагментацией кусочка мицелия - при разломе гиф на отдельные клетки – оидии или артроспоры (Oidium lactis). У некоторых грибов такие клетки окружены толстой стенкой. В этом случае их называют хламидиоспорами. - Перенос кусочка мицелия на новую питательную среду. Половое размножение у грибов предполагает слияние двух ядер. Оно может происходить через различные промежутки времени после первого контакта между родительскими клетками. 1 Процессы бесполого и полового размножения заканчиваются образованием спор. Их можно разделить на покоящиеся, обеспечивающие сохранение вида в течение периода, неблагоприятного для вегетации, и пропагативные (споры размножения). Покоящиеся споры принадлежат к диплоидной фазе и являются непосредственно продуктом оплодотворения. Они лишены приспособлений для рассеивания и не способны к быстрому прорастанию. Такие споры нуждаются в определенном периоде покоя, во время которого происходят процессы дозревания. Это хламидиоспоры, зиготы, телейтоспоры головни. Пропагативные споры относятся у гаплоидной фазе развития и представляют собой продукт бесполового размножения либо редукционного деления полового способа. Они образуются обычно в большом количестве и имеют ряд приспособлений для рассеивания. Это спорангиеспоры, конидии, оидии, аскоспоры и базиоспоры. Скорость прорастания пропагативных спор от 30 мин до нескольких часов и даже месяцев. При прорастании спор выделяют три стадии: 1. инициация – не происходит ни каких морфологических изменений, но активизируются ферменты; 2. набухание – сопровождается поглощением воды; 3. появление ростовой трубки. Состояние пока у спор обусловлено внутренними причинами (наличие толстой меланизированной оболочки, внутренних ингибиторов) или внешними (влажность, температура, рН и др.). активация спор может произойти при нагревании до 50-60 С, под воздействием химических веществ, разрушающих внутренние ингибиторы. Споры грибов менее устойчивы к температуре, чем споры бактерий, и выдерживают нагревание не выше 70 С. 3. КЛАССИФИКАЦИЯ ГРИБОВ В систематике грибов используются морфологические признаки строения мицелия, характер полового размножения, биохимические признаки. Грибы называют в соответствии с бинарной номенклатурой. Вид  род  семейство  порядок  класс  подотдел  отдел (схема)  подцарство  царство. Царство грибы Mycetalia, Fungi, Mycota подразделяется на два подцарства (схема): низшие грибы (Myxobionta) и высшие грибы (Mycobionta). Н и з ш и е г р и б ы характеризуются наличием зачаточного, а также одноклеточного мицелия. К ним относятся грибы отдела Myxomycota с подотделом Myxomycotina, объединяющим класс Phycomycetes (фикомицеты) — водные грибы. Класс фикомицеты включает около 700 видов грибов. Фикомицеты имеют хорошо развитый одноклеточный несептированный (не имеющий перегородок) многоядерный мицелий, споры находятся в спорангиях. Примитивные формы, приспосабливающиеся к жизни в воде, образуют подвижные споры и гаметы. Грибы этого класса подразделяют на порядок мукоровые Mucorales, семейство Мuсогасеае, объединяющее роды Mucor, Rhizopus и Thamnidium, являющиеся возбудителями пороков (порчи) молочных и других продуктов. В аэробных условиях растут плохо, энергию добывают брожением, образуя молочную кислоту или этиловый спирт. В анаэробных условиях Mucor racemosus образует 2 почкующийся мицелий и его молодые клетки, подобно дрожжам размножаются почкованием. К в ы с ш и м г р и б а м относятся спорообразующие дрожжи, а также грибы, характеризующиеся септированным (многоклеточным) мицелием. В клетках имеется по одному ядру, у многих — по два и более. Подцарство высшие грибы включает отдел истинные (настоящие) грибы (Eumycota), подотдел истинные грибы (Eumycotina), объединяющий три класса: 1. Ascomycetes — аскомицеты, или сумчатые грибы; 2. Basidiomycetes — базидиомицеты, или базидиальные грибы; 3. класс несовершенные грибы (Deuteromycetes — дейтеромицеты, Fungi imperfecti). Класс Ascomycetes (от лат. ascus - сумка + греч. myces - гриб) объединяет более 30 тыс. видов. Характерным признаком для всего класса является половое спороношение и наличие в клетках (сумках) обычно 8 эндогенных спор (аскоспор), иногда 4-х или 2-х. В класс аскомицетов входят немицелиальные одноклеточные спорообразующие грибы, называемые дрожжами, в частности дрожжи рода Saccharomyces. Эти дрожжи используют при изготовлении хлеба, вина, пива, спирта и др. Класс Basidiomycetes (от греч. basidion - небольшое основание, фундамент + myces - гриб) объединяет более 20 тыс. видов грибов, имеющих развитый септированный мицелий. Основным органом спороношения у них являются дубинкообразные структуры — базидии (гомолог аска). Из базидиоспор развивается первичный (гаплоидный) мицелий, который в результате слияния гиф дает вторичный (диплоидный) мицелий со слиянием ядер, т. е. начинается половое размножение. В класс базидиомицетов входят многие пищевые, несъедобные и ядовитые шляпные грибы, а также дереворазрушающие — трутовики, паразиты хлебных злаков — ржавчинные и головневые грибы и др. В класс Deuteromycetes входят более 25 тыс. грибов, не имеющих полового спороношения. Они имеют развитый многоклеточный мицелий. В этот класс отнесены также неспорообразующие дрожжи. По характеру конидиального спороношения класс дейтеромицетов делят на несколько порядков, среди которых наибольшее значение имеют: гифомицелиальные (Hyphomycetales) грибы (от греч. hyphe - ткань + myces - гриб). К ним относятся роды плесеней Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Catenularia, молочную плесень Geotrichum (Oidium, Endomyces) lactis. Fusarium, Alternaria, Botritis являются возбудителями кагатной гнили сахарной свеклы, вазбудителями фузариозов, альтернариозов, серой и красной гнили сахарной свеклы. Protoascales (протоасковые грибы) объединяет одноклеточные аспорогенные дрожжи родов Torulopsis, Candida, Rhodotorula, которые могут вызывать порчу пищевых продуктов. 3