Грибы — царство эукариотических одноклеточных и многоклеточных гетеротрофных организмов, имеющих ряд общих черт с растениями и животными, но и
ряд особенностей, которые отличают их от упомянутых царств. По способу питания грибы могут быть сапротрофами и паразитами.
Строение грибов
Ключевыми особенностями клетки гриба является наличие клеточной стенки из хитина. Запасным питательным веществом, как и у животных,
служит гликоген. В пищевых цепях грибы занимают позицию редуцентов, разрушая органические вещества мертвых животных и растений. К фотосинтезу грибы не способны (у них отсутствуют пластиды — хлоропласты), неподвижны, дышат кислородом.
Некоторые грибы образуют плодовые тела, в обиходе называемые — грибы. Плодовое тело служит для образования спор в ходе полового процесса.
Тело гриба состоит из нитей — гифов, которые многократно переплетаются друг с другом, в результате чего образуется мицелий (греч. mykes — гриб),
или грибница. Гифы гриба разрастаются в питательной среде, на субстрате, и представляют собой вегетативные органы гриба.
Рост гриба ни чем не ограничен, только размером самого субстрата. Таким образом, если мы представим себе буханку хлеба размером с земной
шар и благоприятными условиями, то плесневый гриб, мукор, занял бы все это пространство, пока субстрат не закончился.
Гифы грибов, сплетаясь с корнями растений образуют микоризу (греч. mykes — гриб + rhiza — корень), или грибокорень. Это особая форма
взаимоотношений между видами — симбиоз (точнее — мутуализм), при котором оба организма извлекают взаимную выгоду из отношений.
Гифы гриба увеличивают площадь всасывания воды из почвы для растения: гриб делится водой с зеленым другом)) А растение в процессе
фотосинтеза создает органическое вещество, которым делится с грибом, что оказывается весьма полезно для него.
Сходство грибов и животных
Сходство между грибами и животными заключается в следующем:
- Способ питания
- Продукт обмена веществ
- Хитин
- Запасное питательное вещество
- Пластиды
И для животных, и для грибов характерен гетеротрофный тип питания — поглощение готовых органических веществ.
Как и у животных, конечным продуктом обмена веществ у грибов является мочевина.
В состав клеточной стенки грибов входит тот же биополимер (полисахарид) — хитин, который образует наружный скелет членистоногих.
Запасным питательным веществом грибов и животных является гликоген.
В клетках грибов, как и животных, отсутствуют пластиды: хлоропласты, лейкопласты, хромопласты — они встречаются только в клетках растений.
Высшие и низшие грибы
Все грибы подразделяются на высшие и низшие. Это разделение основано на строении мицелия: у низших грибов мицелий не имеет
перегородок (неклеточный), гифы могут отсутствовать. К ним относятся мукор, фитофтора, стригущий лишай.
Высшие грибы имеют мицелий, разделенный перегородками (септами), могут образовывать плодовые тела. К высшим грибам относятся пеницилл,
дрожжи, спорынья, шляпочные грибы.
Размножение грибов
Возможно вегетативное, бесполое и половое размножение. Вегетативное осуществляется с помощью деления мицелия на отдельные части:
из каждой части в дальнейшем разрастается гриб.
Бесполое размножение происходит благодаря спорообразованию. На концах гиф или в спорангиях (на конидиеносцах) образуются споры.
Конидиеносцы представляют собой разветвленные концевые участки гиф. Спора, попав в благоприятную среду, прирастает и дает
начало новому мицелию гриба.
Половое размножение заключается в образовании сперматозоидов в антеридиях и яйцеклеток в оогониях. После образования зиготы (2n)
у многих грибов сразу же происходит зиготическая редукция — зигота делится мейозом, образовавшиеся клетки имеют гаплоидный (n)
набор хромосом.
У сумчатых грибов в плодовых тела развиваются специальные сумки (аски), в которых образуются гаплоидные споры. Они прорастают в
мицелий, на котором из антеридиев образуются сперматозоиды (n), а из овогний — яйцеклетки (n). При их слиянии образуется
зигота (2n), которая три раза делится мейозом на 8 аскоспор (n).
У базидиомицет (мухомор, сыроежка, подосиновик красный, подберёзовик, шампиньон, опенок, рыжик, лисичка) сумки отсутствуют. Размножение
происходит с помощью базидиоспор, которые развиваются на базидиях открыто. У них происходит соматогамия — слияния 2 клеток
вегетативного мицелия.
Особо отметим дрожжи, которые способны к почкованию. При почковании на клетке появляется утолщение, которое постепенно растет и
превращается в полноценную дочернюю особь.
Грибы паразиты и возбудители болезней
Около 30-40% грибов являются паразитами и возбудителями болезней растений и животных. Заболевания, которые вызывают грибы, носят
название — микозы.
Среди возбудителей болезней культурных растений следует отметить:
- Спорынья ржи
- Головневые грибы
- Хлебная (линейная) ржавчина
- Мучнистая роса
- Фитофтора
Паразитирует на злаковых растениях. При поражении растения на месте плодов (зерновок) вырастают черные образования — склероции,
по своему строению являющиеся переплетениями гифов гриба. Спорынья может заразить новые растения, если ее споры достигнут завязи пестика.
Склероции содержат токсичные вещества, которые, если попадут в муку, могут привести к серьезному отравлению человека вплоть до
летального исхода.
Эти грибы способны вызывать заболевания пшеницы, кукурузы, ржи. Внешне заболевание проявляется черными, кажущимися обугленными
колосками, которые в действительности наполнены спорами гриба черного цвета.
В цикле развития этого паразита присутствуют два хозяина: «весенний» — барбарис, «летний» — пшеница и другие злаки. Споры характерного
красно-ржавого цвета в количестве нескольких поколений образуются за одно лето.
Эти споры покрывают листья и стебли, их внешний вид напоминает ржавчину. К зиме споры темнеют и становятся черными, после перезимовки цикл
повторяется заново.
Гриб проникает в клетки растений и питается их содержимым, приводя к гибели растения. Внешне проявляется как белый пушок на листьях,
клубнях (у картофеля). Со временем темнеет из-за разрушения клеток растения.
Мучнистая роса значительно снижает урожаи картофеля, томатов и других культурных растений.
Фитофтора относится к низшим грибам. Гриб проникает в клетки подземных и надземных органов растений, питается их содержимым, приводя к увяданию, усыханию и гибели растения. Внешне проявляется как пятнышки буро-серозного цвета, окруженные кольцом белого цвета.
Фитофтора снижает урожаи картофеля, баклажанов, томатов, перца, клубники и других культурных растений.
Шляпочные грибы
Шляпочные грибы особенны тем, что помимо грибницы способны образовывать плодовые тела, которые состоят из шляпки и ножки. Нижняя сторона
шляпки может напоминать отверстия тонких трубочек или пластинок.
Из-за такой разницы во внешнем виде все грибы делятся на трубчатые и пластинчатые. К трубчатым грибам относятся: подберезовик, масленок,
белый гриб. К пластинчатым: опенок, сыроежка, рыжики, шампиньоны, волнушки.
На пластинках и трубочках образуются споры, которые падают на землю и, попав в благоприятные условия, прорастают в мицелий. Из мицелия
вновь вырастает плодовое тело.
Разветвленные гифы гриба всасывают из почвенного раствора необходимые воду и минеральные вещества. Часто грибы могут расти только
образовав микоризу с корнями деревьев, для них такой симбиоз — единственный источник органических веществ.
В то же время другим грибам, например шампиньонам, образование микоризы совершенно необязательно. Эта особенность физиологии делает
шампиньоны отличным вариантом для искусственного разведения.
Среди шляпочных грибов выделяют съедобные грибы (волнушка, сыроежка, лисичка, масленок) и ядовитые. Наиболее ядовиты следующие грибы: бледная поганка,
мухоморы, ложные лисички, ложные опята.
Антибиотики
Открытие пенициллина — первого антибиотика, вырабатываемого грибом пенициллом — чистая случайность, спасшая десятки миллионов жизней! Эта «революция»
случилась 28 сентября 1928 года, в лаборатории блестящего исследователя (и к счастью — чрезвычайного растяпы!) Александра Флеминга.
В августе 1928 он отправился в отпуск с семьей, и неопрятно положил в углу своего стола лабораторную посуду с колониями стафилококка. Вернувшись
из отпуска 3 сентября 1928 года, он обнаружил, что на одной пластине со стафилококками появились плесневые грибы.
Удивительно, но стафилококки погибали и не могли расти и размножаться вокруг плесени. Неизвестное химическое вещество (позднее названное
пенициллином) останавливало размножение бактерий. Это было открытие первого антибиотика, который показал потрясающий результат: стало
возможным лечение многих инфекционных болезней, больные обретали вторую жизнь с помощью гениального изобретения природы — антибиотиков.
Лишайники
Лишайники — группа организмов, которые образованы облигатным симбиозом гриба и водоросли (возможен вариант цианобактерии и гриба). Среди лишайников
различают:
- Накипные (корковые) — практически неотделимы от субстрата, срастаются с ним
- Листоватые
- Кустистые
Представители накипных лишайников: лецидея, леканора.
Представители листоватых лишайников: пармелия, ксантория.
Представители кустистых лишайников: ягель (олений мох), кладония, цетрария (исландский мох).
Хочется предупредить частую ошибку. В тундре произрастает олений мох — на самом деле никакой он не мох! Это лишайник, по-другому
олений мох называется ягель. Этот кустистый лишайник служит основным источником корма для северных оленей.
Лишайники являются маркером: они растут преимущественно в экологически чистых местах, в городских условиях встречаются редко.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
В настоящее время описано около 100 000 видов грибов, но по некоторым оценкам их может быть около 1,5 миллионов.
Систематика
Царство Грибы
Подцарство Грибообразные
Подцарство Настоящие грибы (не образуют подвижных клеток ни на одной стадии жизненного цикла)
Отдел Зигомицеты (относятся к низшим грибам)
Отдел Аскомицеты, или Сумчатые грибы
Отдел Базидиомицеты
Отдел Дейтеромицеты (Несовершенные грибы)
Общая характеристика царства Грибы
- Эукариоты: клетки имеют одно или несколько ядер.
- Гетеротрофы: питаются готовыми органическими веществами (в клетках нет пластид).
- Клетки грибов имеют клеточную стенку из азотсодержащего полисахарида хитина.
- Осмотрофный тип питания: поглощение низкомолекулярных веществ, растворённых в воде.
- Способны к неограниченному росту.
- Запасное питательное вещество: полисахарид гликоген.
- В экосистемах выполняют роль консументов или редуцентов.
- Могут быть паразитами, хищниками, сапрофитами, симбионтами.
- Могут вступать в симбиоз с семенными растениями и образовывать микоризу (грибокорень).
Сходство грибов с растениями и животными
сходство с растениями | сходство с животными |
клетки с клеточной стенкой | гетеротрофный способ питания: в клетках нет пластид |
осмотрофный тип питания | запасное питательное вещество: гликоген |
способны к неограниченному росту | в экосистемах никогда не играют роль продуцентов |
размножение с помощью спор | продукт метаболизма: мочевина |
неподвижны в вегетативном состоянии | некоторые содержат хитин |
Строение грибов
Тело гриба состоит из длинных нитей — гиф.
Гифы растут апикально (вершиной) и могут ветвиться, образуя густую переплетённую сеть — мицелий, или грибницу.
Мицелий располагается в субстрате (почве, древесине, живом организме) или на его поверхности.
Скорость роста мицелия зависит от условий среды и может достигать нескольких сантиметров в сутки.
У базидиомицетов мицелий часто многолетний, у других грибов — однолетний. Так как мицелий растет апикально, его рост центробежный. Самая старая часть мицелия в центре постепенно отмирает, и мицелий образует кольцо. Кроме того, некоторые грибы выделяют вещества, препятствующие росту растений (аменсализм), и растительный покров образуют округлые «проплешины».
Рис. «Ведьмино кольцо»
ВИДЫ МИЦЕЛИЯ
- неклеточный (несептированный) мицелий: образован одной многоядерной гигантской клеткой (например, у зигомицетов);
- клеточный (септированный) мицелий: есть межклеточные перегородки (септы); клетки одноядерные или многоядерные. В клеточных перегородках могут оставаться отверстия, через которые цитоплазма и органоиды (включая ядра) свободно перетекают из клетки в клетку.
У аскомицетов мицелий дикариотический (состоит из двуядерных клеток).
Рис. Мицелий: 1 — одноклеточный (несептированный); 2 — многоклеточный (септированный); 3 — дикариотический (дрожжи).
Плодовые тела базидиомицетов образованы ложной тканью плектенхимой(псевдопаренхимой), состоящей из густо переплетенных гиф мицелия. Плектенхима, в отличие от обыкновенной паренхимы, образована не трёхмерно делящимися клетками, а тяжами гиф.
Гифы способны объединяться в длинные тяжи — ризоморфы (др.-греч. — корнеподобная форма): наружные клетки тяжа более плотные и выполняют защитную функцию, внутренние более нежные клетки выполняют проводящую функцию.
Рис. Ризоморфы
Многие грибы для перенесения неблагопритных условий образуют плотные округлые тела, образованные сплетением гиф — склероции (др.-греч. — твёрдый). Снаружи склероции покрыты твердой темной оболочкой, защищающей внутренние светлые нежные гифы, содержащие питательные вещества. Прорастая, склероции дают начало грибнице; иногда из них сразу же образуется плодовое тело.
Рис. Склероции спорыньи
СКЛЕРОЦИИ
ФУНКЦИИ ГИФ (МИЦЕЛИЯ):
- поглощение воды и питательных веществ;
- образование плодовых тел;
- образование покоющейся стадии (склероция);
- запасание питательных веществ;
- некоторые гифы могут образовывать гаустории (выросты мицелия, проникающие в клетки хозяина), ловчие петли (у хищных грибов) и др.
Рис. Ловчие петли хищного гриба Arthrobotrys anchonia
Физиология грибов
ПИТАНИЕ ГРИБОВ
По используемым источникам органических веществ грибы делятся на 4 группы.
- Сапрофитные грибы: питаются мёртвой органикой, разлагая остатки животных и растений. Это делает их важнейшей группой редуцентов. Таких грибов много в почве, особенно в лесной подстилке.
- Паразитические грибы: проникают внутрь организмов животных и растений, иногда гифы врастают внутрь клеток хозяина и всасывают его вещества.
Молекулы органических веществ, составляющих живые организмы и их остатки, не могут пройти через клеточную стенку грибов, поэтому грибы выделяют пищеварительные ферменты в субстрат. Эти ферменты расщепляют органические вещества до низкомолекулярных соединений, которые гриб может поглощать своей поверхностью (осмотрофный тип питания). Таким образом происходит наружное пищеварение грибов.
- Хищные грибы: активно ловят добычу с помощью видоизмененных гиф (ловчие петли и т.п.).
- Симбиотические грибы: вступают в симбиоз с различными автотрофными организмами (низшими и высшими растениями), получая от них органические вещества, а взамен поставляют им минеральное питание.
СИМБИОЗ
- Микориза (грибокорень): симбиоз грибов с корнями семенных растений.
Так как площадь всасывания у гиф грибов значительно больше, чем площадь зоны всасывания корней, растение получает гораздо больше минеральных веществ, что позволяет ему более активно расти. Растение, в свою очередь, отдаёт грибу часть углеводов, продуктов фотосинтеза.
Рис. Микориза
ГРИБЫ-СИМБИОНТЫ
- Лишайник — симбиоз гриба и одноклеточных зеленых водорослей.
- Рис. Лишайник
РАЗМНОЖЕНИЕ ГРИБОВ
Бесполое размножение:
- многоклеточными и одноклеточными частями мицелия
- спорообразование
эндогенные споры (спорангиеспоры) образуются в спорангиях
экзогенные споры (конидиоспоры = конидии) образуются в конидиях - почкование (у дрожжей)
Рис. Спороношение плесневых грибов: конидии пеницилла (а) и аспергилла (б); спорангиоспоры мукора (в)
Половое размножение:
У настоящих грибов нет подвижных клеток, поэтому слияние клеток двух особей происходит путём роста и сближения гиф.
- слияния гамет, образующихся в гаметангиях (изогамия, гетерогамия, оогамия);
- соматогамия: слияние двух клеток вегетативного мицелия;
- гаметангиогамия: слияние двух половых структур, не дифференцированных на гаметы;
- хологамия: слияние клеток одноклеточных грибов.
Кроме бесполого спороношения, у грибов происходит и половое спороношение: образование спор путем мейоза после слияния генетического материала гамет или ядер.
Отдел Зигомицеты
- Относятся к низшим грибам.
- По типу питания большинство сапротрофы, есть паразиты насекомых.
- Некоторые образуют микоризу на корнях высших растений.
- Мицелий несептированный, многоядерный.
- Все стадии, кроме зиготы, гаплоидны.
- Зигота образуется при соединении выростов двух разных мицелиев, разрастаясь, претерпевает мейоз и даёт начало спорангиям.
- Представитель: мукор (белая хлебная плесень).
Рис. Мукор и его спорангий
РАЗМНОЖЕНИЕ МУКОРА
Отдел Аскомицеты (Сумчатые)
- Около 30 000 видов.
- Сапротрофные почвенные и плесневые грибов, поселяющиеся на хлебе, овощах и других продуктах.
- Представители: пеницилл, дрожжи, сморчки, строчки, спорынья.
- Мицелий гаплоидный, септированный, ветвящийся. Через поры цитоплазма и ядра могут переходить в соседние клетки.
- Бесполое размножение с помощью конидий или почкование (дрожжи).
- При половом размножении образуются сумки (аски), в которых при мейозе формируются гаплоидные споры полового спороношения.
ДРОЖЖИ
Дрожжи представлены большим числом видов, широко распространенных в природе.
Одноклеточные или двуклеточные грибы, вегетативное тело которых состоит из одноядерных овальных клеток.
Разные виды дрожжей могут существовать в диплоидной или гаплоидной фазах.
Дрожжи характеризуются аэробным обменом веществ. В качестве источника углерода они используют различные сахара, простые и многоатомные спирты, органические кислоты и другие вещества.
Способность сбраживать углеводы, расщепляя глюкозу с образованием этилового спирта и углекислого газа, послужила основой для введения дрожжей в культуру.
