Общая характеристика. Грибы – обширная и разнообразная группа растительных организмов, многие из которых называют плесенями

Грибы – обширная и разнообразная группа растительных организмов, многие из которых называют плесенями. Они не имеют хлорофилла, не способны к синтезу органических веществ из углекислого газа и для развития нуждаются в готовых органических веществах.

В природе грибы обитают на разных субстратах: в воде, почве, на растениях и животных.

Многие грибы употребляют в пищу, используют в промышленных производствах для получения органических кислот, витаминов, ферментов, антибиотиков.

Многочисленны грибы, развивающиеся на пищевых продуктах, промышленных материалах и изделиях, вызывающие их порчу и разрушение. Некоторые из них способны вырабатывать токсические для человека вещества – микотоксины.

Существуют грибы, которые поражают культурные растения в процессе их вегетации, нанося большой урон сельскому хозяйству. Имеются грибы, патогенные для человека и животных. Строение тела гриба. Вегетативное тело большинства грибов представляет собой грибницу, или мицелий, состоящий из ветвящихся нитей – гиф.

Тело некоторых грибов представляет собой одиночные округлые или удлиненные клетки (дрожжи). Не имеют мицелиального строения и низшие, наиболее примитивные формы; вегетативное тело большинства из них представляет собой протопласт без клеточной стенки (оболочки). У одних грибов мицелий клеточный – гифы разделены перегородками (септами) на клетки, часто многоядерные; у других – мицелий неклеточный, гифы не имеют перегородок и весь мицелий представляет собой как бы одну гигантскую клетку с большим числом ядер (рис. 7). Толщина гиф разнообразна, размер их поперечника колеблется от 5 до 15 мкм и более. Гифы растут вершиной или концами разветвлений, в связи с чем клетки гиф неоднородны по длине. Часть мицелия развивается в субстрате (субстратный мицелий), пронизывая его и всасывая из него воду и питательные вещества. Частично мицелий развивается на поверхности субстрата (воздушный мицелий) в виде пушистых, паутинообразных или тонких налетов, пленок. Гифы отдельных грибов могут плотно переплетаться и даже срастаться между собой. У некоторых грибов гифы соединяются параллельно в тяжи, достигающие иногда нескольких метров в длину, по ним притекает вода и питательные вещества.

Из плотного сплетения гиф состоят так называемые плодовые тела грибов, в которых находятся органы размножения (см. с. 28).

Видоизмененным мицелием являются склероции – обычно темные, различной формы образования из плотно переплетенных гиф (см. рис. 9,6). Склероции устойчивы к неблагоприятным условиям внешней среды, богаты запасными питательными веществами.

Строение клетки. Грибы имеют эукариотный тип клетки, строение ее сходно с клетками других растительных организмов, но у грибов отсутствуют пластиды (рис. 8). Клетки большинства грибов имеют многослойную клеточную стенку, состоящую на 80–90 % из полисахаридов; в небольшом количестве имеются белки, липиды, полифосфаты. Основным полисахаридом у клеточной стенки большинства грибов является хитин, у некоторых – целлюлоза. Под клеточной стенкой расположена трехслойная ц и -топлазматиче с кая мембрана.

В цитоплазме находятся многочисленные органоиды – структуры различного строения и функций.

Митохондрии – образования из липопро-теиновых мембран, в которых осуществляются энергетические процессы и синтезируется АТФ – вещество, богатое энергией.

Эндоплазмэтический ретикулум (эн-доплазматическая сеть) – мембранная система из взаимосвязанных канальцев (местами суживающихся или расширяющихся), которая пронизывает цитоплазму и связана с цитоплазматической мембраной и мембраной ядра. В этом органоиде происходит синтез многих веществ (липидов, углеводов и др.).

Аппарат Гольджи – мембранная система, связанная с эндоплазматической сетью. К его многообразным функциям относятся транспортирование веществ, синтезируемых в эндоплазматической сети, а также удаление из клетки продуктов обмена.

Рис. 7. Мицелий грибов:

а – неклеточный; б – клеточный

Рис. 8. Схема строения грибной клетки:

1 – клеточная стенка; 2 – ядро; 3 – ядерная оболочка; 4 – рибосомы; 5 – митохондрии; 6 – цитоплазматическая мембрана; 7 – лизосомы; 8 – аппарат Гольджи; 9 – эндоплазматическая сеть; 10 – цитоплазма

Рибосомы – очень мелкие, округлые, многочисленные образования. Часть их находится в свободном состоянии, а часть прикреплена к мембранам. В рибосомах происходит синтез белка.

Лизосомы – мелкие округлые тельца, покрытые мембраной. В них содержатся ферменты, переваривающие (расщепляющие), поступающие извне белки, углеводы, липиды.

Ядро (или несколько ядер) окружено двойной мембраной. В нуклеоплазме имеются ядрышко и хромосомы, содержащие ДНК.

Вакуоли – полости, окруженные мембраной, заполненные клеточным соком и включениями запасных питательных веществ (волютина, гликогена, жира).

Размножение грибов. Отличительной особенностью грибов является большое разнообразие у них способов и органов размножения. Один и тот же гриб часто имеет несколько форм размножения. При этом гриб может настолько менять свою внешнюю форму, что в каждой из них его рассматривают как самостоятельный вид.

Грибы размножаются вегетативным, бесполым и половым путями.

Вегетативное размножение происходит без образования каких-либо специализированных органов: частями мицелия или отдельными клетками – о и д и я м и (артроспорами), образующимися в результате расчленения гиф (рис. 10, а), которые на питательном ^^^^^^^^^ субстрате разрастаются в грибницу. Размножение происходит и образующимися на гифах хламидоспорами – толстостенными клетками, устойчивыми к неблагоприятным условиям (рис. 9, а).

При бесполом и половом размножении образуются специализированные клетки – споры, с помощью которых и осуществляется размножение.

При бесполом способе размножения споры образуются на особых гифах воздушного мицелия, внешне отличающихся от других гиф.

У одних грибов споры образуются экзогенно (открыто) – на вершине гиф, снаружи их. Такие споры называют конидиями, а гифы, несущие их, – конидиеносцами (рис. 10,6).

Конидиеносцы развиваются на мицелии поодиночке или группами. При групповом развитии конидиеносцы одних грибов объединяются в пучки (коремии), у других – они располагаются тесным слоем в особых кувшиновидных (пикниды) или блюдцеобразных (ложе) образованиях из плотного сплетения гиф (рис. 11).

Конидии образуются непосредственно на конидиеносце или на специальных клетках, расположенных на его вершине. Эти клетки обычно имеют форму бутылочек и называются стеригмами или фиалидами. Конидии располагаются на конидиеносцах (или на стеригмах) поодиночке, группами, цепочками и т. д.

У других грибов споры образуются эндогенно – внутри особых клеток, развивающихся на концах гиф. Эти клетки – вместилища спор – называют спорангиями, находящиеся в них споры – спорангиоспорами, а гифы, несущие спорангии со спорами,– спор ангиеносц а м и (рис. 10, в). От несущей гифы спорангии отделены перегородкой (колонкой), врастающей внутрь спорангия.

Рис. 9. Хламидоспоры и склероции грибов:

а – хламидоспоры; б – склероции спорыньи

Рис. 10. Органы бесполого размножения грибов:

а – оидии; б – конидиеносец (1) со стеригмами (2) и конидиями (3); в – спорангиеносец со спорангием (4) и спорангиоспорами (5)

Рис. 11. Типы конидиального спороношения:

1 – коремия; 2 – пикнида; 3 – ложе

У некоторых грибов в спорангиях образуются подвижные споры, снабженные жгутиками,– зооспоры.

Спорангиоспоры и конидии бывают различной формы, размера и окраски, благодаря чему грибы в стадии спороношения имеют вид окрашенных налетов. Созревшие конидии осыпаются. При созревании спорангиоспор спорангии лопаются и из них высыпаются споры. Конидии и спорангиоспоры пассивно разносятся потоками воздуха на большие расстояния. Попав в благоприятные условия, споры прорастают в гифы. Спорангиеносцы, и особенно конидиеносцы грибов, имеют разнообразное строение и внешний вид, типичные для отдельных представителей.

При половом размножении грибов спорообразованию предшествует половой процесс – слияние половых клеток с последующим объединением их ядер. В результате образуются специализированные органы размножения. Развитие этих органов, формы полового процесса у грибов многообразны.

У грибов с клеточным мицелием в качестве органа полового размножения образуются базидии со спорами или сумки со спорами.

Базидия представляет собой мешковидно вытянутую клетку, на которой имеются выросты – стеригмы (обычно четыре), на каждом из которых находится по одной споре. Эти споры называются базидиоспорами (рис. 12,а). Базидии бывают и многоклеточными (рис. 12,2).

Сумка (аскус)' имеет вид цилиндрической клетки, внутри которой находятся споры (чаще восемь), называемые а с к о -спорами (рис. 12,6). Аскоспоры бывают различной формы, бесцветны или окрашены.

Базидии и сумки иногда располагаются на мицелии поодиночке, но большей частью они развиваются группами или слоями в особых образованиях из плотно переплетенных гиф – плодовых телах. По форме, строению и окраске плодовые тела очень разнообразны. Такими плодовыми телами являются, например, шляпка с ножкой белого гриба, сыроежки, опенка и др. У грибов с неклеточным мицелием в результате полового процесса образуется одна спора – зигоспора, или ооспора (рис. 12, в).

Рис. 12. Органы полового спороношения:

а – базидии с базидиоспорами: / – одноклеточная базидия; 2 – многоклеточная базидия; б –сумка (аскус) с аскоспора-ми; в – зигоспора

При развитии зигоспоры происходит слияние двух внешне неразличимых клеток мицелия, а при развитии ооспоры – слияние двух различных половых клеток.

Ооспоры и зигоспоры имеют толстую оболочку, содержат много запасных питательных веществ и способны долго сохраняться в неблагоприятных условиях.

Большинство грибов может размножаться бесполым и половым путем; такие грибы называют совершенными. Некоторые грибы не способны к половому размножению; их называют несовершенными. Особенности способов размножения и строения органов размножения используют при распознавании грибов; эти особенности лежат и в основе их классификации.

Поиск по сайту: