Царство Грибы: общая характеристика, строение и размножение

4.3 Царство грибов, строение, жизнедеятельность, размножение

Видеоурок: Строение и жизнедеятельность грибов

Лекция: Царство грибов, строение, жизнедеятельность, размножение

Царство грибов

Грибы представляют собой отдельное царство живого мира, в котором объединены эукариоты, в строении и физиологии которых сочетаются признаки животных и растений. Изучением этого царства занимается микология.

На сегодняшний день ученые оценивают видовое разнообразие этого царства в 1,5 млн видов.

Грибы играют важную роль в биоценозах и хозяйственной деятельности человека. Они найдены во всех экологических нишах – в почве, воде, на суше.

Они являются редуцентами, разлагают биоматериалы, что способствует образованию плодородных почв.

Также, грибы являются частыми участниками симбиотических отношений:

лишайник – симбиотический организм грибного мицелия и водоросли;

микориза – симбиоз высшего растения и гриба;

некоторые виды грибов являются обязательными компонентами системы пищеварения у жвачных.

В хозяйственной деятельности человека они нашли широкое применение:

в качестве пищевого продукта;

для ферментации пищевых продуктов;

в производстве антибиотиков (первые антибиотики были выделены из плесневых грибов рода Пеницилл).

Кроме полезных свойств, грибы имеют и вредные для человека:

вызывают заболевания сельскохозяйственных растений;

плесневые – портят продукты, строения, одежду и аппаратуру;

паразитируя на коже и ногтях, провоцируют развитие дерматомикозов;

могут вызывать отравления при бесконтрольном сборе диких грибов.

Строение, жизнедеятельность, размножение

В настоящее время из царства грибов в отдельные царства протистов и хромистов вынесены грибоподобные организмы, так как использование современных технологий и методов геносистематики и молекулярной генетики позволило определить границы царства настоящих грибов.

Отличительными их признаками являются:

все грибы – эукариоты;

способ питания – осмотрофный (всасывающий). Пищеварение – наружное. Мицелий выделяет во внешнюю среду ферменты, разлагающие крупные молекулы, а затем всасывает получившийся «бульон»;

их телом является мицелий, обладающий неограниченным ростом, но рост осуществляется только на концах гиф в длину, без утолщения гифов. При этом мицелий полностью погружен в субстрат для удобства всасывающего питания;

у большинства грибов спороносные органы выносятся вверх, выше верхней границы субстрата и образуют плодовые тела;

для обеспечения возможности всасывания воды и растворенных в ней веществ, грибы поддерживают очень высокое внутриклеточное давление.

Являясь эукариотами, тем не менее, грибы сильно отличаются от других организмов на клеточном уровне:

имеют очень мелкие размеры хромосом и примитивный геном, похожий на прокариотный;

мицелий может не иметь перегородок между клетками или иметь очень большие поры, через которые протопласт (цитоплазма с органоидами) перетекает из одной в другую;

деление клеток может происходить независимо от деления ядра, клетки часто многоядерны. Ядра также свободно перемещаются из клетки в клетку. Часто ядра, находящиеся в одной клетке, содержат разную генетическую информацию;

имеют клеточную стенку из хитина;

могут синтезировать незаменимую для животных аминокислоту лизин.

Размножаться грибы могут различными способами:

1. Вегетативно – кусочками мицелия, почкованием (дрожжи), частями мицелия, заключенными в своеобразные споры.

2. Бесполым размножением – спорами (в том числе шляпочные). Споры образуются на пластинках или в трубочках шляпки.

3. Половым – этот способ характерен для низших грибов. После слияния гаплоидных гамет, продуцированных специальными выростами – антеридиями (мужские или оогониями (женские) образуется зигота. Она покрывается толстой оболочкой и после периода покоя прорастает.

Лишайники

Представляют собой симбиотический организм из одноклеточных водорослей и или цианобактерий и грибного мицелия. При этом водоросль в процессе фотосинтеза производит органические вещества, которыми питается сама и снабжает ими грибной мицелий, гриб защищает клетку водоросли от вредных воздействий внешних факторов – солнечного света, высыхания и прочих.

Лишайники могут быть самых разных цветов, а по форме их подразделяют на три группы:

Накипные. Они обитают на самых неблагоприятных поверхностях – бетонных и каменных поверхностях, пластике, резине, коре деревьев, грунте. Представляют собой тонкие, плотно прикрепленные к субстрату корочки.

Листоватые. Имеют нижний плоский слой и листообразные выросты, поднимающиеся над поверхностью.

Кустистые. Таллом представляет собой множественные полые внутри округлые трубочки. Они могут сплошным ковром устилать грунт, свисать с деревьев.

Лишайники характеризуются очень медленным ростом. Их роль в биоценозе – освоение новых бесплодных территорий. Физиологической особенностью также является высокая приспособляемость к неблагоприятным условиям – они могут десятки лет жить без воды, возобновляя метаболизм при получении влаги, выдерживать температуры от почти -50 до +87.

Размножаются лишайники различными способами:

гриб может размножаться половым путем;

наиболее интересен способ размножения кусочками таллома – лишайник образует мелкие, плохо прикрепленные к основному, участки таллома, представляющие собой клетки водорослей, оплетенные мицелием. При порыве ветра или любом другом механическом воздействии они отрываются.

В хозяйственной деятельности человека играют как положительную, так и отрицательную роли:

могут употребляться в пищу человеком или сельхозживотными;

служат природными индикаторами загрязнения среды;

применяются в производстве медпрепаратов;

содержат вещества, необходимые для парфюмерной промышленности;

использовались для производства красителей;

разрушают поверхности, выделяя различные химические вещества, в том числе крыши, бетонные конструкции, оболочки кабелей и прочие.

Для биоценозов они очень важны, так как способствуют заселению каменных пустошей, являются кормом для травоядных, укрытием для мелких организмов.

Общая характеристика царства грибы. Строение, питание и размножение грибов

Грибы относились к низшим растениям до конца XX века. В 1970 году они были окончательно выделены в отдельное царство Грибы, т.к. имеют ряд признаков, отличающих их от растений и сближающих с животными.

Общая характеристика

Царство грибы — это одноклеточные и многоклеточные организмы. В настоящее время систематики насчитали более 100 тыс. видов грибов.

Грибы — гетеротрофные организмы, не имеющие хлорофилла. Они занимают промежуточное положение между животными и растениями, так как характеризуются рядом свойств, сближающих их с животными и растениями.

Общие признаки грибов и животных:

• В оболочке клеток есть хитин;
• в качестве запасного продукта у них накапливается гликоген, а не крахмал;
• в результате обмена образуется мочевина;
• отсутствие хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов;

Общие признаки грибов и растений:

• Неограниченный рост;
• абсорбтивное питание, т.е. не заглатывание пищи, а всасывание;
• наличие ярко выраженной клеточной стенки;
• размножение спорами;
• неподвижность;
• способность синтезировать витамины.

Питание грибов

Грибы-сапрофиты питаются мертвыми органическими веществами, а паразиты могут обитать на растениях, животных и человеке. Имеются также переходные формы грибов (трутовики и др.), которые часть своей жизнедеятельности проводят как сапрофиты, а другую часть — как паразиты. Грибы-сапрофиты обитают на опавших листьях, древесине и перегное.

Многие виды царства Грибов живут в сожительстве (симбиозе) с водорослями и с высшими растениями. Взаимовыгодное сожительство мицелия грибов с корнями высших растений образует микоризу (например, подберезовик с березой, подосиновик с осиной).

Многие высшие растения (деревья, твердая пшеница и др.) не могут нормально расти без микоризы. Грибы получают от высших растений кислород, выделения корней и соединения, не содержащие азота. Грибы «помогают» высшим растениям усваивать труднодоступные вещества из перегноя, активизируя деятельность ферментов высших растений, способствуют углеводному обмену, фиксируют свободный азот, который в ряде соединений используется высшими растениями, дают им ростовые вещества, витамины и т.п.

Строение грибов

Царство Грибы условно подразделяют на низшие и высшие. Основа вегетативного тела грибов — грибница, или мицелий. Грибница состоит из тонких нитей, или гиф, похожих на пушок. Эти нити находятся внутри субстрата, на котором обитает гриб.

Чаще всего грибница занимает большую поверхность. Через мицелий происходит всасывание питательных веществ осмотическим путем. Грибница низших грибов либо разделяется на клетки, либо межклеточные перегородки отсутствуют.

Одно- или многоядерные клетки грибов в большинстве случаев покрыты тонкой клеточной оболочкой. Под ней находится цитоплазматическая мембрана, окутывающая цитоплазму.

В клетке грибов имеются ферменты, белки и такие органоиды (лизосомы), в которых протеолитическими ферментами расщепляются белки. Митохондрии имеют сходство с таковыми у высших растений. В вакуолях содержатся запасные питательные вещества: гликоген, липиды, жирные кислоты, жиры и др.

В съедобных грибах имеется много витаминов и минеральных солей. Примерно 50% сухой массы грибов составляют азотистые вещества, из которых на белки приходится около 30%.