С6Н12О6С6Н12О6 → 2С2Н5ОН2С2Н5ОН + 2СО22СО2
Размножаются дрожжи почкованием и половым путем.
При благоприятных условиях дрожжи длительное время размножаются вегетативным способом —почкованием. Почка возникает на одном конце клетки, начинает разрастаться и отделяется от материнской клетки. Часто дочерняя клетка не теряет связи с материнской и сама начинает образовывать почки. В результате образуются короткие цепочки клеток. Однако связь между ними непрочная, и при встряхивании такие цепочки распадаются на отдельные клетки.
При недостатке питания и избытке кислорода происходит половое размножение: сливаются две клетки с образованием диплоидной зиготы. Зигота делится путем мейоза с образованием сумки с 4 аскоспорами. Споры сливаются с образованием новой диплоидной дрожжевой клетки.
Рис. Почкование и половое размножение дрожжей.
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ АСКОМИЦЕТОВ
ПАРАЗИТИЧЕСКИЕ АСКОМИЦЕТЫ
Спорынья паразитирует на колосьях злаков, нанося большой урон урожаю зерновых культур.
Внешне она напоминает черно-фиолетовые рожки (склероции), выступающие из колоса. Они состоят из плотно переплетенных гиф.
Рис. Спорынья
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ СПОРЫНЬИ
Отдел базидиомицеты (шляпочные грибы)
- Около 30 000 видов.
- Вегетативное тело образовано разветвленным многоклеточным дикариотический мицелием: в каждой клетке мицелия находятся два гаплоидных ядра.
- Представители: практически все съедобные и ядовитые грибы, трутовики и две группы паразитических грибов: головневые и ржавчинные грибы.
- Большинство образуют плодовые тела. Функция плодовых тел: образование спор.
Двуядерный мицелий формирует плодовые тела, известные как шляпочные грибы.
Рис. Строение шляпочных грибов
На нижней стороне шляпки находится спорообразующий слой (гименофор), на котором образуются особые структуры — базидии.
Для увеличения поверхности гименофора, нижняя часть шляпки видоизменяется:
- у пластинчатых грибов гименофор имеет форму радиально расходящихся пластинок (сыроежка, лисичка, груздь, шампиньон);
- у трубчатых грибов гименофор имеет вид трубок, плотно прилегающих друг к другу (подберезовик, подосиновик, масленок, боровик).
У некоторых грибов образуется велум (= велюм = покрывало) — тонкая оболочка, защищающая в молодом возрасте плодовое тело гриба:
- общее покрывало: закрывающее плодовое тело целиком;
- частное покрывало: закрывает нижнюю поверхность шляпки с гименофором.
При росте гриба покрывала разрываются и остаются на плодовом теле в виде колец и ободка (вольвы) на ножке, различных чешуек и лоскутов, покрывающих шляпку. Наличие остатков покрывал и их признаки важны для определения грибов.
Рис. Остаток покрывала (велума) на мухоморе
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ БАЗИДИОМИЦЕТОВ
ПАРАЗИТИЧЕСКИЕ БАЗИДИОМИЦЕТЫ
Трутовые, головневые и ржавчинные грибы являются паразитами.
Головневые грибы — паразиты злаков.
При поражении головней вместо зерна получается черная пыль, представляющая собой споры гриба. Колосья становятся похожими на обугленные головешки. Заражение некоторыми видами происходит на стадии цветения злаков, когда споры с пораженного растения попадают на рыльца пестиков здоровых растений. Они прорастают, гифы гриба проникают в зародыш семени, и образуется зерновка, внешне здоровая. На следующий год к моменту цветения начинается спороношение гриба, цветки не образуются, и соцветие приобретает обугленный вид.
Рис. Головня
Грибы-трутовики могут быть паразитами или сапрофитами лиственных пород.
Трутовики имеют трубчатый многолетний гименофор, который ежегодно нарастает снизу.
Спора трутовика, попав на ранку в дереве, прорастает в грибницу и разрушает древесину.
Через несколько лет образуются многолетние копытообразные или дискообразные плодовые тела.
Трутовики выделяют ферменты, разрушающие древесину и превращающие ее в труху. Даже после гибели дерева гриб продолжает жить на мертвом субстрате (как сапротроф), ежегодно производя большое количество спор и заражая здоровые деревья.
Поэтому погибшие деревья и плодовые тела трутовиков рекомендуется удалять из леса.
Рис. Трутовик сосновый (окаймленный трутовик) Рис. Трутовик чешуйчатый (пёстрый)
ОТДЕЛ ДЕЙТЕРОМИЦЕТЫ, ИЛИ НЕСОВЕРШЕННЫЕ ГРИБЫ
- Дейтеромицеты занимают среди грибов особое положение.
- Они размножаются только бесполым путем — конидиями.
- Мицелий септированный.
- Весь жизненный цикл проходит в гаплоидной стадии, без смены ядерных фаз.
Эти грибы представляют собой «бывшие» аскомицеты или, реже, базидиомицеты, в процессе эволюции утратившие по тем или иным причинам половые спороношения. Таким образом, дейтеромицеты представляет разнородную в филогенетическом отношении группу.
значение грибов
Польза:
- Являются основными редуцентами при разложении древесины.
- Являются пищей для многих видов животных, являясь началом детритных пищевых цепей.
- Пищевой продукт с высокой питательной ценностью.
- Культуры дрожжей используются в пищевой промышленности (хлебопекарня, пивоварение и т. п.)
- Химическое сырье для получения лимонной кислоты и ферментов.
- Получение антибиотиков (например, пенициллин).
Вред:
- Плесневые грибы портят пищевые продукты.
- Ядовитые грибы вызывают отравление.
- Трутовые и плесневые грибы вызывают гниение материалов, прежде всего древесины.
- Патогенные грибы вызывают заболевания человека и животных (микозы)
- Паразитические грибы наносят вред сельскому хозяйству, поражая культурные
Ботаника — наука, изучающая царство растений (греч. ботанэ — трава, растение).
Древнегреческий ученый Теофраст (III век до н. э.), ученик Аристотеля, создал систему ботанических понятий, систематизировав и обобщив все известные на то время знания земледельцев и лекарей со своими теоретическими умозаключениями. Именно Теофраст считается отцом ботаники.
Современная ботаника — наука о морфологии, анатомии, физиологии, экология и систематики растений
Признаки Царства Растений
- эукариоты;
- автотрофы (процесс фотосинтеза);
- осмотрофный тип питания: способность клеток поглощать только низкомолекулярные вещества;
- неограниченный рост;
- неподвижный образ жизни;
- запасное вещество — крахмал (накапливается в пластидах в процессе фотосинтеза);
Особенности строения растительной клетки (рис. 1):
- клеточная стенка из целлюлозы
Наличие клеточной стенки препятствует проникновению в клетку пищевых частиц и крупных молекул, поэтому клетки растений поглощают только низкомолекулярные вещества (осмотрофный тип питания). Растения поглощают из окружающей среды воду и углекислый газ, для которых клеточная мембрана проницаема, а также минеральные соли, для которых в клеточной мембране существуют каналы и переносчики. - пластиды(хлоропласты, хромопласты, лейкопласты);
- крупная центральная вакуоль
Пузырь с клеточным соком, окруженный мембраной — тонопластом. В тонопласте имеется система регулируемых переносчиков, которые переносят в вакуоль различные вещества, поддерживая нужную концентрацию солей и кислотность в цитоплазме. Кроме того, вакуоль обеспечивает нужное осмотическое давление в клетке, что приводит к появлению тургора — напряжения на клеточное стенке, которое поддерживает форму растения. Вакуоль служит также местом запасания питательных веществ и накопления отходов метаболизма. - в клеточных центрах растений нет центриолей.
Рис. 1. Растительная клетка
классификация растений
Основные ранги таксонов растений распределены по принципу иерархичности(соподчинения): более крупные таксоны объединяют в себе более мелкие.
Например:
Царство Растения
отдел Покрытосеменные
класс Двудольные
семейство Сложноцветные
род Ромашка
вид Ромашка аптечная
Жизненная форма — внешний облик растения.
Основные жизненные формы: дерево, кустарник, кустарничек и трава.
Дерево — многолетнее растение с крупным одревесневшим стволом.
Кустарник — растение с многочисленными некрупными одревесневшими стволами, которые живут не более 10 лет.
Кустарничек — низкорослое многолетнее растение с одревесневшими стволами, высотой до 40 см.
Травы — травянистые зеленые побеги, ежегодно отмирающие. У двулетних и многолетних трав весной из зимующих почек отрастают новые побеги.
высшие и низшие растения
Различные группы растений значительно отличаются по строению.
Низшие растения не имеют органов и тканей. Их тело — слоевище, или таллом. К низшим растениям относятся водоросли. Большинство из них обитают в водной среде. В этих условиях питание они получают, поглощая вещества всей поверхностью тела. Все или большая часть клеток этих растений находятся на свету и способны к фотосинтезу. Поэтому у них нет необходимости к быстрому перемещению веществ по организму. Клетки этих растений в большинстве случаев имеют однотипное строение.
В водной среде встречаются и другие фотосинтезирующие организмы. Это прежде всего цианобактерии, которые иногда называют сине-зелёными водорослями. Это прокариотические организмы, не являющиеся растениями.
Часто водорослями называют высшие растения, обитающие в воде. В этих случаях термин «водоросли» применяется в экологическом, а не в систематическом смысле.
Высшие растения имеет функционально различные органы, образованные специализированными клетками. В основном, они обитают на суше. Воду и минеральное питание они получают из почвы, а для осуществления фотосинтеза должны подниматься над её поверхностью, поэтому для таких растений необходимо перемещение веществ между частями организма (проводящая ткань) и механическая поддержка и опора наземно-воздушной среде (механическая и покровная ткани).
Наличие специализированных клеток, тканей и органов позволило им достигать больших размеров и освоить широкий набор сред обитания. Многие представители высших растений вторично вернулись в воду. В пресных водоёмах они составляют основную массу водной растительности.
Грибы относятся к отдельному царству живых организмов. Поэтому клетка гриба имеет особенности строения, отличающие его от растений и животных. Основные признаки этого организма и его функционирования помогут лучше понять жизнь грибов.
Содержание
- Особенности грибов как живых организмов
- Разновидности
- Строение грибной клетки
- Оболочка
- Цитоплазма
- Ядро
- Вакуоли
- Включения
- Особенности грибной клетки
- Видео
Особенности грибов как живых организмов
Грибы – это уникальные живые организмы. Их клеточное строение, особенности питания и жизнедеятельности не позволяют отнести их ни к растениям, ни к животным. Хотя еще недавно их включали в растительное царство. Но исследования ученых позволили выделить у грибов сходные признаки не только с растениями, но и с животными, а так же уникальные, только им присущие особенности.
По таблице можно узнать, в чем проявляется сходство и различие этого организма с животными и растениями:
Царство | Сходства | Различия |
растения | — неподвижны;
— растут в течение всей жизни; — питаются путем всасывания; — есть клеточная стенка; — могут синтезировать витамины; — размножаются спорами. |
— отсутствует фотосинтез;
— питаются органическими веществами; — не вырабатывают крахмал; — в клетке гриба нет центральной вакуоли. |
животные | — тип питания гетеротрофный;
— отсутствует фотосинтез; — накапливают гликоген; — продукт обмена – мочевина; — в оболочке клетки гриба есть хитин. |
— характерен апикальный рост клеток;
— есть клеточная стенка; — не заглатывают пищу, а всасывают поверхностью тела |
Грибы очень разнообразны, среди них есть одноклеточные и многоклеточные, сапротрофы и симбионты, они могут обитать в разных местах. Сейчас выделяют более 100 тысяч видов.
Общее у них то, что основой многоклеточного организма является мицелий. Это тело, называемое еще грибницей. Она состоит из тонких нитей или гиф. Именно через них происходит всасывание питательных веществ. У низших видов мицелий не разделяется на клетки, представляет собой как бы одну клетку. У высших видов он многоклеточный. Срок его жизни может быть от нескольких дней до нескольких лет.
Мицелий – это основа, на которой образуются плодовые тела, предназначенные для размножения. Они состоят из сплетения гиф. Плодовые тела видны и именно их называют грибами. Сама грибница обычно скрыта и может занимать огромную площадь. Поэтому некоторые грибы считаются самыми большими организмами на Земле.
Разновидности
По способу питания различают сапротрофы или сапрофиты, а также симбионты. Грибы первой группы являются санитарами живой природы, они питаются разлагающимися органическими останками. С помощью ферментов преобразуют их в неорганические вещества, доступные растениям. Этим способствуют формированию гумуса.
Симбионты вступают в сотрудничество с другими организмами, обычно деревьями. Образуют микоризу с корнями, помогая растению всасывать питательные вещества, выделяя ферменты, стимулируя развитие корней. А от растений получают углеводы, вещества, ускоряющие развитие спор. Есть еще паразиты, которые используют другой живой организм в качестве среды обитания и пищи.
Среди этих групп выделяют несколько разновидностей по особенностям жизнедеятельности, месту обитания, внешнему виду.
- Шляпочные живут на почве, гниющей древесине. Представляют собой скрытую грибницу и плодовое тело, которое состоит из шляпки и ножки. Среди них есть съедобные виды, которые содержат много белка, минеральных веществ, органических кислот, эфирных масел. В клетках ядовитых видов содержатся опасные токсины.
- Сумчатые бывают съедобными и паразитическими. К ним относятся сморчки, строчки, мучнистая роса, спорынья.
- Плесневые грибы – это сапротрофы. Они могут расти на почве, растениях, продуктах питания, животных остатках. Представляют собой тонкие гифы, образующие паутину. Среди них есть как полезные виды, использующиеся для производства антибиотиков, так и паразитические, вызывающие болезни растений, человека и животных, образующие плесень на строениях, предметах быта, вещах.
- Дрожжи – это особый вид грибов, у которых нет мицелия. Они представляют собой отдельные неподвижные организмы, размножающиеся путем почкования. Некоторые виды используются в хлебопечении, пивоварении, производстве спирта и вина.
- Паразиты – это те, у которых мицелий растет внутри корня, стебля или плодов растений. Это мучнистая роса, спорынья, ржавчинные и головневые грибы, виды, вызывающие паршу, плодовую гниль. К паразитам относятся также трутовики – у них мицелий прорастает в кору деревьев.
Строение грибной клетки
Строение клетки этих организмов тоже имеет особенности. Она более простая, чем у представителей других царств. У грибов клеточное строение более близко к растениям. Но они запасают в качестве источника энергии не крахмал, а гликоген. Кроме того, не могут синтезировать органические вещества.
Клетка гриба покрыта твердой оболочкой, которая состоит из хитина, белков, жиров и углеводов. За оболочкой расположена мембрана, внутри которой находится цитоплазма. Как и у животных, в клетках отсутствуют пластиды, но есть клеточный центр и несколько вакуолей.
Одна из особенностей клеток грибов в том, что они могут содержать несколько ядер. Это объясняется тем, что у них нет связи цитокенеза с делением ядра. То есть, при делении ядра не всегда образуется новая клетка. Также для этих организмов характерно наличие дикарионов. Это особые половые клетки, в которых присутствуют женские и мужские ядра. Хромосомы очень маленькие, их может быть от 2 до 28.
Оболочка
Оболочка – это то, чем отличается строение клетки этих организмов от представителей других царств. С ее помощью происходит контакт с окружающей средой. У нее может быть разный состав и функции в зависимости от фазы и типа роста гриба. У старых организмов на ее поверхности может образовываться слой слизи или оксалат кальция.
Основной компонент оболочки – это хитин, иногда он занимает более половины ее веса. У некоторых видов в ее составе есть хитозан, целлюлоза, галактоза, манноза. Часто оболочка бывает многослойной, благодаря чему повышается ее устойчивость к разрушению и определяется форма вегетативных тел.
Цитоплазма
Отделена от оболочки мембраной, состоящей из липидов и белков. Ее функция в том, чтобы регулировать поступление питательных веществ внутрь. Цитоплазма включает органоиды, а также микротрубочки, составляющие скелет клетки.
Митохондрии похожи на растительные, а тельца Годжи почти отсутствуют. Кроме того, клетка гриба в этой части имеет еще одну особенность. Около мембраны расположены особые тельца – ломасомы, которые еще не до конца исследованы.
Ядро
Ядро в грибной клетке небольшое, с двойной мембраной. В нем может отсутствовать ядрышко. В некоторых клетках может содержаться несколько ядер. Основная функция этой части клетки – репликация ДНК.
Особенность этих организмов в том, что у них могут присутствовать спаренные ядра. Митоз у них закрытый, ядерная оболочка не разрушается после деления. При этом не всегда образуется новая клетка, поэтому в ней оказывается несколько ядер.
В процессе жизнедеятельность в грибной клетке не вырабатывается растительный крахмал. Но в ней много гликогена, который выполняет роль энергетического резерва. Еще одна особенность – ядра могут перемещаться из одной клетки гриба в другую.
Вакуоли
Вакуоли – это место скопления запасных питательных веществ. В молодых организмах они маленькие, с возрастом сливаются в одну большую вакуоль. Не всегда питательные вещества хранятся в вакуолях. Они могут находиться прямо в цитоплазме в виде капель или гранул.
Включения
Внутри цитоплазмы расположены различные включения. Они могут быть вредными или полезными. Эти включения участвуют в размножении, обеспечивают питательными веществами, защищают. Самые известные из них такие:
- гликоген;
- волютин;
- жиры;
- пигменты;
- органические кислоты;
- эфирные масла;
- смолы;
- токсины;
- витамины.
Особенности грибной клетки
Если обобщить, в чем проявляется сходство клеток растений, животных и грибов, можно отметить такие основные особенности:
- у грибов есть клеточная стенка, как у растений;
- но состоит она в основном из хитина, который характерен для животных;
- как у животных, клетки грибов запасают гликоген, а не крахмал;
- по способу питания тоже приближаются к животным – получают готовые органические вещества;
- но они всасываются через оболочку, как у растений.
Получается, что грибы – это особый, уникальный организм, который нельзя отнести ни к животным, ни к растениям. Связано это с особым строением их клеток. Они занимают обособленное место в живой природе и играют важную роль в круговороте веществ. Именно грибы разлагают мертвые организмы до простых неорганических веществ, участвует в образовании плодородной почвы. Из них можно получать белок, антибиотики, витамины, ферменты. Некоторые их виды используются в пищу, в хлебопечении и виноделии.
Видео
ЕГЭ Биология 2022 | Строение грибной клеткиСкачать
Строение грибной клетки. Изучаем в 3DСкачать
Строение и жизнедеятельность грибов. Видеоурок по биологии 5 классСкачать
Строение клетки за 8 минут (даже меньше)Скачать
Подготовка к ЕГЭ
Царство Грибы 100.000 видов
Микология – наука о грибах.
Основные ароморфозы: появление многоклеточности,
антеридиев и архегониев, полового размножения, запасное питательное вещество –
гликоген, продукт обмена – мочевина.
Общая характеристика грибов: имеют клеточное строение, клетка
имеет 1-2 ядра, в состав клеточной стенки входит хитин, не имеют хлорофилла
(нет фотосинтеза), в клетках есть вакуоли с клеточным соком, запасное вещество
– гликоген, наличие в обмене мочевины, по способу питания – гетеротрофы,
поглощают органические вещества путем всасывания, характерен неограниченный рост,
размножение – половое, бесполое, вегетативное, преобладает размножение спорами.
В основу классификации грибов положено строение мицелия и особенности
размножения.
Сходства с растениями: неподвижны, растут в
течение всей жизни, всасывают питательные вещества, имеют клеточную стенку,
размножаются спорами.
Сходства с животными: гетеротрофы, отсутствие
пластид и фотосинтезирующих пигментов, клеточная стенка содержит хитин (не
расщепляется в пищеварительном тракте человека), запасное питательное вещество
гликоген, один из продуктов обмена веществ мочевина.
|
|
Одноклеточные |
многоклеточные |
Плесневые |
Шляпочные |
пластинчатые |
трубчатые |
Строение грибов: вегетативное тело состоит
из тонких нитей – гиф с верхушечным ростом и боковым ветвлением.
Совокупность гиф – грибница или мицелий. Мицелий образован длинными
клетками. У низших грибов мицелий неклеточный, у высших многоклеточный.
Шляпочные грибы образуют плодовое тело, состоящее из многоклеточных гифов.
Мицелий – таллом гриба.
Питание: все грибы гетеротрофы
1)
Сапрофиты
(питаются отмершими продуктами растительного происхождения) (плесневые,
дрожжевые, шляпочные)
2)
Паразиты
(за счет живого организма хозяина) (спорынья, ржавчинные, головневые,
мучнисторосяные, трутовики)
3)
Симбионты
(связаны с высшими растениями)
4)
Хищные
(ловчими петлями ловят нематод в почве)
Микориза (грибокорень) – сожительство шляпочного гриба
с корнями высшего растения. Оплетая корни или проникая в них, мицелий гриба как
бы заменяет собой корневые волоски, увеличивая площадь поверхности всасывания,
поставляет растению воду и минеральные соли, тогда как растение предоставляет
ему органические вещества. Кроме того, грибы производят биологически активные
вещества, переводят содержащиеся в почве соединения фосфора в более доступную
форму, защищают растения от проникновения паразитов и способствуют транспорту
веществ. Микоризными грибами являются белый гриб, трюфель, подберезовик, подосиновик,
маслята. Орхидея даже не может прорасти без гриба – настолько устойчивый
симбиоз они образуют.
Размножение:
1)
Вегетативное
– частями мицелия
2)
Почкование
у дрожжей
3)
Бесполое
с помощью спор
4)
Половое –
слияние мужских и женских половых клеток с образованием зиготы. Гаметы
образуются в антеридиях и архегониях.
Плесневые грибы |
||
Мукор (головчатая плесень) |
Пеницилл (сизая плесень, |
|
Пушистая белая плесень на
|
Состоит из разветвленных
Пеницилл и аспергилл |
|
Тело шляпочного гриба |
||
Шляпочные грибы |
||
Пластинчатые – сыроежки, грузди, шампиньоны, лисички,
|
Трубчатые — белый гриб (боровик) растет под дубом,
|
|
Грибы-паразиты Гаустория – часть гифы паразитического гриба, |
|
Спорынья |
Головня |
На мицелии, развивающемся на |
Мицелий развивается внутри |
Фитофтора паразитирует на томате и картофеле, в |
Трутовики разрушают древесину деревьев, сокращая их
|
Мучнистая роса на крыжовнике |
Плодовая гниль на плодах яблок и других |
Парша – шелушащиеся пятна на яблоках |
Серая гниль на землянике |
Ржавчина на злаках – оранжевый налет на листьях и
|
Стригущий лишай у человека
|
Классификация |
|||
низшие |
высшие |
||
дрожжи |
Плесневые (мукор) |
трутовики |
шляпочные |
Дрожжи (пищевые, пивные) –
одноклеточные грибы в форме шариков, не имеют грибницы, образуют колонии,
размножаются почкованием, питаются сахаром с выделение этилового спирта, углекислого
газа и энергии, используются в хлебопечении, пивоварении, виноделии, как
лекарства (продуценты витаминов).
Ядовитые грибы обладают токсичностью, не
исчезающей после обработки – бледная поганка, ложноопенок, строчок, мухомор,
ложные лисички. Бледная поганка – самый ядовитый пластинчатый гриб,
похожа на сыроежку, ее легко узнать: ножка у нее будто вылезает из горлышка
широкого горшочка. Цвет шляпки – белый, бледно-зеленый, желто-зеленый, в
середине обычно темнее, чем по краям. В верхней части ножки есть пленчатое
кольцо. У белого гриба есть опасные двойники – желчный и сатанинский. У
них нижняя сторона шляпки не белая или желтоватая, как у боровика, а розовая
или красная. Если разломить шляпку белого гриба, она не изменит своего цвета, а
шляпки желчного и сатанинского вначале краснеют, а затем чернеют. У съедобных
опят шляпка коричнево-желтая, на ножке – пленка, похожая на кольцо. У ложных
опят желто-зеленая или красноватая шляпка, а на ножке нет пленки.
Грибы нельзя собирать возле дорог, т.к. в них
накапливаются соли свинца и другие яды.
Значение грибов |
|
В природе |
В жизни человека |
Участвуют в круговороте |
Используются в пищу, являются |
По особенностям строения, спороношения и полового
процесса грибы подразделяются на отделы: зигомицеты (низшие
грибы, образующие серые или черные плесени на хлебе – мукор и ризопус), аскомицеты
(высшие — сумчатые, спороношение у них в особых сумках асках, например,
трюфель, сморчок, дрожжи, пеницилл, аспергилл, спорынья), базидиомицеты
(высшие — органы размножения базидии, например, трутовики, головневые,
ржавчинные, белый гриб, опенок, мухомор, бледная поганка, головня). Одни авторы
относят к грибам лишайники, другие выделяют их в отдельную группу
комбинированных организмов.
Микоз – грибковое заболевание
человека и животных.
Часть С Грибы
С4.
Укажите, в какие пищевые отношения с другими организмами могут вступать
представители царства грибов.
Ответ:
большинство видов питаются сапротрофно, поглощая вещества из почвы (субстрата).
Вступают в симбиоз: лишайник, микориза с корнями деревьев. Паразитизм на
растениях и животных.
C4 С какой целью
при прогрессивной посадке деревьев на бедных почвах, грунт заражают
специальными видами грибов?
1) Эти грибы
своими грибницами оплетают корни деревьев — возникает микориза, благодаря
которой дерево получает воду и соли с огромной поверхности почвы.
2) Дереву не надо тратить много времени, вещества и энергии для создания мощной
корневой системы.
3) При пересадке этого дерева на новое место, оно легче приживается.
C4 Как человек
борется с грибом-паразитом головней, приносящим большой ущерб урожаю
зерновых?
1) Обработка семян перед посевом ядохимикатами.
2) Применение севооборота.
3) Посев устойчивых к головнёвым грибам сортов растений.
C4 Какой вред
приносят растениям грибы-паразиты: головня, фитофтора, трутовик?
1)
Головневые грибы поражают вегетативные и цветочные почки растений,
листья, стебли, плоды и семена. Заболевания, вызываемые этими грибами, носят
название «головня». В пораженных этими грибами-паразитами органах растений
образуется темная «пыль» — скопление спор. Они очень жизнеспособны,
разносятся ветром на большие расстояния, заражая новые растения;
2)
гриб фитофтора поражает листья и клубни картофеля;
3)
трутовик повреждает деревья и вызывает их гибель.
C3 Как человек
использует плесневые грибы?
Специально
выращивая, получает из них витамины, антибиотики (пенициллин), применяет при
приготовлении сыров.
C1 Какое основное
правило необходимо соблюдать при сборе грибов для сохранения их численности?
1) Грибы необходимо срезать, не повреждая грибницу.
2) На разрушенной грибнице не образуются плодовые тела.
C1 Почему почву в
лесопосадках заселяют микоризными грибами?
1.Деревья вступают в
симбиоз с грибами.
2) Мицелии грибов, оплетая корни растений, дают им воду и соли, что улучшает
рост деревьев.
C1 Дайте краткий
ответ на вопрос: в чём проявляется симбиоз гриба и водоросли в лишайнике?
1) Гифы гриба поглощают
воду и минеральные вещества.
2) Водоросль фотосинтезирует, образуя органические вещества.
С1. Почему опасно
употреблять в пищу грибы, собранные возле шоссе?
1) В грибах
накапливаются ядовитые вещества — соли тяжелых металлов (свинца, кадмия и
др.), которые выделяются выхлопными газами автомобилей.
2) Они могут вызвать тяжелые отравления и даже смерть.
C2 Найдите ошибки
в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, объясните
их.
1. Грибы занимают особое положение в системе органического мира, их нельзя
отнести ни к царству растений, ни к царству животных, хотя имеются некоторые
черты сходства с ними.
2. Все грибы — многоклеточные организмы, основу тела которых составляет
мицелий, или грибница.
3. По типу питания грибы гетеротрофы, но среди них встречаются автотрофы,
сапротрофы, хищники, паразиты.
4. Как и растения, грибы имеют прочные клеточные стенки, состоящие из
целлюлозы.
5. Грибы неподвижны и растут в течение всей жизни.
Ошибки
содержатся в предложениях:
1)
2 — не все грибы являются многоклеточными, есть и одноклеточные, например,
дрожжи.
2) 3 — среди грибов автотрофы не встречаются.
3) 4 — клеточные стенки грибов содержат не целлюлозу, а хитин.
C3 . Почему
неправильно относить грибы к растениям?
1) Клетки
грибов не имеют хлоропластов и хлорофилла.
2) Клеточная стенка содержит хитин.
3) Они не способны к фотосинтезу.
4) Запасной углевод — гликоген (у растений — крахмал)
C3 . Каковы
особенности строения и жизнедеятельности грибов? Почему грибы отдельное
царство?
1) Грибы —
одно- и многоклеточные организмы, тело которых состоит из нитей — гифов.
2) Имеют признаки растений (неограниченный рост,клеточную оболочку) и животных
(хитиноподобное вещество в клетоной оболочке,запасное вещество — гликоген,
конечный продукт выделения — мочевина, гетеротрофы).
3) Размножение половое и бесполое (почкование,спорами, грибницей).
С3.
Чем клетки грибов отличаются от клеток растений?
1)
Клеточная
стенка у грибов состоит из хитиноподобного вещества, а у растений — из
целлюлозы
2)
Запасным
углеводом у клеток грибов является гликоген, а у клеток растений – крахмал
3)
В
клетках грибов нет пластид, поэтому они не могут использовать световую
энергию для синтеза органических веществ
С3.
Укажите признаки сходства грибов и растений.
Неограниченный
верхушечный рост. Прикрепленный образ жизни. Всасывание веществ из окружающей
среды.
Грибы- царство живых организмов, эукариот, которые сочетают в себе признаки растений и животных.
Грибы выделены в отдельное царство, так как имеют признаки сходства не только с растениями и животными, но и свои, характерные только для представителей грибов.
Все грибы гетеротрофы, то есть питаются готовыми органическими веществами.
Среди грибов встречаются:
- паразиты— организмы, которые используют другой организм (хозяин) как среду обитания или как источник пищи, нанося вред организму- хозяину
- хищники- грибы, которые активно ловят добычу с помощью видоизмененных гиф
- сапротрофы- организмы, питающиеся мертвыми органическими веществами (редуценты)
- симбионты (симбиоз— взаимоотношение между организмами разных видов, при которой хотя бы один из них получает для себя пользу)
Грибы вступают в симбиоз с корнями семенных растений и образуют микоризу (грибокорень), получая от растений органические вещества, а взамен грибы поставляют им минеральное питание
Микориза обнаружена у большинства растений.
Многие шляпочные грибы образуют симбиоз с древесными растениями.
Например, белый гриб связан с сосной, елью, березой и дубом и не растёт он лишь в осиновых и ольховых лесах, красный мухомор легко сожительствует как с хвойными деревьями, так и со многими лиственными.
Клетки грибов могут быть как одноядерными, так и многоядерными.
Аппарат Гольджи в клетках грибов развит слабо.
Характерные признаки, которые сближают грибы с растениями:
- наличие хорошо выраженной клеточной стенки
- неподвижны в вегетативном состоянии
- размножение с помощью спор
- поглощение веществ, растворенных в воде путем всасывания- осмотрофный тип питания
- способны к неограниченному росту
Характерные признаки, которые сближают грибы с животными:
- гетеротрофный тип питания: питаются готовыми органическими веществами
- в клетках грибов есть клеточная стенка из полисахарида хитина, который характерен для наружного скелета членистоногих
- накопление гликогена, как запасного вещества
- в экосистемах выполняют роль консументов (гетеротрофы, организмы, потребляющие готовые органические вещества) или редуцентов (организмы, разрушающие отмершие остатки живых существ, например, бактерии)
- в обменных реакциях присутствует мочевина
Особенности строения грибов
Вегетативное тело грибов образовано мицелием или грибницей. Оно состоит из тонких нитей или гиф с неограниченным ростом и боковым ветвлением.
Важно отметить, что гифы грибов, как и корневые волоски всасывают воду и минеральные вещества, но корневые волоски- это одноклеточные выросты клеток поверхностной ткани молодого корня растения, а гифы гриба состоят из множества клеток с множеством ядер.
Мицелий разрастается в субстрате (почве, древесине, живом организме) и на его поверхности, т.е. поднимается над субстратом, образуя органы размножения (сам гриб, который люди собирают в лесу).
Мицелий может видоизменятся, таким примером видоизменения мицелия служат гаустории, характерные для грибов-паразитов. Они представляют собой специальные выросты, которые проникают в клетки хозяина и поглощают из них питательные вещества.
Скорость роста мицелия может достигать нескольких сантиметров в сутки, если условия окружающей среды благоприятны.
Функции мицелия (гиф):
- поглощение воды и питательных веществ
- образование плодовых тел грибов, которые участвуют в размножении
- формирование склероция- стадия покоя гриба, возникающую в неблагоприятных условиях
- запас органических и минеральных веществ
- некоторые гифы могут видоизменяться и образовывать гаустории, ловчие петли (у хищных грибов)
Размножение.
Грибы размножаются бесполым и половым способами.
Бесполое размножение:
- частями мицелия
- отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию
- дрожжевые грибы размножаются почкованием
- спорами: попав в благоприятные условия, спора прорастает и из нее формируется новый мицелий
Половое размножение:
- сближение и слияние клеток гиф
- у сумчатых грибов наблюдается слияние содержимого мужского и женского органа полового размножения антеридия и женского органа полового размножения (архегония)
- половое спороношение: образование спор путем мейоза после слияния генетического материала гамет или ядер
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Плесневые грибы являются сапротрофами
Представители:
- мукор
- пеницилл
- аспергилл
Плесневые грибы могут развиваться в почве, на увлажненных продуктах, плодах и овощах, на животных и растительных остатках, образуя пушистые или паутинистые налеты (плесень) серого, белого, зеленого, черного, сизого цвета.
Сравнение плесневых грибов мукора и пеницилла
Мукор |
Пеницилл |
тело мукора- одноклеточное со множеством ядер |
тело состоит из множества одноядерных клеток |
споры расположены в головчатых спорангиях |
споры расположены в конидиях в виде кисточек |
размножается половым, вегетативным способом и спорами |
размножается только спорами |
является сырьем для изготовления антибиотика пенициллина |
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Дрожжи- это грибы, вегетативное тело которых состоит из одноядерных овальных клеток.
Размножаются почкованием и половым путем.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Дрожжи, питаясь сахаром, превращают его в спирт и углекислый газ. Этот процесс называют брожением.
Брожение используют в хлебопечении, так как выделяемый углекислый газ способствует поднятию теста.
Способность сбраживать углеводы, расщепляя глюкозу с образованием этилового спирта и углекислого газа, послужила основой для введения дрожжей в культуру.
Наибольшее практическое значение имеют пекарские дрожжи
При благоприятных условиях дрожжи размножаются вегетативным способом- почкованием.
Клетка отпочковывается от материнской клетки, при этом новая дочерняя клетка начинает разрастаться, но не отделяется от материнской клетки, а сама начинает образовывать почки.
В результате образуются короткие цепочки клеток.
Но связь между этими цепочками непрочная, и при встряхивании такие цепочки распадаются на отдельные клетки.
При неблагоприятных условиях (недостаток питания и избыток кислорода) происходит половое размножение: сливаются две клетки с образованием диплоидной зиготы.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Шляпочные грибы живут на богатой перегноем лесной почве, на полях и лугах, встречаются на гниющей древесине.
Характерные признаки шляпочных грибов:
- каждый шляпочный гриб состоит их вегетативного тела (грибницы) и плодового тела, которое мы в повседневной жизни называем гриб
- вегетативное тело (грибница) образовано разветвленным многоклеточным мицелием: в каждой клетке мицелия находятся два ядра с одинарным набором хромосом; является главной частью гриба
- плодовые тела состоят из ножки и шляпки, которые образованы плотными пучками гиф; являются органами спороношения, где созревает огромное число спор
- встречаются съедобные и ядовитые грибы, грибы паразиты- трутовики (могут быть и сапрофитами), головневые и ржавчинные грибы
В зависимости от строения нижнего слоя шляпки грибов (где формируются споры) выделяют:
- пластинчатые грибы: на нижнем слое шляпки образуется множество пластинок; примеры: волнушки, рыжики, лисички, мухоморы
- трубчатые грибы: на нижнем слое шляпки образуется множество трубочек; примеры: белый гриб, маслята, подосиновики, трутовики
Строение шляпочного гриба:
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Грибы-паразиты поражают преимущественно растения, что приводит к снижению урожайности многих растений.
У большинства фитопатогенных грибов мицелий развивается внутри тканей корня, стебля, листа и плода, у некоторых (например, мучнисторосяных) на поверхности органов растения.
Мучнисторосяные грибы поражают сотни видов культурных и дикорастущих растений.
На поверхности пораженных органов развивается белый, позднее темнеющий мицелий, который в народе называют «мучнистая роса».
Мицелий мучнисторосяных грибов располагается пятнами чаще всего на листьях и молодых побегах и начинает свое распространение с нижних листьев, которые ближе всех расположены к земле; далее распространяется по всему растению.
Мучнисторосяные грибы паразитируют на пшенице, ржи, на побегах винограда, крыжовнике и многих других растениях.
Спорыньевые грибы (спорынья) паразитируют растениях семейства злаковых.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Если зерна, которые страдают от спорыньи попали в размол муки, то такой мукой можно отравиться, получить тяжелый токсикоз.
Головневые грибы (головня)- паразиты злаков.
При поражении головней вместо зерна получается черная пыль, представляющая собой споры гриба, а колосья становятся похожими на обугленные головешки.
Фитофтора— это гриб, который поражает пасленовые культуры, в семейство которых входят томаты, картофель, перец, баклажаны и физалис.
Это заболевание проявляется появлении тёмных пятен на листовых пластинах и стеблях растения и дальнейшее их загнивание.
Трутовые грибы наносят большой вред лесному хозяйству.
Споры трутовиков попадают в трещины коры деревьев, где прорастают в мицелий, который проникает в древесину и питается органическими веществами этого растения.
Через несколько лет после заражения на стволе образуются обычно копытообразные плодовые тела.
Около тысячи видов грибов паразитируют также на животных и даже на человеке, вызывая различные заболевания кожи, ногтей, волос (бластомикозы, молочница, стригущий лишай и др.)
Дополнительный материал о грибах вы можете узнать в уроке «Грибы»
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Более подробно вы сможете изучить в нашем уроке «Водоросли. Мхи. Лишайники»
Мицелий грибов, как мы уже знаем, вступает во взаимосвязь с высшими растениями, образуя грибокорень (микоризу), но также не стесняется вступать во взаимовыгодные отношения с водорослями.
Благодаря такому союзу грибов и водорослей в природе появилась особая группа организмов — лишайники.
Примеры: ягель (олений мох), уснея, ксантория
Лишайники- симбиотические организмы, тело (слоевище) которых образовано двумя организмами: грибом и водорослью или цианобактерией (сине- зелёные водоросли).
Строение лишайников:
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Наука, изучающая лишайники, называется лихенология
Характерные признаки:
- вегетативное тело лишайника называется талломом, основу которого образуют гифы гриба
- водоросли занимают полости между гифами
- нити гриба обеспечивают водоросль водой и минеральными веществами
- зеленые клетки водорослей на свету в процессе фотосинтеза образуют органические (питательные) вещества, часть которых отдают на питание клеткам гриба
- гриб защищает водоросль от высыхания
- размножаются лишайники в основном вегетативным путем- частями таллома
Лишайники могут существовать в крайне неблагоприятных условиях: на голых скалах и камнях, крышах домов, заборах, коре деревьев, поэтому их называют «пионерами природы», т.к. первыми поселяются на практически безжизненных участках Земли.
По внешнему виду талломы лишайников делятся на накипные, листоватые и кустистые:
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Значение лишайников:
- создают органические вещества в местах недоступных другим организмам
- участвуют в общем круговороте веществ в биосфере
- разлагают органику
- почвообразовательный процесс: формирование почвенного гумуса, за счет растворения и разрушения горных пород
- создают условия для жизни более совершенных организмов, в том числе для высших растений и животных
- человек использует как корм для животных, получение ароматических веществ, получение препаратов против туберкулеза, кишечных заболеваний, эпилепсии, получение лишайниковых кислот, обладающих антибиотическими свойствами
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Грибы
Грибы – это группа организмов, которые выделяют в отдельное Царство. Для грибов характерны некоторые признаки растений и некоторые признаки животных. С растениями их сближает:
1) осмотрофный (то есть они всасывают пищу поверхностью тела) тип питания;
2) способность к неограниченному росту;
3) неподвижность;
4) наличие прочных клеточных стенок (NB! у растений главным веществом клеточной стенки является целлюлоза, а у грибов – хитин);
5) наличие в некоторых случаях вегетативного или бесполого размножения.
Признаки животных, которые характерны для грибов:
1) гетеротрофный тип питания (то есть грибы не способны сами синтезировать органические вещества, они способны поглощать только уже созданные кем-то другим органические вещества);
2) наличие хитина в клеточной стенке (хитин – полимер характерный для животных, например, хитиновым панцирем покрыты членистоногие);
3) запасной углевод – гликоген.
Грибы обитают повсеместно: в почве, в воде, в пищевых продуктах. В сознании многих людей, не имеющих биологического образования, гриб – это то, что растёт в лесу: белый, поганка, сыроежка и т. д. Да, это грибы. Но это лишь малая часть существующих на свете грибов. На самом деле всё обстоит немного сложнее и интереснее.
Все грибы можно разделить по типу питания на три группы: сапротрофы, паразиты и симбионты.
Сапротрофные грибы вместе с бактериями в экосистемах формируют группу редуцентов. Они разлагают мёртвые органические вещества. Грибы-паразиты паразитируют на живых растениях и животных, питаясь за счёт хозяина. Грибы-симбионты участвуют в формировании двух важных симбиозов: с водорослями они образуют лишайники, а с корнями высших растений – микоризу (NB! Микориза не образуется с водными растениями, осоками и крестоцветными, например с редькой, капустой, хреном). Почвенные грибы-микоризообразователи оплетают корень растения. Они всасывают воду и минеральные вещества из почвы и транспортируют их в корень. В свою очередь, высшее растение снабжает гриб органическими веществами.
Рис. Мицелий различных грибов. Образован сплетениями гиф.
Среди грибов встречаются как многоклеточные, так и одноклеточные организмы. Основу тела многоклеточного гриба составляет грибница (мицелий). Мицелий состоит из тонких ветвящихся нитей, которые называют гифами. Гифы состоят из многоядерных или одноядерных клеток.
Благодарим за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Грибы» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.
Публикация обновлена:
08.03.2023
На этой странице вы узнаете
- Чем различаются высшие и низшие грибы?
- Как охотятся грибы?
- Почему подосиновик растет только под осиной?
- Зачем пеницилл убивает бактерии?
- Плесень на продуктах и есть весь гриб?
- Почему лишайники называют пионерами?
Когда мы говорим о грибах, обычно представляем себе вкусные жареные шампиньоны или лисички. А как вам факт, что грибы могут быть хищниками или вызывать опаснейшие заболевания? Об удивительной жизни грибов и лишайников можно прочитать ниже.
Царство Грибы. Общая характеристика
Грибы – эукариотические организмы, занимающие промежуточное положение в системе органического мира, так как обладают признаками и растений, и животных.
При этом грибы больше похожи на животных, чем к растений, об этом говорят сходства в строении митохондрий и геноме. Давайте разберем, какие признаки позволяют говорить о промежуточном положении грибов в современной природе.id=»строение_грибов»
Признаки растений | Признаки животных |
неограниченный рост | гетеротрофное питание |
неспособность к активному движению | выделение мочевины |
наличие клеточной стенки | накопление гликогена |
На рисунке ниже Вы можете рассмотреть строение грибной клетки. Обратите внимание, на животную клетку она похожа гораздо больше, чем на растительную.
Тело большинства грибов образовано мицелием.
Мицелий – сплетение гиф.
Гифы – это нити, из которых “соткано” тело гриба. Такие нити могут состоять из одной или нескольких клеток.
По строению мицелия выделяют
- высшие грибы,
- низшие грибы.
Высшие грибы имеют септированный многоклеточный мицелий, а низшие – несептированный многоклеточный или одноклеточный.
Слово “септированный” происходит от термина “септа”. Септа – это перегородка. Получается, тело высших грибов имеет перегородки, а значит, разные органы могут вырастать из разных частей тела. Это ведет к дифференциации органов: каждый орган начинает выполнять определенную функцию. Согласитесь, иметь отдельные ножку, шляпку и спорангии гораздо круче, чем всё это в составе одной части тела!
Размножение
Грибы очень живучи благодаря разным способам размножения. Эти организмы весьма серьезно относятся к продолжению рода. Всего видов размножения три: вегетативное, половое и бесполое.
- Вегетативное
Высшие грибы размножаются обычно вегетативно. Грибница, залегающая под землей, разрастается на большие расстояния и дает начало новым плодовым телам. Поэтому грибы вроде лисичек или польских белых растут группами.
Второй вариант вегетативного размножения – почкование, которое характерно в основном для дрожжевых форм. При почковании клетка делится несколько раз и от гриба отделяется организм, в точности повторяющий материнский.
