Podstawy mikrobiologii: klasyfikacja grzybów i ich budowa

Spisu treści:

Podstawy mikrobiologii: klasyfikacja grzybów i ich budowa
Podstawy mikrobiologii: klasyfikacja grzybów i ich budowa
Anonim

Filogeny i klasyfikacja mikrobiologii grzybów zmienia się i rewiduje od wielu lat, począwszy od XIX wieku. Przedmioty badań są naprawdę niezwykłe i będą badane przez długi czas.

Grzyby, które rosną przez całe życie, jak rośliny, ale jednocześnie pełzają i pożerają inne organizmy - czy to możliwe? Tak, współczesne badania ultrastruktury komórki, jej biochemii i właściwości fizjologicznych pozwalają stwierdzić, że grzyby zajmują pozycję pośrednią, która ma cechy zwierząt i roślin.

Podpisz Grzyby Zwierzęta Rośliny
Liczba rdzeni w komórce Wiele, rzadko jeden Jeden Jeden
Ściana komórkowa Obecne i może zawierać chitynę, celulozę, chitozan, glukan Nie Obecne i zawierające celulozę
Końcowy produkt metabolizmu azotu

Karbamid

(mocznik)

Karbamid

(mocznik)

Asparagina, glutamina
Węglowodany (rezerwa) Glikogen, alkohole cukrowe Glikogen Skrobia
Styl życia Naprawione i luźne Bezpłatne Na składzie

Jak grzyby stały się oddzielnym królestwem

W czasach Karola Linneusza (początek XVIII wieku) grzyby uważano za rośliny. W XX wieku (w latach 40.) B. M. Kozopolyansky zaproponował podział królestwa roślin na podkrólestwa:

  • Schizophyta Schizophyta (strzelby) - polecono im bakterie.
  • Nomophyta Nomophyta (prawdziwe rośliny) są głównymi przedstawicielami flory.
  • Mycophyta Mycophyta (grzyby i śluzowce).

W latach 50. XX wieku trwały zmiany w taksonomii grzybów: pojawiły się publikacje w mikrobiologii, a raczej w odpowiedniej literaturze, w której analizowano ewolucję mikrostruktur komórkowych. W oparciu o ten materiał Whittaker stworzył w 1969 roku własny system świata, w którym całe życie można podzielić na 5 królestw. Jedną z nich podarowano grzybom.

A. L. Takhtadzhyan (prace z 1973 i 1976) nalegał na cztery królestwa w świecie organicznym, a czwarte zostało przypisane grzybom. Obaj naukowcy mieli najwyższy autorytet wkoła naukowe. Kwestia oddzielnego królestwa dla grzybów została rozwiązana. Ale wtedy ten takson zaczął się „rozprzestrzeniać”.

kolonia grzybów
kolonia grzybów

Grzyby tajemniczego pochodzenia

Grupa grzybów jest interesująca, ponieważ ich rozwój historyczny (filogeneza) jest niejednorodny.

Różnią się one, jak niedawno stwierdzono, składem biochemicznym, strukturą błon komórkowych i genomem. Od końca XX wieku (1998) wyodrębniono trzy pędy grzybów, które różnią się ewolucyjnie od siebie. Każdy odpowiada osobnej klasie (Cavalier-Smith):

  • Protozoa.
  • Chromiści.
  • Grzyby.

Protozoa i Chromists należą do niższych grzybów, klasa Fungi - do wyższych.

Wyżej i niżej - jaka jest różnica

Grzyb dowolnej rangi jest reprezentowany przez grzybnię (grzybnię). Grzybnia grzybów niższych jest bezkomórkowa, to znaczy nie jest podzielona przez przegrody na małe sektory. Wyższe grzyby mają przegrody (septy), ale nie są one stałe, ale mają dziury, więc zawartość protoplazmy może przemieszczać się z sektora do sektora.

Kolejną różnicą między grzybami niższymi a wyższymi jest niemożność uformowania dużych i gęstych owocników. Nikt jeszcze nie znalazł owocników w prymitywnych grzybach niekomórkowych (lub organizmach grzybopodobnych). Nie umniejsza to ich funkcji odżywczej - małe zwierzęta żyjące w glebie bardzo chętnie zjadają mikroskopijną grzybnię.

grzybowe DNA
grzybowe DNA

Potwory grzybowe

W klasyfikacji grzybów w mikrobiologii zawsze bierze się pod uwagę królestwo grzybów, a czasami dwa pozostałe królestwa (pierwotniaki i chromiści)nie wspomniany. Dzieje się tak, ponieważ pierwotniaki są organizmami grzybopodobnymi, a nie grzybami.