Размножение грибов

Размножение грибов происходит бесполым путем:

• Специализированными клетками — спорами;
• вегетативно — частями мицелия, почкованием.

Процессу спорообразования может предшествовать половой процесс, который у грибов очень разнообразен. Зигота может образовываться в результате слияния соматических клеток, специализированных на гаметы, и половых клеток — гамет (образующихся в половых органах — гаметангиях). Образовавшаяся зигота прорастает сразу или после периода покоя и дает начало гифам с органами полового спороношения, в которых образуются споры.

Споры различных грибов распространяются насекомыми, различными животными, человеком и воздушными течениями.

Размножение грибов

Значение грибов в природе и жизни человека

Плесневые грибы поселяются на продуктах питания, в почве, на овощах и плодах. Они вызывают порчу доброкачественных продуктов (хлеба, овощей, ягод, фруктов и т.п.). Большинство этих грибов — сапрофиты. Однако некоторые плесневые грибы являются возбудителями заразных болезней человека, животных и растений. Например, гриб трихофитон вызывает стригущий лишай у человека и животных.

Всем хорошо известен одноклеточный гриб мукор, или белая плесень, который поселяется на овощах, хлебе и конском навозе. Первоначально белая плесень имеет пушистый налет, а со временем она чернеет, так как на грибнице образуются округлые головки (спорангии), в которых образуется огромное число спор темного цвета.

Из ряда родов плесени (пенициллин, аспергилл) получают антибиотики.

Урок биологии по теме «Общая характеристика грибов». 7-й класс

Класс: 7

Презентация к уроку

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель – сформировать знания об особенностях организации грибов, их роли в природе и жизни человека.

Задачи образовательные:

• выявить признаки грибов как представителей самостоятельного царства, показать черты сходства и отличия грибов от растений и животных;
• продолжить формирование знаний об особенностях жизнедеятельности грибов;
• показать многообразие грибов в природе;
• раскрыть значение грибов в природе и жизни человека.

Задачи развивающие:

• развивать практические умения работать с источниками биологической информации;
• развивать умения анализировать объекты, выбирать основания и критерии для сравнения, классификации объектов; установление причинно-следственных связей, построения логической цепи рассуждений и доказательств.

Задачи воспитательные:

• воспитание ценностного отношения к природе;
• формирование научного мировоззрения;
• воспитание культуры общения, самостоятельности в решении познавательных задач.

Технические средства:

• компьютер;
• мультимедийный проектор;
• колонки.

Дидактические материалы:

• презентация “Обыкновенные и таинственные”,
• карточки с заданиями для самостоятельной работы,
• муляжи шляпочных грибов,
• гриб мукор на хлебе,
• пеницилл на лимоне.

Методы обучения: наглядно-образные, словесные, практические, аудиовизуальные, логические, репродуктивный, творческий.

Учебно-методическое обеспечение:

• Захаров В.Б., Сонин Н.И. Биология. Многообразие живых организмов: учебник для 7 класса средней школы. М.: Дрофа, 2004, 2006.

1.Биология. Весь школьный курс в таблицах / сост. Л.В. Ёлкина. – Минск: Современная школа: Кузьма 2011. – 4-е изд. -416 с.

2. Биология. 7-й класс. Тематические тестовые задания для подготовки к ГИА / авт- сост. Г.П. Игошин. Ярославль: Академия развития, 2010. – 288 с. – (государственная итоговая аттестация).

3. Грибы СССР / М.В. Горленко, М.А. Бондарцева, Л.В. Гарибова и др.; Отв. ред. М.В. Горленко. – М.: Мысль, 1980. 303 с. – (Справочники – определители географа и путешественника).

4. Дудка И.А., Вассер С.П. Грибы: справочник миколога и грибника. Киев: 1987г. – 535 с.

5. Энциклопедия для детей. (Т.2.) Биология / ред. коллегия : М. Аксенова, Г. Вильчек,
Е. Дубровская и др. – 7-е изд., испр. – М.: Мир энциклопедий Аванта+, Астрель, 2008.

Этапы урока.

1. Организационный момент.
2. Мотивация, целеполагание.
3. Актуализация знаний. Изучение нового материала.
4. Закрепление новых знаний.
5. Рефлексия.
6. Домашнее задание.

1. Организационный момент.

2. Мотивация, целеполагание.

Мы продолжаем исследовать мир живой природы. Сегодня на уроке мы будем изучать очень интересные организмы. Они были объектом внимания человека с незапамятных времён, но до сих пор процесс их познания не завершен. Об этих удивительных организмах ещё в 1727 г. французский ботаник А. Вейан сказал: “… – это изобретение дьявола, придуманное им для того, чтобы нарушать гармонию остальной природы, смущать и приводить в отчаяние исследователей – ботаников”.

Загадочные создания. Они способны появляться как будто из ничего за считанные дни и часы. По представлениям народов батаки с острова Суматра, именно из них были выращены богами первые люди. О какой группе организмов идёт речь? Учащиеся высказывают предположения.

Многообразие этих организмов очень велико. Попробуйте узнать организмы на слайде, назовите их. Учащиеся пытаются назвать грибы, которые изображены на слайде. Казалось бы, что общего между организмами, которые изображены на слайде, тем не менее, всё это грибы, и в их строении есть общие черты. Давайте определим цель урока, задачи, план изучения темы.

Учащиеся самостоятельно формулируют тему и цель урока, задачи, план изучения учебного материала.

План изучения темы.

1. Наука о грибах.

2. История исследований.

3. Общая характеристика грибов.

4. Среда обитания.

5. Особенности строения грибов.

6. Особенности жизнедеятельности грибов.

7. Значение грибов в природе и в жизни человека.

3. Актуализация знаний.

Ещё в середине 20 в. грибы относили к царству растений, и только в последние десятилетия грибы стали рассматривать как самостоятельное царство живых организмов. Почему? Давайте вспомним систему органического мира.

Учащиеся должны вспомнить понятия “прокариоты, эукариоты”, характерные особенности представителей разных царств.

4. Изучение нового материала (в форме беседы).

Учащиеся вспоминают, как называется наука о грибах.

Микология – наука о грибах. Микология (от греч. “микес” – “гриб” и “логос” – “понятие”, “мысль”) – наука, возникшая первоначально как отрасль ботаники.

Слайд 8. История исследований.

Генрих Антон де Бари (1831 – 1888) ботаник и микробиолог, считается основателем микологии. Он создал близкую к современной классификацию грибов и описал механизмы их размножения. Бари доказал, что лишайники состоят из клеток грибов и водорослей.

Слайд 9. Учащиеся самостоятельно пытаются сформулировать понятие “грибы”.

Сейчас известно около 120 тыс. видов грибов. Грибы – это царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, сочетающие в себе некоторые признаки, как растений, так и животных.

Слайд 10. Учащиеся должны определить, какие клетки изображены на слайде. Называют особенности строения растительной, животной и грибной клеток.

Особенности строения грибной клетки

Один из основных компонентов клеточной оболочки — хитин (азотсодержащее, нерастворимое в крепких растворах щелочей вещество), у оомицетов — целлюлоза. Наружные слои оболочки могут ослизняться. В наружных частях клеточной оболочки часто можно обнаружить темные пигменты – меланины. Клетки содержат одно или несколько ядер. Для грибов характерно наличие дикарионов. Дикарион- клетка гриба, содержащая сближенные, но не слившиеся гаплоидные мужское и женское ядра. Дикарион возникает при половом процессе у высших грибов. Ядра перемещаются между клетками при помощи специальных механизмов. У большинства грибов митоз “закрытый” (без разрушения ядерной оболочки). Образование перегородки не всегда происходит сразу после деления ядра, в результате чего могут образоваться многоядерные клетки. Число хромосом колеблется от 2 до 28. Размер хромосом у грибов значительно меньше, чем у других эукариот. Роль запасного вещества выполняет гликоген.

Слайд 12.Учащиеся работают с учебником (стр. 22), заполняют схему в тетради.

Слайд 13. Проверка выполненного задания.

2. Растут в течение всей жизни.

3. Питание путём всасывания (осмотрофный тип питания).

4. Имеют клеточную стенку.

5. Размножаются спорами.

6. Возможность синтезировать витамины.1. Гетеротрофы.

2. Отсутствие пластид и фотосинтезирующих пигментов.

3. Клеточная стенка содержит хитин, у некоторых целлюлозу.

4. Запасное вещество – гликоген.

5. Один из продуктов обмена веществ – мочевина.

Среда обитания грибов

Особенности строения грибов

Строение грибов разнообразно – от одноклеточных форм до сложно устроенных шляпочных грибов. Тело грибов состоит из ветвящихся нитей, которые называются гифами (от греч. “гиф” – “ткань”, “паутина”), а вся совокупность гиф называется мицелием, или грибницей. Мицелий имеет разную продолжительность жизни: от нескольких дней (у плесени) до многих дней (шляпочные грибы). Выступающие над поверхностью земли плодовые тела грибов – это сплетение гиф воздушного мицелия.

Условно грибы делят на микромицеты и макромицеты. Микромицеты настолько малы, что их можно рассмотреть только с помощью специальных приборов. К ним относятся дрожжи, плесневые грибы. Макромицеты имеют крупные плодовые тела. Именно они известны всем грибникам.

Классификация грибов

По строению мицелия и особенностям размножения грибы делят на низшие и высшие. У низших грибов мицелий неклеточный. Он представляет собой как бы одну сильно вытянутую и разветвлённую клетку. Классы низших грибов: Хитридиомицеты, Оомицеты, Зигомицеты. У высших грибов гифы разделены на отдельные клетки с одним или несколькими ядрами. Классы высших грибов: Аскомицеты, Базидиомицеты, Дейтеромицеты.

Особенности жизнедеятельности грибов. Особенности питания грибов.

Какие способы питания вам известны? Кто такие автотрофы? Кто такие гетеротрофы? Учащиеся отвечают на вопросы, приводят примеры организмов с разными способами питания. Все грибы являются гетеротрофами, т. е. нуждаются в поступлении готовых органических веществ. Грибы всасывают исключительно жидкие вещества через всю поверхность тела, при этом огромная площадь поверхности мицелия оказывается весьма выгодной. Для грибов характерно внешнее пищеварение, то есть сначала в окружающую среду, содержащую пищевые вещества, выделяются ферменты, которые вне организма расщепляют полимеры до мономеров, которые всасываются в цитоплазму.

Слайд 24. Хищные грибы

Кто такие хищники? Можно применить слово “хищник” по отношению к грибам? На кого могут “охотиться грибы”? Учащиеся отвечают на вопросы.

Хищники – убивают жертву, а затем съедают её. Грибы – хищники охотятся на мельчайших почвенных червей – нематод. Учёный Чарлз Даддингтон так описывал охоту гриба: “Гифы гриба снабжены множеством мелких петель, соединяющихся и образующих сеть…Петли сети очень клейкие… Если нематода коснётся одной из петель, она сейчас же будет задержана, как муха на липкой бумаге”. Тонкие отростки грибницы пробуравливают покровы червя, внедряются в его тело и высасывают содержимое.

Слайд 25,26,27. Симбиоз грибов

Что такое симбиоз? Какие симбиозы образуют грибы? Почему названия некоторых грибов связаны с определёнными растениями? Какую пользу друг другу приносят организмы, образующие симбиоз? Почему микоризные виды грибов не удаётся выращивать искусственно. Учащиеся отвечают на вопросы, приводят примеры. Грибы участвуют в создании двух важных симбиозов — лишайников и микоризы. Лишайник – симбиоз гриба и водоросли. Микориза (от греч. “микос” – гриб и “риза” – корень) – это взаимовыгодное сожительство гриба с корнями высших растений. От растения гриб получает готовые органические вещества, а взамен во много раз увеличивает поверхность корня, помогая всасывать воду и минеральные вещества. Без грибов растения хуже развиваются. Для некоторых растений микориза необходима. У орхидей не могут прорасти семена. Грибы, участвующие в микоризе, защищают растения от патогенных организмов, в частности от поражения другими вредными грибами. Поэтому микоризные виды грибов не удаётся выращивать искусственно.

Слайд 28. Размножение грибов.

Слайд 29, 30, 31. Бесполое размножение.

Собственно бесполое размножение идёт посредством спор. Эндогенные споры образуются внутри специальных органов спороношения, называемых спорангиями. Характерны для низших грибов. Экзогенные споры (конидии) образуются на вершинах или сбоку специальных гиф — конидиеносцев. Характерны для высших и некоторых низших грибов. Вегетативное размножение происходит частями мицелия, у дрожжевых грибов – почкованием.

Слайд 32. Половое размножение.

Происходит у всех групп грибов, кроме дейтеромицетов, называемых также несовершенными грибами. Формы полового процесса разнообразны.

Слайд 33, 34,35,36. Половое размножение.

Дополнительные слайды (можно использовать для углублённого изучения, для подготовки к ЕГЭ).

5. Закрепление новых знаний.

Учащиеся самостоятельно заполняют таблицу в тетрадях, делают выводы.

Нужно заполнить таблицу “Значение грибов в природе и в жизни человека”.

2.Образуя грибокорень, помогают растениям всасывать воду.

3. Являясь компонентом лишайников, грибы создают среду обитания для водорослей.

4. Участвуют в круговороте веществ. В цепи питания являются редуцентами – организмами, питающимися мёртвыми органическими остатками, подвергающими эти остатки минерализации до простых неорганических соединений.

5. Разрушают древесину.

6. Вызывают заболевания растений и животных.1. Служат пищей человеку и животным.

2. С плесневых грибов (пеницилл, аспергилл) получают антибиотики – лекарства, которые используют при многих заболеваниях.

3. Широко используют дрожжи в хлебопечении, виноделии, пивоварении и производстве спирта.

4. Изготовление сыра, витаминов и органических кислот.

5. Виды грибов, паразитирующих на насекомых, используют для борьбы с вредителями.1. Значительный ущерб наносят грибы-разрушители древесины.

2. Грибы, поражающие культурные растения, снижают их урожаи (парша яблонь и груш и другие).

3. Вызывают порчу продуктов питания и предметов, используемых человеком.

4. Грибы вызывают заболевания у животных и людей (молочница, парша, стригущий лишай и др.).

5. Грибы могут вызвать смертельное отравление.

Учащиеся приходят к следующим выводам:

• грибы играют важную роль в природе и в жизни человека;
• при сборе грибов необходимо быть особенно осторожным, воздерживаться от сбора низких по качеству и неизвестных грибов, поскольку они могут вызвать смертельное отравление.

Слайды 37-54. Иллюстрация к сведениям, которые содержатся в таблице. Учащиеся проверяют правильность заполнения таблицы.

Слайд 55. Вопросы для повторения изученного материала (для подготовки к ЕГЭ).

С1. Почему почву в лесопосадках заселяют микоризными грибами?

1. Деревья вступают в симбиоз с грибами;

2. Корни растений получают дополнительное минеральное питание, растения легче переносят неблагоприятные условия.

Слайд 56. Выводы по теме.

Подводя итоги этого этапа урока, ещё раз проговариваются основные понятия темы.

7. Домашнее задание.

Изучить теоретический материал по теме “Царство Грибы”.

Подготовить презентацию по одной из предложенных тем:

1) “Классы низших грибов (Хитридиомицеты, Оомицеты, Зигомицеты)”;

2) “Классы высших грибов (Аскомицеты, Базидиомицеты, Дейтеромицеты)”.

Грибы

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:

И для животных, и для грибов характерен гетеротрофный тип питания – поглощение готовых органических веществ.

Продукт обмена 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.

Запасное питательное вещество

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

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.

Хлебная (линейная) ржавчина

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. 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.

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, масленка, 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

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

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.

22.Царство грибов. Общая характеристика. Положение в системе органического мира. Принципы классификации грибов.

Общая характеристика. Грибы — царство живых организмов, которые сочетают в себе признаки растений и животных.

С растениями их сближает – . 1) наличие хорошо выраженной клеточной стенки; 2) неподвижность в вегетативном состоянии; 3) размножение спорами; 4) способность к синтезу витаминов; 5) поглощение пищи путем всасывания (адсорбции). Общим с животными является: 1) гетеротрофность; 2) наличие в составе клеточной стенки хитина, характерного для наружного скелета членистоногих; 3) отсутствие в клетках хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов; 4) накопление гликогена как запасного вещества; 5) образование и выделение продукта метаболизма — мочевины. Эти особенности строения и жизнедеятельности грибов позволяют считать их одной их самых древних групп эукариотных организмов, не имеющих прямой эволюционной связи с растениями, как считалось ранее. Грибы и растения возникли независимо от разных форм микроорганизмов, обитавших в воде.

Известно более 100 тыс. видов грибов, причем предполагается, что реальное число их значительно больше — 250—300 тыс. и более. В мире ежегодно описывают более тысячи новых видов. Подавляющее большинство их обитает на суше, причем встречаются они практически повсеместно, где может существовать жизнь. Подсчитано, что в лесной подстилке 78—90% биомассы всех микроорганизмов приходится на долю грибной массы (примерно 5 т/га).

Место грибов в органическом мире В истории развития и становления биологии вопрос определения места грибов среди других биологических объектов до последнего времени являлся дискуссионным. Систематики и флористы, занимавшиеся биоразнообразием, всегда с оговорками рассматривали грибы в составе царства растений, в подотделе таллофита (Tallophyta), как особый класс растений, наряду с бактериями, лишайниками, водорослями. Во второй половине ХХ в. появились работы, в которых приводился анализ современных знаний о строении и сходстве эволюции ультраструктур клетки живых организмов. На основании этого Уиттекером (Whittaker, 1969) была предложена система органического мира, включающая пять царств [56]. В ней принято самостоятельное царство грибов (Fungi), отдельное от царств животных (Animalia) и растений (Plantae). Таким образом, лишь во второй половине ХХ в. становится общепризнанным положение о филогенетической самостоятельности грибных организмов. Оказалось, что все живые организмы Земли построены по единому плану. В число наиболее важных ультраструктур эукариотных организмов вошли несколько органелл: кариом, митохондрии, реснички (жгутики, ундулоподии) и фотосинтезирующие пластиды. Особенности их строения, роль в жизнеобеспечении и эволюции организмов оказались наиболее существенными признаками и в дальнейшем были положены в основу мегасисте-матики всех эукариот. В последующие годы было предложено большое число царств и подразделений внутри них. Кроме того, были разработаны и продолжают разрабатываться многочисленные теории эволюционного развития биоты. Одна из них — теория симбиогенетического происхождения эукариотной клетки путем постепенного симбиоза микробных ассоциаций — дала стимул к построению многочисленных схем органического мира [56, 59]. Наиболее доступной кажется пятицарственная система строения органического мира [59]: I. Надцарство доядерные организмы, или прокариоты (Procariota) 1. Царство монеры (Monera) II. Надцарство ядерные организмы, или эукариоты (Eucariota) 2. Царство протисты (Protoctista) 3. Царство грибы (Fungi) 4. Царство животные (Animalia) 5. Царство растения (Plantae) Эволюция микробных ассоциаций привела к тому, что различие между клетками эукариот (протистов, грибов, растений и животных) и лишенными настоящего ядра клетками прокариот глубже, чем между перечисленными группами эукариот. Мир разделился на две части, произошло фундаментальное разграничение в живой природе — разграничение между прокариотами и эукариотами.

Принципы классификации грибов.

Грибы относятся к царству Fungi (Mycetes, Mycota). Это многоклеточные или одноклеточные нефотосинтезирующие (бес-хлорофильные) эукариотические микроорганизмы с клеточной стенкой.

Классификация грибов. Грибы можно разделить на 7 классов: хитридиомицеты, гифохитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, дейтеромицеты.

Среди фикомицетов различают:

1) хитридиомицеты, или водные грибы, ведущие сапрофитический образ жизни или поражающие водоросли;

2) гифохитридиомицеты, имеющие сходство с хитридиомицетами и оомицетами;

3) оомицеты — паразиты высших растений и водяные плесени;

4) зигомицеты включают представителей рода Mucor, распространенных в почве и воздухе и способных (например, грибы рода Mucor) вызывать мукоромикоз легких, головного мозга и других органов.

При бесполом размножении на плодоносящей гифеспорангиеносце образуется спорангий — шаровидное утолщение с оболочкой, содержащее многочисленные споры (спорангиоспоры).

Половое размножение (оогамия) у зигомицетов осуществляются путем образования зигоспор, или ооспор.

Эумицеты представлены аскомицетами и базидиомицетами (совершенные грибы), а также дейтеромицетами(несовершенные грибы). Аскомицеты (или сумчатые грибы) объединяют группу грибов, имеющих септированный мицелий и отличающихся способностью к половому размножению. Свое название аскомицеты получили от основного органа плодоношения — сумки, или аска, содержащего 4 или 8 гаплоидных половых спор (аскоспор). К аскомицетам относятся представители родов Aspergillus, Penicillium и др., отличающиеся особенностями формирования плодоносящих гиф.

У Aspergillus (леечная плесень) на концах плодоносящих гифконидиеносцев имеются утолщения — стеригмы, на которых образуются цепочки спор — конидии. Некоторые виды аспергилл могут вызывать аспергиллезы и афлатоксикозы.

Плодоносящая гифа у грибов рода Penicillium (кистевик) напоминает кисточку, так как из нее (на конидиеносце) образуются утолщения, разветвляющиеся на более мелкие структуры — стеригмы, на которых находятся цепочки конидий. Пеницициллы могут вызывать заболевания (пенициллинозы). Многие виды аскомицетов являются продуцентами антибиотиков.

Представителями аскомицетов являются и дрожжи — одноклеточные грибы, утратившие способность к образованию истинного мицелия. Дрожжи имеют овальную форму клеток, диаметр которых 3—15 мкм. Они размножаются почкованием, бинарным делением (делятся на две равные клетки) или половым путем с образованием аскоспор. Дрожжи используют в биотехнологических процессах. Заболевания, вызываемые некоторыми видами дрожжей, получили назва-ние дрожжевых микозов.

К аскомицетам относится и возбудитель эрготизма, или спорыньи (Claviceps purpurea), паразитирующий на злаках.

Базидиомицеты — шляпочные грибы с септированным мицелием.

Дейтеромицеты — несовершенные грибы (Fungi imperfecti) — являются условным классом грибов, объединяющим грибы с септированным мицелием, не имеющих полового размножения. Они размножаются только бесполым путем, образуя конидии. К несовершенным грибам относятся грибы рода Candida, поражающие кожу, слизистые оболочки и внутренние органы (кандидоз). Они имеют овальную форму, диаметр 2—5 мкм; делятся почкованием (бластоспоры), образуют псевдомицелий (почкующиеся клетки из ростковой трубочки вытягиваются в нить), на концах которого находятся хламидоспоры. Эти грибы называют дрожжеподобными. Истинные дрожжи (аскомицеты) образуют аскоспоры, не имеют псевдомицелия и хламидоспор. Подавляющее большинство грибов, вызывающих заболевания у человека (микозы), относятся к несовершенным грибам.

Царство грибов. Общая характеристика.

Грибы – одна из крупных и процветающих групп организмов. Это эукариоты, у которых нет хлорофилла, и, следовательно, они питаются готовыми органическими веществами, как животные, а запасным питательным веществом является гликоген. Вместе с тем у них есть жесткая клеточная стенка, они не способна передвигаться, как и растения, поэтому их выделили в особое царство.

Грибы различаются по форме и размерам, у большинства из них тело состоит из тонких нитей – гифов, образующих грибницу (мицелий), на которой могут возникать плодовые тела. В клеточных стенках большинства грибов есть особое вещество – хитин, который также является основным составляющим компонентом покрова членистоногих. Грибы – гетеротрофы, они как бы врастают в пищу и всасывают вещества, растворенные в воде, всей поверхностью гифов. Некоторые грибы питаются мертвой органикой и относятся к сопрофитам. Другие поглощают питательные вещества из тел живых организмов – это паразиты. Третьи могут вступать в симбиоз с корнями растений, образуя микоризу, или с водорослями, образуя лишайники. Для жизни грибов необходима теплая, влажная среда. Они приспособились к различным условиям обитания. Большая часть их заселила почву. Они разрушают опавшую листву, хвою; есть грибы, способные питаться круглыми червями.

Размножение грибов происходит тремя способами:

Бесполый. Происходит при помощи спор, которые созревают в трубочках или на пластинках шляпки. Высыпаются и разносятся ветром. Во влажной почве прорастают.
Вегетативный. Размножение происходит частями грибницы.
Половой. Состоит в слиянии половых клеток – мужских и женских – гамет, образуется зигота, из которой формируется плодовое тело гриба.
Царство грибов делится на подцарства: Низшие (у которых тело состоит из одной клетки) и Высшие (которые имеют многоклеточный мицелий). Грибы также разделяют по способам питания на паразитические, шляпочные и плесневые.

Широко известны шляпочные грибы – лисички, мухоморы, белые, грузди. Их плодовые тела представлены ножкой и шляпкой, состоят из плотно прилегающих нитей грибницы. Шляпки окрашены. Различают трубчатые шляпочные грибы, у которых нижний слой шляпки образован трубочками (белый гриб, подосиновик) и пластинчатые, с нижним слоем из пластинок (сыроежки, лисички). В трубочках и пластинках образуются миллионы спор.

Плесневые грибы – мукор и пеницилл, развиваются на пищевых остатках, в почве, навозе, на плодах. Пеницилл вырабатывает вещества, губительно действующие на бактерии. Их выделяют и используют для лечения воспалительных заболеваний. К этой же группе относятся дрожжи – одноклеточные грибы, которые могут образовывать колонии, это используется в хлебопечении.

Паразитические грибы живут и питаются за счет живых организмов (растений, животных и человека).
Грибы, ввиду своего разнообразия и распространения, не могла оказать влияния на хозяйственную деятельность человека и на его здоровье.

Полезное значение грибов:

Сапрофитные грибы вместе с почвенными бактериями оказывают влияние на формирование почвы, так как разлагают органические вещества до неорганических.
Вместе с бактериями сапрофитные грибы применяются для очистки точных вод.
Одним из самых древних способов применения грибов является бродильное производство.
Самые знаменитые сорта сыра – это продукт одновременной работы бактерий и различных видов грибов.
Получение антибиотиков – например, пенициллин.
Некоторые грибы являются наиболее удобными объектами для генетических исследований и генной инженерии.
Являются дешевым источником кормового белка.

Вредное значение грибов:

Сапрофитные грибы, поселяясь на продуктах питания и различных органических материалах, могут вызвать их порчу.
Возбудители различных заболеваний.