- Половое
Половое размножение грибов может осуществляться всеми возможными путями:
- соматогамией (слиянием вегетативных клеток),
- гаметангиогамией (слиянием целых органов полового размножения),
- гаметогамией (встречаются изо-, гетеро- и оогамия).
О том, что такое изо-, гетеро- и оогамия, Вы сможете узнать в статье «Типы размножения».
- Бесполое
При бесполом размножении в спорангиях образуются споры. Бесполое поколение является преобладающим в жизненном цикле большинства представителей царства, а у некоторых грибов оно полностью вытесняет половое.
Значение грибов в природе и жизни человека
В экосистемах грибы занимают часто последний трофический уровень и выполняют роль редуцентов.
Редуценты – организмы, которые разлагают органические вещества до простых минеральных компонентов.
Кроме грибов к редуцентам относятся бактерии, дождевые черви, некоторые жуки. Все они занимаются “уборкой” за организмами более высоких трофических уровней.
Грибы-паразиты
Существуют и грибы-консументы, например, трутовик и спорынья. Они паразитируют на телах живых организмов и получают органические вещества, высасывая их из клеток хозяина.
Консументы – это организмы, которые питаются готовой органикой, но не перерабатывают её до неорганических веществ.
Да, здесь все написано правильно! Грибы тоже могут охотиться. Они обездвиживают добычу (обычно беспозвоночных почвенных животных) с помощью выделяемого секрета и обхватывают её гаусториями – боковыми ответвлениями гиф.
Гаустории проникают в клетку животного и поглощают оттуда питательные вещества.
Грибы-симбионты
Шляпочные грибы вступают в симбиотические отношения с древесными растениями, образуя микоризу.
Микориза – грибокорень.
В отличие от грибов-паразитов, симбионты предлагают растению взаимовыгодные отношения. При таком сожительстве гифы гриба оплетают корни растения и увеличивают площадь всасывания воды и питательных веществ из почвы. Взамен растение поставляет грибу органические вещества и создаёт комфортное место обитания: затененную территорию с обильной и влажной лиственной подстилкой.
Содружество подосиновика и осины – пример микоризы. Без гриба растению сложнее всасывать из почвы воду и минеральные вещества, а гриб не может получать нормальное органическое питание. Вот и живут подосиновик и осина вместе не разлей вода!
Кроме того, грибы входят в состав комплексных организмов – лишайников, о которых мы поговорим подробнее чуть ниже.
Плесневые грибы
Микроскопические грибы часто образуют плесень на продуктах питания. Помните, как Вы забывали о существовании морковки в вашем холодильнике, а потом она покрывалась тонким склизким слоем? Вот это и есть плесневые грибы, а вернее их спорангии.
Если бы грибы могли зарождать разум в плесневелой морковке
Видимая нами плесень – это вовсе не тело гриба, а его спорангии или конидиеносцы (специализированные органы спороношения). Сам же мицелий при этом находится внутри продукта и полностью оплетает его гифами.
Поэтому заплесневелые продукты не рекомендуется употреблять в пищу, даже если Вы предварительно срезали налёт – гифы могут вырабатывать токсичные вещества, вызывающие аллергические реакции.
Наиболее распространены сизая или белая плесень (пеницилл) и чёрная плесень (мукор). Чтобы отличить пеницилл от мукора, достаточно рассмотреть строение гриба. Пеницилл будет состоять из множества клеток, а мукор – только из одной.
Съедобные грибы
Высшие грибы люди употребляют в пищу. Всем нам знакомы белые грибы, подосиновики, лисички, украшающие стол.
У съедобных грибов в природе часто встречаются виды-двойники, которые выделяют токсичные вещества и вызывают сильнейшие отравления. Поэтому очень важно знать внешние характеристики собираемых грибов.
К съедобным грибам также относятся дрожжи. Дрожжи используются для поднятия теста в хлебопечении. Это полезное их свойство основано на быстром размножении колонии почкованием: большое количество клеток вырабатывает при дыхании много углекислого газа, который образует в тесте воздушные камеры.
Использование грибов в промышленности
Пеницилл (белая или сизая плесень) применяется в производстве антибактериальных средств.
В 1928 году британский микробиолог А. Флеминг изучил особенности жизнедеятельности этого многоклеточного гриба. Оказалось, что пеницилл вырабатывает особое вещество, регулирующее численность бактерий, – пенициллин. Это вещество используют для создания лекарств, которые борются со многими инфекционными заболеваниями. За открытие пенициллина Флеминг и его коллеги Говард Флори и Эрнст Борис Чейн получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины.
Это приспособление сформировалось у гриба неслучайно. Из-за того, что бактерии питаются той же пищей, что и пеницилл, между организмами возникает межвидовая конкуренция. Выработка противомикробного вещества помогает пенициллу бороться с ростом колонии конкурентов.
Паразитические грибы в промышленности
Паразитические грибы являются вредителями сельскохозяйственных культур. К таким представителям царства относятся:
- сферотека (паразит крыжовника),
- спорынья и головня (паразиты злаковых растений),
- фитофтора томата, белая гниль моркови,
- ольпидиум, вызывающий “чёрную ножку” капусты.
Паразитировать грибы могут и на животных (в том числе и на человеке), вызывая микозы.
Микозы – грибковые заболевания.
Как бороться с болезнетворными грибами?
Для борьбы с паразитами используют
- ядохимикаты,
- севооборот,
- контроль за влажностью территории,
- физическое уничтожение заражённых растений.
Лишайники. Общая характеристика
Грибы, о которых мы говорили в прошлом разделе статьи, входят в состав лишайников. Давайте рассмотрим эту группу подробнее.
Лишайники – комплексные симбиотические организмы, образованные гифами гриба и одиночно лежащими между ними клетками водорослей или цианобактерий.
Зачем водоросли и грибы образуют содружество?
В таком сожительстве водоросль синтезирует органические вещества для питания гриба, поэтому её клетки преимущественно располагаются в верхних слоях тела. Грибные гифы, в свою очередь, всасывают воду и минеральные вещества из субстрата и поставляют их растительным клеткам. Как и в случае с грибами-симбионтами, водоросли и грибы сотрудничают на взаимовыгодных условиях.
Гриб в составе лишайника питается гетеротрофно, а водоросль – автотрофно. Поэтому питание целого организма можно назвать “автогетеротрофным”.
Тело лишайников представлено талломом – слоевищем, которое прикрепляется к субстрату с помощью одноклеточных выростов – ризоидов. Такое тело досталось лишайникам от водорослей, которые входят в состав их организма.
По форме таллома различают
- пластинчатые (листоватые),
- накипные,
- кустистые лишайники.
Значение лишайников в природе и для человека
Пионерами часто называют людей, которые делают что-то впервые в мировой истории. Например, можно быть пионерами какого-то научного метода.
При чем тут лишайники? Они первыми подготавливают территорию для жизни других организмов. Лишайники способны вырабатывать особые лишайниковые кислоты, которые разрушают горные породы, разрыхляют субстрат и насыщают его органикой, делая его комфортным для обитания других растений.
Поэтому лишайники являются пионерами в экосистемах – они вырастают на территориях, еще свободных от любой другой растительности.
Лишайники составляют основной рацион северных оленей и других животных тундры, – природной зоны, в которой из-за вечной мерзлоты практически не обитают другие растения.
Лишайники очень чувствительны к экологическим условиям (особенно к чистоте воздуха), поэтому часто используются человеком как биоиндикатор состояния атмосферы. Если на территории произрастают лишайники, можете быть уверены, что там чистый воздух.
Фактчек
- Грибы занимают промежуточное положение в системе органического мира, так как обладают признаками и растений, и животных.
- К сходствам с растениями можно отнести неограниченный рост, неспособность к активному движению и наличие клеточной стенки.
- Гетеротрофное питание, выделение мочевины в качестве продукта белкового обмена и накопление гликогена – типичные признаки животных, свойственные представителям царства Грибы.
- Бесполое поколение является преобладающим в жизненном цикле большинства представителей царства, а у некоторых грибов оно полностью вытесняет половое.
- Человек использует грибы в пищу, а также для получения лекарственных препаратов.
- Лишайники – комплексные симбиотические организмы, образованные гифами гриба и одиночно лежащими между ними клетками водорослей или цианобактерий.
- Лишайники – главная составляющая рациона животных тундры, биоиндикатор состояния воздуха.
Проверь себя
Задание 1.
Из перечисленных ниже организмов выберите гриб, который в экосистеме является консументом.
- пеницилл
- лисичка
- аспергилл
- фитофтора
Задание 2.
Выберите признак, характеризующий лишайники.
- комплексный организм
- паразитирует на растениях
- не чувствительны к изменению состава воздуха
- гетеротрофны
Задание 3.
Сизая плесень – это…
- мукор
- пеницилл
- аспергилл
- дрожжи
Задание 4.
Лишайники питаются…
- автотрофно
- гетеротрофно
- миксотрофно
- автогетеротрофно
Задание 5.
Выберите сферу использования дрожжей.
- производство молочнокислой продукции
- хлебопечение
- производство лакокрасочных изделий
- производство антибактериальных средств
Задание 6.
Микориза – это…
- грибокорень
- лишайник
- клубеньки на корнях бобовых растений
- корневые шишки
Ответы: 1 – 4; 2 – 1; 3 – 2; 4 – 4; 5 – 2; 6 – 1.