Грибы: строение, жизнедеятельность, значение.
Грибы составляют отдельное царство живых организмов, Ю насчитывающих около 100 тысяч видов. Им свойственны некоторые признаки и растений, и животных, а также они имеют свои уникальные свойства.
Признаки, сближающие грибы
С растениями:
•неподвижность;
• способность к росту в течение всей жизни;
•питание растворенными веществами, то есть путем всасывания, а не заглатывания;
•наличие жесткой клеточной стенки;
•размножение спорами.
с животными:
•гетеротрофный тип питания (отсутствие способности создавать свою органическую пищу из неорганических веществ — воды и углекислого газа);
•присутствие хитина в клеточной стенке;
•запасание углеводов в виде гликогена;
•наличие мочевины в азотистом обмене веществ.
Собственным уникальным свойством грибов является наличие вегетативного тела - мицелия, или грибницы, состоящей из ветвящихся нитей — гиф.
По типу питания грибы — гетеротрофные организмы:
•сапротрофы, которые вместе с бактериями в экосистемах служат редуцентами; их основная функция — минерализация органических остатков;
•паразиты, паразитирующие на живых растениях и животных;
•симбионты, участвующие в формировании двух важных симбиозов: с водорослями образуют лишайники, с корнями высших растений — микоризу.
Почвенные грибы-микоризообразователи оплетают корень растения или проникают внутрь тканей корня и выполняют роль корневых волосков, увеличивая всасывающую поверхность. Они поглощают минеральные вещества и воду (особенно важна роль грибов при поглощении соединений фосфора) и транспортируют их в корень. В свою очередь, высшее растение снабжает гриб органическими веществами. Микоризу с грибами не образуют водные растения, осоки и крестоцветные.
Размножаются грибы бесполым путем (вегетативно или спорами) и половым. Вегетативное размножение происходит частями мицелия, а у дрожжевых грибов — почкованием. Споры грибов могут отшнуровываться от грибницы (пеницилл), образовываться внутри спорангиев (мукор) либо в спороносном слое плодовых тел (шляпочные грибы).
Половое размножение у разных групп грибов происходит по-разному: у низших грибов идет процесс изо - и гетерогамии, у сумчатых (аскомицетов) происходит слияние мужских и женских клеток антеридия и архикарпа, у базидиальных идет процесс соматогамии с образованием базидий.
Плесневые грибы вызывают порчу продуктов питания, овощей, фруктов. Например, мукор образует белый налет на гниющих продуктах, навозе. Его мицелий состоит из одной гигантской многоядерной разветвленной клетки, в которой нет перегородок. Мицелий формирует вертикальные гифы, на концах которых находятся головки — спорангии. В них происходит образование и созревание спор. Когда споры созревают, налет становится черным. При раскрывании спорангиев споры рассеиваются. Кроме того, гриб может размножаться вегетативно (частями мицелия), а также половым путем (рис. 1.16).
Пеницилл, или зеленая плесень, также вызывает порчу пищевых продуктов. Его мицелий, в отличие от мицелия мукора, образован из ветвящихся гиф, поделенных перегородками на клетки. Пеницилл называют кистевиком, так как его спорангии имеют вид небольших кисточек. Споры собраны в цепочки и расположены на концах кисточек (рис. 1. 16). Этот гриб продуцирует антибиотик пенициллин, который применяют при лечении ряда воспалительных заболеваний. Лечебные свойства пенициллина были открыты в 1929 г. английским врачом А. Флемингом.
Дрожжи — это одноклеточные грибы, которые размножаются почкованием. Их клеточная стенка содержит очень мало хитина. При вегетативном размножении на поверхности клетки образуется выпуклость, которая растет и превращается в клетку. Затем дочерняя клетка отделяется от материнской. При истощении субстрата дрожжи могут размножаться и половым путем (рис. 1. 16).
Рис. 1.16. Некоторые грибы
Особенности строения и значение (пояснение к рисунку):
1. Дрожжевые грибы. Относятся к эндомицетам. Одноклеточные клетки эллипсоидные от 3 мкм до 30 мкм в длину. Сбраживают сахар в этиловый спирт. Большое число видов, например пекарские дрожжи, пивные дрожжи, винные дрожжи
2. Шляпочные грибы. С несколькими шляпообразными плодовыми телами разной величины. Спороносы со спорами в трубках (трубчатые грибы) или на ламеллах (пластинчатые грибы) на нижней стороне плодового тела. Многие пригодны в пищу.
3. Относятся к зигомицетам, например мукоровые, и к сумчатым грибам, например пеницил-лы и аспергиллы. Портят продукты питания; часть из них - возбудители болезней. Из пеницилловых плесневых грибов получают пенициллин
Шляпочные грибы образованы из плодового тела и мицелия (грибницы). Мицелий развивается в субстрате, богатом органическими веществами. Он состоит из ветвящихся гиф, каждая клетка которых имеет по два гаплоидных ядра. В перегородках между клетками находятся отверстия, через которые сообщается цитоплазма соседних клеток. По мере накопления питательных веществ на поверхности субстрата из мицелия формируются плодовые тела. Плодовое тело гриба состоит из шляпки и пенька (ножки). В плодовом теле гифы мицелия переплетаются в ложную ткань. Верхний слой шляпки образует кожицу, которая может быть окрашена в разные цвета. У одних грибов нижний слой шляпки несет многочисленные пластинки (сыроежка, шампиньон, мухомор) — это пластинчатые грибы. У Других нижний слой шляпки пронизан трубочками (белый гриб, подосиновик, подберезовик) — это трубчатые грибы. В трубочках и на пластинках плодовых тел образуются многочисленные споры, с помощью которых грибы размножаются (рис. 1. 16). Высыпаясь, споры разносятся с помощью ветра или животными, питающимися грибами (слизни, насекомые, зайцы, белки). При попадании в благоприятные условия споры прорастают в гифы. Многие шляпочные грибы являются микоризообразователями. Некоторые из них получили свое название от названия дерева, рядом с которым они встречаются (подосиновик, подберезовик, поддубовик).
Грибы-паразиты вызывают заболевания дикорастущих и культурных растений. У паразита ржи — спорыньи — ветер или насекомые заносят споры в цветки и разрушают завязь. На ее месте вырастает спорангий, в котором образуются новые споры. Другой паразит хлебных злаков - головня, получившая свое название за внешний вид пораженных растений. Они становятся похожими на обуглившиеся головешки: в колосьях вместо зерен образуются многочисленные споры гриба. Во время уборки урожая и молотьбы споры головни попадают на здоровые семена и сохраняются до весны. А весной, когда из семян начинают формироваться растения, споры прорастают и мицелий проникает в ткань проростка. Гриб развивается внутри растения-хозяина и достигает колоса. Гифы поражают зерновки злака, и за счет питательных веществ, накопленных в зерновках, образуются новые споры.
Большой вред лесному хозяйству наносят грибы трутовики, которые паразитируют на деревьях. Деревья заражаются спорами этих грибов через трещины в коре, места облома ветвей, солнечные ожоги. Мицелий грибов развивается в древесине, а плодовые тела формируются на стволах деревьев. Плодовые тела многолетние, твердые, имеют форму копыта и нередко расположены один над другим. На их нижней стороне в трубочках формируются споры. Пораженные деревья становятся хрупкими и в конечном итоге погибают.
Значение грибов в природе и жизни человека огромно, так как они:
•принимают участие в круговороте веществ, разлагая отмершее органическое вещество;
•служат кормом для животных;
•употребляются в пищу человеком;
Плодовые тела грибов на 98% состоят из воды, поэтому они быстро портятся. Большая часть их сухого веса приходится на белки и другие азотистые соединения, углеводов в грибах содержится значительно меньше, чем в растительных продуктах. Они богаты витаминами, особенно группы В и К, и другими биологически активными веществами, но из-за наличия хитина в клеточных стенках доступность питательных веществ ограниченна. Лучшие съедобные грибы - это белый, рыжик, подосиновик, подберезовик; во многих странах активно культивируют шампиньоны. Но среди шляпочных грибов имеются и ядовитые (бледная поганка, сатанинский гриб).
•используются в пищевой промышленности;
Человек начал использовать дрожжи в хлебопечении и приготовлении напитков задолго до нашей эры. В процессе брожения дрожжи разлагают сахар, при этом образуются спирт и углекислый газ. Последний разрыхляет тесто и поднимает пену на поверхности бродящей жидкости. Дрожжи используют также для получения витаминов группы В (пивные дрожжи), ферментов, органических кислот, пищевых добавок для корма птице и скоту. Дрожжевые грибки рода Тортулла используют при изготовлении кефира.
•используются для получения ферментов, витаминов, органических кислот, гормонов роста, антибиотиков в микробиологической и медицинской промышленности;
•вызывают серьезные заболевания человека, животных и растений;
•разрушают изделия из древесины, вызывают порчу продуктов питания, повреждение промышленных изделий и материалов (бумаги, нефтепродуктов, лаков, красок, произведений искусства и т. д.).