Są wyjątkowe, ponieważ są zdolne do niezależnego ruchu ameboidalnego. Ich ciało jest wielojądrowym, rozległym protoplastem (plazmodium, które nie tworzy strzępek), a w cyklu rozwojowym występuje faza ruchu wici.

Chromista jest również bardzo niezwykła. Królestwo jednoczy dość pstrokatą grupę organizmów spokrewnionych z glonami (brązowe, złote, okrzemki itp.) oraz organizmów podobnych do grzybów.

Grzybopodobne chromy po raz drugi tracą kolor, są wyposażeni w wici, a zamiast chityny ściany komórkowe mogą zawierać celulozę. Często w ogóle nie ma ścian komórkowych. Następnie ciało grzyba jest reprezentowane przez protoplast, to znaczy jest otoczone tylko błoną. Są zbliżone pochodzeniem do alg (żółto-zielone).

Luminescencja, grzyb
Luminescencja, grzyb

Więcej informacji o pierwotniakach

Protozoa zawiera działy:

  • Mixomycetes (Myxomycota)
  • Plasmodiophoromycetes (Plasmodiophoromycota)
  • Dictyosteliomycetes (Dictyosteliomycota)

Przedstawiciele działu Myxomycota nazywani są również śluzowcami. Łączą cechy charakterystyczne zarówno dla grzybów, jak i zwierząt. Mogą pełzać po podłożu jak ameba, pasywnie wchłaniać składniki odżywcze z całej powierzchni lub aktywnie wychwytywać i trawić bakterie. Reaguj na światło lub nagromadzenie pokarmu. Zwykle żyją na glebach leśnych, gniją drewno.

Ale rozmnażają się jak grzyby przez zarodniki. Istnieje również proces seksualny. Pleśnie śluzowe mogą byćmikroskopijne, ale rosną przez całe życie. Niektóre śluzowce, takie jak fuligo, dorastają do kilkudziesięciu centymetrów.

Probówki biochemiczne
Probówki biochemiczne

Niesamowici chromiści

Kingdom Chromists (Chromista) jednoczy departamenty:

  • Hyphochytriomycetes (Hyphochytriomycota).
  • Oomycetes (Oomycot).
  • Labyrinthulomycetes (Labyrinthulomycota).

Wśród Chromistów przykładem może być labirynt. Są to małe morskie stworzenia podobne do grzybów. Ciało „grzybka” to plazmodium, które pokryte jest siatką śluzowej ektoplazmy, ubranej w błonę. Siatka ułatwia przyczepienie do podłoża lub ruch w kierunku źródła pożywienia. Chroni nawet przed wysuszeniem, jeśli Plasmodium czołga się na ląd.

Rozmnażanie, jak większość grzybów, odbywa się za pomocą zarodników, ale w określonych warunkach proces seksualny jest aktywowany. W morskich łańcuchach pokarmowych labirynty zajmują honorowe miejsce - żywią się nimi ameby, gatunki planktonowe i małe skorupiaki. Labirynty wraz z bakteriami z powodzeniem kolonizują zanieczyszczenia nieorganiczne - szkło, watę szklaną, plastik. Wtórnymi kolonizatorami śmieci mogą być już np. żołędzie morskie.

Glony chromistów
Glony chromistów

O prawdziwych grzybach

Prawdziwe grzyby w ludzkim rozumieniu to przede wszystkim makromycety. Owocniki makromycetów są tak cenne jako obiekty spożywcze, że w przemyśle pojawił się osobny przemysł - uprawa grzybów w specjalnie stworzonych warunkach.

Królestwo Grzybów (Grzyby,Mycota) dzieli się na cztery dywizje. Wśród nich:

  • Chytridiomycetes (Chytridiomycota).
  • Zygomycota.
  • Ascomycetes (Ascomycota).
  • Basidiomycetes (Basidiomycota).

