Рассмотрим более подробно некоторые специфические особенности грибов.

Особенности строения и жизнедеятельности грибов. Вегетативное тело грибов (мицелий) состоит из системы ветвящихся нитей (гиф), развивающихся на поверхности или внутри субстрата. У низших грибов гифы не имеют поперечных перегородок, и мицелий представляет собой одну крупную клетку. У высших грибов мицелий многоклеточный. Ряд грибов настоящего мицелия не образует и представляют собой одноклеточные организмы (дрожжи).

Мицелий может занимать очень большую площадь и достигать колоссальной величины, что необходимо для питания гриба. Так мицелий обыкновенного опенка может занимать в лесу площадь до 1 га и весить до 10 т. Возраст такого гриба может достигать 1,5 тысячи лет!

Плазматическая мембрана клетки грибов содержит сфингомие- лин — мембранный фосфолипид, типичный для животных клеток.

Клетки большинства грибов покрыты клеточной стенкой, содержащей хитин, сложный полисахарид, характерный для членистоногих животных, и пектиновые вещества, характерные для клеточной стенки растений.

Запасным питательным веществом в цитоплазме грибов является углевод — гликоген, типичный для животной клетки, а не крахмал.

Довольно необычен процесс деления клеток грибов (митоз). У грибов нет центриолей, но веретено деления формируется. Во время деления не исчезает ядерная оболочка и не формируется метафазная пластинка.

Для грибов характерен постоянный верхушечный рот гифов. Это свойство — неограниченный верхушечный рост — типичный признак растений.

Необычен тип питания грибов — осмотрофный и гетеротрофный. Грибы выделяют в наружную среду комплекс ферментов, которые переваривают субстрат, компоненты которого затем всасываются в клетки. Большинство грибов — это редуценты, перерабатывающие огромное количество растительных и животных останков.

Дрожжи

Рис. 2.8. Дрожжи:

А — строение клетки дрожжей; Б — вегетативные гифы грибов:

  • 1 — митохондрии; 2 — эндоплазматический ретикулум; 3 — липидные (жировые) гранулы; 4 — клеточная стенка (хитин); 5 — ядро; 6 — ядрышко; 7 — рибосомы; 8 — вакуоль; 9 — гранулы; 10 — аппарат Гольджи; 11 — несептированные гифы (не имеют перегородок); 12 — септированные гифы (разделенные на клетки;
  • 13 — гифы с неполными перегородками1

Огромное разнообразие ферментов позволяет грибам использовать для питания практически любой субстрат (от живой органики до нефти и синтетики). Например, гриб Aspergillus pennicillinum был обнаружен в самолетных двигателях, где он «чистил» нагар с деталей! Эта неприхотливость грибов причиняет человеку массу неудобств. Грибы, поселяясь на разнообразных постройках, конструкциях, продуктах питания и т. д., могут очень быстро привести их в негодность.

Шлегелъ Г. Общая микробиология : пер. с нем. М. : Мир,1987.

Рассмотрим кратко значение грибов в природе и в жизни человека.

Значение грибов. Болезни человека, вызываемые грибами, называются микозы и являются очень опасными. Особенно опасны аспер- гиллезы и мукромикозы, возбудители которых распространены повсеместно и могут попасть в организм человека с пылью. Оседая в легких, эти грибы размножаются и вызывают тяжелые поражения легких, бронхов, нервной системы. Наиболее патогенными для человека являются Aspergillus fumigatus, A. niger, A. flavus, A. terreus. При вдыхании спор этих грибов развиваются тяжелые аллергические реакции, вызывающие обструкцию бронхов, поражение кожных покровов, ЦНС и глаз. Прогноз в этом случае самый неблагоприятный. Особенно тяжело и быстро болезнь развивается у людей с ослабленной иммунной системой. После противораковой рентгено- и химиотерапии, а также у больных диабетом, СПИДом аспергиллезы являются одной из основных причин смерти.

Одними из самых распространенных форм микозов являются канди- дозы, вызываемые дрожжеподобным грибом Candida albicans (рис. 2.9).

Грибок Candida albicans на поверхности слизистой оболочки ротовой полости человека (сканирующий электронный микроскоп

Рис. 2.9. Грибок Candida albicans на поверхности слизистой оболочки ротовой полости человека (сканирующий электронный микроскоп,

увеличение х3500)

Кандида обычно мирно сосуществует с человеком, поселяясь на коже и слизистых оболочках. Но в ряде случаев (организм, ослабленный болезнью, нарушения в иммунной системе) гриб может проникать во внутренние органы и вызывать их серьезные поражения. В легкой форме кандидоз проявляется в виде беловатого налета в ротовой полости. Такую форму называют молочница, она достаточно легко лечится современными лекарствами, но не обращать на нее внимание и запускать заболевание нельзя. Еще одна из разновидностей дрозжевых грибов — Cryptococcus neoformans — является элементом нормальной микрофлоры животных и птиц, но, попадая через помет голубей в организм человека, может вызывать тяжелые формы менингита (воспаление мозговых оболочек).

Многие грибы, как хорошо известно, являются чрезвычайно ядовитыми для человека (бледная поганка), другие, например спорынья, вырабатывают вещества,поражающие центральную нервную систему человека. Многие грибы являются паразитами животных и растений, существенно влияя на их жизнеспособность. Так, хлебная ржавчина и головня паразитирует на злаках, трутовые грибы — на деревьях.

С другой стороны, грибы чрезвычайно полезны, они участвуют в круговороте веществ в природе, в экосистемах играют роль редуцентов. Особенно велико значение грибов в лесных экосистемах, где они разрушают целлюлозу, и в процессах почвообразования. Грибы участвуют в формировании микоризы — более 80 % растений вступают с грибами в тесные отношения, взаимно влияя друг на друга. Семена некоторых растений (например, орхидных) способны прорастать только в присутствии грибов. Вместе с водоролями и цианобактериями грибы входят в состав лишайников.

Грибы используют в микробиологической промышленности для получения ферментов, антибиотиков,витаминов; в пищевой промышленности — в хлебопечении, при производстве напитков и некоторых сортов сыра.

Таким образом, видно, что грибы обладают рядом уникальных особенностей строения и физиологи, что и позволило выделить их в отдельное царство живых организмов. Изучение грибов, в том числе на уровне клеточного строения, является важной задачей цитологии и смежных с ней областей биологии.

В завершении этой главы можно составить сводную таблицу основных черт сходства и различия клеток разных групп прокариот и эукариот. Она позволит систематизировать общие представления о клеточном уровне организации живых существ и перейти к более подробному изучению строения и функционирования клеток (табл. 2.2).

Таблица 2.2

Основные признаки разных групп прокариот и эукариот1

Признаки

Прокариоты

Эукариоты

Архебактерии

Эубактерии

Животные

Растения

Грибы

Геном

Кольцевая хромосома

Кольцевая/линейная

хромосома

Множество линейных хромосом

Наличие ядра

Нет

Есть оформленное ядро, одно или несколько

Г ИСТОНЫ

(ядерные белки)

Есть

Нет

Есть

РНК-полимераза (фермент синтеза разных видов РНК

Есть, сложная

Есть, простая

Есть, сложная. Состоит не менее чем из 12 частиц

Сплайсинг

Есть

Есть

Есть

иРНК

Нестабильная

Нестабильная

Стабильная

Наличие интронов и экзонов в структуре гена

Есть

Есть

Есть

Оперонная структура гена

Есть

Есть

Есть

Нуклеосомы (элемент упаковки ДНК)

Есть

Нет

Есть

Внехромосомные генетическтие элементы (плазмиды)

Есть

Есть

Есть

Горизонтальный перенос генов

Есть

Есть

Есть (редко)

Сост. по: Заварзин Г. А., Колотилова Н. Н. Введение в природоведческую микробиологию : учеб, пособие. М.: Книжный дом — Университет, 2001; Громов Б. В. Строение бактерий. СПб. : Изд-во СПбГУ, 1985; ПиневичА. В. Микробиология. Учебник. В 3 т., СПб.: Изд-во СПбГУ, 2006—2009.

Признаки

Прокариоты

Эукариоты

Архебактерии

Эубактерии

Животные

Растения

Грибы

Состав плазматической мембраны

Гликопротеины, белки, спиртсодержащие липиды

Гликопротеины, белки, жирные кислоты с глицерином

Гликопротеины, белки, жирные кислоты, стеролы

Клеточная стенка

Белки, полисахариды, псевдому- реин

Белки, гликопротеины, пептидгликан-муреин

Обычно нет

Целлюлоза

Хитин

Мембранные органоиды

Нет

Нет, или отдельные

фотосинтезирующие

мембраны

Есть (митохондрии, эндоплазматическимй ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы)

Вакуоли

Нет

Есть, но очень редко

Есть

Цитоскелет

Есть

Есть

Есть

Рибосомы

Есть, 70S, субъединицы 30S и 50S

Есть, 70S. Субъединицы 30S и 50S

Есть: в цитоплазме 80S, субъединицы 40S и 60S; в митохондриях и платидах 70S

Митохондрии

Нет

Есть, разного вида

Тип питания

Чрезвычайно

разнообразный:

фототрофы,

хемотрофы,

гетеротрофы

и их сочетания.

Гетеротрофы

Автотрофы,

гетеротрофы

(редко)

Гетеротрофы,

осмотрофы

Признаки

Прокариоты

Эукариоты

Архебактерии

Эубактерии

Животные

Растения

Грибы

Половой процесс

Редко, частично происходит обмен генами

Редко, частично происходит обмен генами

Обычен, с обменом хромосомами

Обычен, сложен, с обменом хромосомами

Обычен, с обменом хромосомами

Почкование

Есть

Есть

Есть

Вопросы и задания для самоконтроля

  • 1. В чем основные различия между прокариотами и эукариотами?
  • 2. Почему грибы выделяются в отдельное царство живых существ?
  • 3. Каковы отличия между эубактериями и архебактериями?
  • 4. Почему важно изучать бактерии? Какова их роль в природе и жизни человека?
  • 5. Перечислите основные признаки растительных клеток.
  • 6. Какие морфо-функциональные блоки можно выделить в эукариотической клетке?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >