Грибы. Общая характеристика. Черты растительной и животной организации. Особенности строения клетки. Питание грибов. Симбиоз грибов с другими организмами

Грибы - один огромный отдел, насчитывает около 100.000 видов. Они обладают чертами растительной и животной организации. По наличию мочевины, хитина, гликогена – они близки к животным. По наличию мицелия (грибниц) они – растения. По способу питания- гетеротрофы. Они встречаются на самых различных субстанциях. Почвенные грибы участвуют в разложении вещества, разрушают подстилку. Особенно велика роль на кислых почвах.

Вегетативное тело грибов состоит обычно из обильно разветвленных нитей, т.н. гиф, образующих грибницу или мицелий. У большинства мицелий находится в субстрате, а на поверхность выступают лишь плодовые тела или другие спороносящие части гриба. Обильно разветвлённый мицелий имеет огромную поверхность, через которую осмотически поглощаются вода и растворенные в ней пит-е вещества.

У низших грибов мицелия нет и их вегетативное тело представлено комочком протоплазмы, одетым (или нет) оболочкой. Зачатки мицелия у них в виде коротких, разветвленных, безъядерных нитей – ризомицелия, отходящего от клетки. Типичный мицелий у фикомицетов- не имеет поперечных перегородок, сод-т огромное кол-во клеточных ядер, т. е. имеет т.н. неклеточное строение.

У высших грибов мицелий разделен поперечными перегородками на клетки, содержащие по 1-2 и несколько ядер.

Лишь у оомицетов в оболочке содержится целлюлоза. У других оболочка состоит из других полисахаридов и содержит некоторое количество хитина, тождественного с хитином насекомых. В поперечных перегородках поры.

Протоплазма во взрослых клетках располагается вдоль по клеткам. Хроматофоров и пластид нет, крахмал не образуется, запасными продуктами являются жиры и полисахарид гликоген, большей частью пропитывающий протоплазму, придавая ей стекловидный вид.

Образование новых клеток и нарастание мицелия происходит обычно по- средством верхушечных клеток. У некоторых паразитных форм боковые ветви проникают в клетки растения – хозяина.

Из гиф с толстыми оболочками и сильно переплетающихся образованы склероции – твердые округлые, овальные или рожковидные образование, снаружи часто темные, служащие у ряда грибов для переживания неблагоприятных условий. Хотя они на разрезах нередко производят впечатление паренхимной ткани, но так как и здесь гифы делятся только поперечно, то ее называют псевдопаренхимой. Такое строение имеет и кожица шляпочных грибов.

У ряда грибов в специальных гифах находится млечный сок (рыжики и т. п.). Отсутствие хлорофилла обуславливает гетеротрофность грибов. Большинство их является сапрофитами, питающимися отмершими органическими остатками, для многих таковыми служат отмершие растения, разложение и минерализация которых производится в основном грибами, меньше грибов – сапрофитов живет в трупах животных. Паразитные грибы (свыше 10.000) в основном живут на живых растениях и около 1.000 видов- на животных и человеке. Некоторые живут паразитами на растении, образуя конидиальные спороношения, но после отмирания растения – хозяина живут как сапрофиты, и образуют через некоторое время половое спороношение.

Факультативные паразиты –это сапрофиты, поселяющиеся на больных растениях, ослабленных, на их органах и питаются ими уже как паразиты.

Некоторые группы грибов не удается культивировать как сапрофиты, их называют облигатными паразитами.

Предпочтение грибами растительных субстратов объясняется наличием у них ферментов, расщепляющих клеточные оболочки и углеводы растений. На субстратах животного прохождения, богатых белками, грибы не выдерживают конкуренции с бактериями, которые подщелачивают среду, что неблагоприятно для грибов.

Большинство грибов требует высокой влажности субстрата и воздуха.

 

9. Систематика грибов: подразделение на отделы и классы. Особенности образа жизни. Размножение и сменяя ядерных фаз у грибов. Значение грибов в природе и жизни человека.

Подразделение основано на комплексе признаков: число, строение, расположение жгутиков, характер спор полового размножение (эндогенные и экзогенные типы), особенности бесполого размножение.

Низшие грибы:

1) Chytridiomycetes – хитридиевые или архимицеты. 500-600 видов. Паразиты, сапротрофы. Мицелий развит слабо. Это ризомицелии или вегетативное тело представлено голым комочком протопласта. Беспол. размн-е осущ-ся зооспорами. Пол. размн-е: гологамия (полное слияние тел) или гаметогамия (изо-, гетеро-,оо-). Порядки: Chytridiales (Olpidium brassicae, Synchytrium endobioticum. Внутриклет. паразиты) и Monoblepharidales (Сапротроф с неклеточным мицелием).

2) Oomycetes – оомицеты. 600 видов, клет. стенка сост. из целлюлозы. Преобладает 2n стадия. Бесполое размн-е осущ-ся 2-жгутиковыми зооспорами. У наземн. – конидии. Пол. проц. – оогамия. 2 порядка: Saprolegniales (Ectrogella, Saprolegnia. Сапротрофы и паразиты водорослей, рыб) и Peronosporales (Phytophthora, Peronospora. Наземн. паразиты).

3) Zigomycetes. 700 видов. Мицелий без перегородок. Беспол. размн-е: эндогенно – с помощью спорангиеспор, экзогенно – с помощью конидий, промежуточный вариант – спорангиоли. Пол. проц. – зигогамия. Порядки: Mucorales (Mucor, Rhizopus. Мицелий нечленистый), Entomophtorales (E. Muscae. Паразиты насекомых), Glomales (Обр-т эндотрофную микоризу с корнями высших растений).

Высшие грибы:

4) Ascomycetes - сумчатые грибы.30.000 видов. Мицелий септированный. Беспол. размн. с помощью конидий. Вегет. размн.: фрагментация, почкование. Пол. проц.: гаметангиогамия. При половом размножении споры образуются эндогенно, большей частью по 8, внутри сумок. Saccharomyces cerevisiae – хлебн. дрожжи, Penicillium, Claviceps purpurea – спорынья, Monilinia fructigena.

5) Basidiomycetes - базидиомицеты. Утрата пол. кл-к, наличие базидий с базидиоспорами, мицелий многокл. с пряжками, 3 ядерных сост-я: n, 2n, преобладает n+n. При половом размножении споры образуются экзогенно, большей частью по 4 на базидиях. Boletus edulis – белый гриб, Amanita rubescens – мухомор краснеющий.

6) Fungi imperfecti - несовершенные грибы. Размножаются только бесполым путем – конидиями и вегетативно.

Итак, низшие грибы не имеют мицелия, или имеют тонкий безъядерный мицелий, или хорошо развитый, но неклеточный. Высшие грибы имеют хорошо развитый многоклеточный мицелий.

Вегетативное размножение происходит случайно открывающимися участками мицелия, почкованием клеток (дрожжи), артроспорами и хламидоспорами. Артроспоры с тонкой оболочкой, хламидоспоры клетки с толстой, буроватой оболочкой.

Бесполое размножение осуществляется посредством спор, образующихся на особых ветвях мицелия, их развитию предшествует какое-либо слияние ядер клеток. Эндогенные споры хар-ны для многих низших. Они образуются в спорангиях (неподвижных) или зооспорангиях (зооспоры с одним или двумя жгутиками). Экзогенные конидии образуются по одной или цепочками на вершине и по бокам специальных гиф мицелия (пеницилл).

Половое размножение. ГАМЕТОГАМИЯ. Слияние гамет. Изо- (одинак. гаметы), гетеро- (разн.) и оогамия (обр-ся неподвижн. яйцекл-ка и подвижн. сперматозоид. Прим., сапролегния). ГАМЕТАНГИОГАМИЯ. Слияние гаметангиев, гаметы не обр-ся. Собственно гамет-я – у сумч. грибов, зигогамия – у зигомицетов (мукор). СОМАТОГАМИЯ. Слияние соматич. кл-к. Гологамия – слияние 2 организмов; собств. сомат-я (у базид. грибов).

Половое размножение у самых низших - в виде холо-, изо-, гетерогамии, у высших с неклеточным мицелием - в форме оо- и зигогамии, напоминающие конъюгацию водорослей. Перед прорастанием в зиготе происходит редукционное деление. Вся жизнь почти всех низших грибов проходит в гаплоидной фазе, и диплоидна у них лишь зигота.

Цикл развития: 1) 2 ядерных сост.(n, 2n): гаплонты (>n)- хитридио- и зигомицеты; диплонты (>2n)- оомицеты. 2) 3 ядерных сост.(n, 2n, n+n): >n - сумч. грибы; >n+n - базид. грибы.

Грибы – сапрофиты, живущие в воде, на трупах животных, на рогах, копытах, волосах, перьях, ногтях, на экскриментах животных. Большую отрицательную роль играют дереворазрушающие грибы, питающиеся древесиной, вызывая ее гниение. Большинство их являются чистыми сапрофитами; у многих грань между сапрофитизмом и паразитизмом неясная и нерезкая: поселяющиеся на живых деревьях, но питаются одревеневшими оболочками отмирающих клеток. Велика группа почвенных сапрофитов, среди которых имеются и виды без плодовых тел или с микроскопически мелкими плодовыми телами. К почвенным микрофитам относят аспергилловые, мукоровые, антитомицеты, некоторые перитомицеты.

К почвенным микрофитам: глиценомигнеты, гастеролицеты, некоторые аммицеты живут в симбиозе с корнями древесных пород, образуя микоризу.

Кроме сапрофитных грибов, много в почве паразитов, но в виде спор и др. образований.

Микориза – сожительство гиф гриба с корнями высшего растения. Гриб от раст-я получ-т орг. соед., витамины; раст-е от гриба – воду + мин. в-ва. При экзотрофной микоризе гифы гриба оплетают снаружи молодые боковые корешки, образуя вокруг них чехол. Эндотрофная -у травянистых растений и некоторых древесных единиц, гриб пронизывает все растение.

Анемокория – распространение спор воздушными течениями. Зоокария – животными.

Значение:

1. Участвуют в почвообразовательных процессах. Они разрушают и минерализируют органические вещества, делая доступным для питания.

2. Дрожжи используются для производства спирта, вина, пива, в хлебопечении. В лечебных целях для корма скота.

3. Съедобные – шляпочные грибы.

4. Особые пенициллы применяют для приготовления сыров. В медицине применяются спорынья и pennicillum как антибиотик.

5. Паразит-ые грибы вызывают болезни культурных растений.

6. Грибы вызывают гниение древесины в лесах на корню, в постройках.

7. Наносят ущерб при хранении овощей и пищевых продуктов.

8. Ряд заболеваний человека и домашних животных, болезней кожи и волосковых покровов вызывают некоторыми несовершенными грибами.

9. Отравления.

 

Лишайники. Двойственная природа лишайников и характер взаимодействия между компанентами. Способы разможения лишайников. Распространение и значение лишайников в природе и жизни человека.

Лихенология - наука о лишайниках более 20 000 видов

Лиш. широко распр., встречаются почти во всех наземных и некоторых водных экосистемах.. Лишайники образуют в б\г\ц определенные раст.гр-ки - синузии, с которыми связана бол. гр. жив, в основном беспозв. Позв. Жив. – поедают. Лиш..

Лишайники – группа низших растений, образованных грибом и водорослью, соединённые в симбиотические организм.

Водоросли – фикобионт – 28 родов. Большинство их встречается и в свободно живущем состоянии, а в слоевище лишайника сильно изменяют свой внешний облик они более мелкие, размножаются медленнее и только простым делением. В клетках фикобионтов содержится больше хлорофилла и каротиноидов, практически отсутствуют запасные вещества, выше проницаемость клеточных оболочек.

Грибной компонент в лишайниках называют микобионтом, он составляет основу вегетативного тела лишайника. Слоевище почти целиком состоит из переплетения грибных гиф. Водоросли разбросаны в беспорядке среди гиф по всей толще слоевища или занимают небольшую его часть, образуя компактный слой. Подавляющее большинство лишайников (около 16 000 видов) образовано сумчатыми грибами, или аскомицетами. Немногие виды базидиальные грибы.

Грибы отличаются от свободноживущих грибов. Вегетативное тело лишайников, образованное грибными гифами, находится в воздушной среде, Поэтому у лиш. гриба происходит утолщение оболочек гиф. Специфичными являются жировые гифы, которые развиваются обычно в нижней части слоевища в местах прикрепления к субстрату. еще - ищущие и охватывающие гифы, хор. заметные в начале развития из прорастающей споры. - двигающие гифы, которые служат для переноса клеток водорослей в растущий край слоевища.

По форме слоевища три основных типа: накипные, листоватые и кустистые, имеются переходные формы.

Накипные лишайники имеют вид корочки, плотно сросшейся с субстратом. Наиб.прим. тип накипного слоевища -порошкообразное, (порошок разл. Вида зернистости, в кот. Бес порядка водоросли располагаются Более высокоорганизованное накипное слоевище имеет вид сплошной плотной корочки, имеющей слоистую структуру.

Переходной формой между накипными и листоватыми лишайниками является чешуйчатое слоевище, имеющее вид небольших пластиночек (чешуек) диаметром от 2-5 мм до 1 см и прикрепляющихся к субстрату отдельными тонкими гифами,

Листоватые вид лист. пластинки, гориз. Распр. на субстрате. Наиб. Прост. Сл. - одна крупн. округл. пластинка, 10-20 см. особенностью листоватого сл. - дорзовентральное строение, верхняя и нижняя поверхн. отличаются по стр., окр. и функц. Они довольно рыхло связаны с субстратом. обычно на нижней стороне несут особые органы прикрепления - ризоиды, ризины или гомф.

Кустистые – п рямостоячие, повисающ. кустики, реже неразветвленных прямостоячих выростов. обладают верт. ростом, к субстрату обычно прикрепляются небольшим участком нижней части слоевища.

Размножение лишайников надо рассматривать с двух сторон: размн. Его отд. компонентов и как целостного организма. Водоросли в лишайнике размнож. Только вегетативным путем - простым делением клеток.

Водоросли в лишайнике размножаются только вегетативным путем, простым делением клеток. Микобионту свойственно бесполое и половое размножение. Бесполое размножение осуществляется конидиями, пикноконидиями. При этом конидии образуются на конидиеносцах, развивающихся непосредственно на поверхности слоевища, а пикноконидии - в особых вместилищах - пикнидиях. Пикни-дии - замкнутые вместилища шаровидной или овальной формы, погруженные в слоевище, с маленькими отверстиями наверху.

При половом размножении на слоевищах лишайников форми­руются органы полового спороношения. У сумчатых грибов плодовые тела называются перитециями и апотециями. Перитеции – полуоткрытые (кувшинчик) с отверстием наверху. Апотеции - открытые плодовые тела в виде дисковидных образований,

Лишайник как целостный организм размн. Только вегетатиным путем: фрагментацией - части слоевища отламываются и переносятся ветром на новые места. Соредиями – мелкие пылевидные клубочки с одной или неск. Клет. водоросли, оплетенными немногими грибными гифами, они образуют на поверхности слоевища скопления – соралии. Соредии у 30 % в. Лиш. (высокоорганиз.). Изидии выросты из водорослей и грибных гиф на верхней поверхности слоевища, имеющие вид бородавочек, зернышек в отличие от соредий, снаружи всегда покрыты коровым слоем,они отламываются, и, прорастая дают новый таллом. 15% в. лиш.

Взаимоотношения гриба и водоросли в лишайниках часто характеризуют как мутуалистический симбиоз, т. е. такое гармоническое сожительство двух организмов, при котором они доставляют друг другу лишь пользу: гриб берёт от водоросли выработанные её углеводы, а ей доставляет главным образом воду, минеральные соли, а так же защиту от сильной инсоляции, высыхания.

В тундровых и лесных б\г\ц лиш.дают значит. биомассу. В результате отмирания слоевищ различные вещества попадают в почву и способствуют образов. гумуса. Лиш. вещества, попадая в почву, влияют на развитие почвенной микрофлоры, оказывают тормозящее действие на прорастание семян и развитие проростков трав.и древесн. Раст.

Приним. участие в хим. выветривании пород, им принадлежит роль пионеров растительности при заселении свежеобнаженных субстратов; каменистых поверхностей, песчаных почв и др.

обладают антимикробным действием, используются против стафилококков и стрептококков, против вирусного заболевания "табачной мозаики". Как сырье для парфюмерной промышленности. Лишайники умбиликария съедобная; служат сырьем для получения красителей; Требовательны к чистоте воздуха, не выносят дыма, копоти, сернистых газов.применяется в качестве биоиндикаторов состояния окружающей среды, особенно степени загрязнения атмосферного воздуха.

Общая характеристика высших растений. Морфология спорофита высших растений в связи с наземным образом жизни. Эволюционное значение появления тканей. Эволюция стелы. Цикл развития высших растений.

1) К высшим растениям относятся следующие отделы:

· Моховидные- Bryophyta

· Риниофиты (псилофиты)- Rhyniophyta

· Плауновидные- Lycopodiophyta

· Псилотовидные- Psilotophyta

· Хвощевидные- Equisetophyta

· Папоротниковидные- Polypodiophyta

· Голосеменные- Pinophyta

· Покрытосеменные- Magnoliophyta

2) В подавляющем большинстве высшие растения связаны с вневодной (сухопутной) средой. Лишь небольшая их часть обитает в воде. Выход на сушу потребовал приспособления к совершенно новым условиям и дал мощный толчок перестройке всей организации растения.

Тело растения разделилось на 2-е части: подземную и надземную, выполняющие совершенно разные функции.

Подземная часть обеспечивает водоснабжение и мин-ое питание.

Надземная часть- фотосинтез.

Разделение функций повлекло за собой возникновение специализированных групп клеток- тканей. (покровных, проводящих, механических и др.)

3) В пределах организма высшего растения клетки, ткани и органы связаны в организованную систему. Тело высшего растения состоит из органов.

Органы, кот. выполняют основные ф-ции питания и обмена в-в с внешней средой наз-ют вегетативными. Генеративные органы служат для полового размножения. Вместе с органами бесполого и вегетативного размножения их относят к репродуктивным органам. Основных вегетативных орг-ов только 2-а: побег и корень.

4) Для обеспечения норм-го функц-ия 2х, разделённых пространств. орг-ов появилась проводящая система, кот. обр-на ксилемой и флоэмой.

5) Необходимость газообмена привела к появлению устьиц.

Ксилема -представлена трахеидами и сосудами. По ним вода и раств-ые в-ва движутся от корней к листьям.

Флоэма- по ней транспортируются орг-ие в-ва от листьев к корням и др. орг-ам.

Стела- совок-сть всех первичных проводящих тканей осевых орг-ов растений.

Типы стел:

1. Гаплостела - наиболее примитивная.(риниофиты);

2. Актиностела и Плектостела - появление в центре стелы паренхимной сердцевины.

3. Сифоностела -вид полой трубки.

4. Артростела- наличие центральной полости(хвощи)

5. Эвстела- проводящие пучки обр-ют почти правильный круг.