Spośród nich dwa pierwsze działy obejmują przedstawicieli grzybów niższych (micromycetes), a dwa drugie - wyższych (głównie macromycetes). Micromycetes nie można zobaczyć gołym okiem. Rzadko w cyklu życiowym występują ruchliwe stadia wici. Wśród przedstawicieli jest wiele pasożytów. Macromycetes to przedstawiciele, którzy tworzą owocniki. Są to głównie grzyby hubki i grzyby cap.

Czasami Deuteromycetes (Deuteromycóta) są wskazywane jako piąty dział. W budowaniu klasyfikacji grzybów mikrobiologia przywiązuje dużą wagę do metod rozmnażania. Przedstawiciele deuteromycetes nazywani są niedoskonałymi grzybami. Powodem jest to, że całkowicie utraciły zdolność do rozmnażania płciowego.

grzyb plasmodium
grzyb plasmodium

Drożdże - jednokomórkowe grzyby

Według współczesnej klasyfikacji grzybów, mikrobiologia przypisuje drożdże do królestwa grzybów, wydział Ascomycete. Są to wyższe grzyby, mimo że ich ciało jest jednokomórkowe. Przodkowie drożdży byli wielokomórkowi, ale ewolucyjny kierunek ich rozwoju przesunął się w kierunku utraty grzybni.

Wyróżniającą cechą wydziału są dwuwarstwowe błony komórkowe. Mają je również makromycety, grzyby pleśniowe i drożdże. Łuski drożdżowe zawierają polisacharydy glukany i mannany.

Drożdże - klasa grzybów Heemiascomycetes (Hemiascomycetes), rzędu Saccharomycetales. Istnieje opinia, że drożdże to grupa organizmów, która nie posiada własnego taksonu. W jej skład wchodzą przedstawiciele działów Ascomycetes i Basidiomycetes.

Drożdże rozmnażają się przez pączkowanie, rzadziej przez podział komórek na pół, aw niesprzyjających warunkach możliwy jest proces płciowy. Część drożdży tworzy zarodniki, co pozwala podzielić je na dwie duże grupy - sporogenną i asporogeniczną.

Fotografia drożdżowa
Fotografia drożdżowa

Grzyby pleśniowe

Znajduje się w prawie wszystkich dużych taksonach. Istnieją pleśnie wyższe i niższe: w przeciwieństwie do niższych grzybów, w mikromycetach wyższych pleśni grzybnia jest dzielona przegrodami na fragmenty (komórki). Żywią się, uwalniając na podłożu enzymy, które rozkładają substancje na proste składniki. Na przykład na tym samym kawałku chleba można znaleźć pleśnie i drożdże, ale spożywane przez nie substancje będą inne. Drożdże żywią się cukrem, podczas gdy białka i tłuszcze są substratami pokarmowymi dla grzybów pleśniowych.

Pleśnie znajdują się we wszystkich grupach taksonomicznych Królestwa Grzybów:

  • Chytridiomycetes. Synchytrium endobioticum to pasożyt ziemniaka, który powoduje gnicie bulw.
  • Zygomycetes. Przedstawicielem mukora jest saprofit (osiedla się na nieożywionym podłożu), powoduje pleśń chleba.
  • Ascomycetes. Przedstawicielem czarnej pleśni jest saprofit, który służy do przemysłowej produkcji kwasu cytrynowego. Najsilniejszy alergen u ludzi powoduje chorobę, taką jak aspergiloza. Obejmuje to również penicyle używane do produkcji sera i antybiotyków.
  • Basidiomycetes. Powodować chorobyzboża (pasożyty rdzy i głownia).
  • Pleśń na szalce Petriego
    Pleśń na szalce Petriego

Pleśnie występują nawet w królestwie Chromistów, wśród lęgniowców:

  • Phytophthora, pasożyt powodujący gnicie pomidorów i ziemniaków.
  • Plasmopara (Plasmopara viticola) pasożytuje na winoroślach i owocach. Choroba roślin - mączniak prawdziwy.

Tak więc grzyby pozostają jedną z najsłabiej przebadanych grup natury organicznej. Nowoczesne metody badania mikrostruktur i biochemii komórki umożliwiają dokonywanie nowych odkryć, na podstawie których klasyfikacja grzybów wciąż się zmienia.

Zalecana: