Грибы — древние гетеротрофные организмы, занимающие особое место в общей системе живой природы. Они могут быть как микроскопически малы, так и достигать нескольких метров. Поселяются на растениях, животных, человеке или на мёртвых органических остатках, на корнях деревьев и трав. Их роль в биоценозах велика и разнообразна. В цепи питания они являются редуцентами — организмами, питающимися мёртвыми органическими остатками, подвергающими эти остатки минерализации до простых органических соединений.

В природе грибы играют положительную роль: они пища и лекарства для животных; образуя грибокорень, помогают растениям всасывать воду; являясь компонентом лишайников, грибы создают среду обитания для водорослей.

Грибы — бесхлорофилльные низшие организмы, объединяющие около 100 000 видов, от мелких микроскопических организмов до таких великанов, как трутовики, гигантский дождевик и некоторые другие.

В системе органического мира грибы занимают особое положение, представляя отдельное царство, наряду с царствами животных и растений. Они лишены хлорофилла и поэтому требуют для питания готовое органическое вещество (принадлежат к гетеротрофным организмам). По наличию в обмене мочевины, в оболочке клеток — хитина, запасного продукта — гликогена, а не крахмала — они приближаются к животным. С другой стороны, способом питания (путём всасывания, а не заглатывания пищи), неограниченным ростом они напоминают растения.

Грибы имеют и признаки, свойственные только им: почти у всех грибов вегетативное тело представляет собой грибницу, или мицелий, состоящий из нитей — гиф.

Это тонкие, как нити, трубочки, заполненные цитоплазмой. Нити, составляющие гриб, могут туго или рыхло переплетаться, ветвиться, срастаться друг с другом, образуя плёнки наподобие войлока или видимые простым глазом жгуты.

У высших грибов гифы разделены на клетки.

В клетках грибов может быть от одного до нескольких ядер. Кроме ядер, в клетках имеются и другие структурные компоненты (митохондрии, лизосомы, эндоплазматическая сеть и пр.).

Строение

Тело подавляющего большинства грибов построено из тонких нитчатых образований — гиф. Совокупность их образует грибницу (или мицелий).

Разветвляясь, мицелий образует большую поверхность, что обеспечивает всасывание воды и питательных веществ. Условно грибы делятся на низшие и высшие. У низших грибов гифы не имеют поперечных перегородок и мицелий представляет собой одну сильно разветвлённую клетку. У высших грибов гифы разделены на клетки.

Клетки большинства грибов покрыты твёрдой оболочкой, её нет у зооспор и вегетативного тела некоторых простейших грибов. В цитоплазме гриба содержатся структурные белки и не связанные с органоидами клетки ферменты, аминокислоты, углеводы, липиды. Органоиды: митохондрии, лизосомы, вакуоли, содержащие запасные вещества — волютин, липиды, гликоген, жиры. Крахмала нет. В клетке гриба имеется одно или несколько ядер.

Размножение

У грибов различают вегетативное, бесполое и половое размножение.

Вегетативное

Размножение осуществляется частями мицелия, специальными образованиями — оидиями (образующимися в результате распадения гиф на отдельные короткие клетки, каждая из которых даёт начало новому организму), хламидоспорами (образуются примерно так же, но имеют более толстую тёмноокрашенную оболочку, хорошо переносят неблагоприятные условия), путём почкования мицелия или отдельных клеток.

Для бесполого вегетативного размножения специальные приспособления не нужны, но потомков появляется не много, а мало.

При бесполом вегетативном размножении клетки нити, ничем не отличаются от соседних, вырастают в целый организм. Иногда, животные или движение среды разрывают гифу на части.

Бывает при наступлении неблагоприятных условий нить сама распадается на отдельные клетки, каждая из которых может вырасти в целый гриб.

Порой на нити образуются наросты, которые разрастаются, отпадают и дают начало новому организму.

Часто некоторые клетки наращивают толстую оболочку. Они могут выдерживать высыхание и сохраняют жизнеспособность до десяти и более лет, а в благоприятных условиях прорастают.

При вегетативном размножении ДНК потомков не отличается от ДНК родителя. При таком размножении не нужны специальные устройства, но количество потомков невелико.

Бесполое

При бесполом споровом размножении нить гриба образует специальные клетки, создающие споры. Эти клетки выглядят как веточки, неспособные расти и отделяющие от себя споры, или как крупные пузыри, внутри которых образуются споры. Такие образования называют спорангиями.

При бесполом размножении ДНК потомков не отличается от ДНК родителя. На образование каждой споры тратится меньше веществ, чем на одного потомка при вегетативном размножении. Бесполым путём одна особь производит миллионы спор, поэтому у гриба больше шансов оставить потомство.

Половое

При половом размножении появляются новые сочетания признаков. При этом размножении ДНК потомков образуется из ДНК обоих родителей. У грибов объединение ДНК происходит по-разному.

Разные способы обеспечить объединение ДНК при половом размножении грибов:

В какой-то момент сливаются ядра, а затем и нити ДНК родителей, обмениваются кусочками ДНК и разделяются. В ДНК потомка оказываются участки, полученные от обоих родителей. Поэтому потомок чем-то похож на одного родителя, а чем-то — на другого. Новое сочетание признаков может уменьшить, и увеличить жизнеспособность потомства.

Размножение состоит в слиянии мужских и женских половых гамет, в результате чего образуется зигота. У грибов различают изо-, гетеро- и оогамию. Половой продукт низших грибов (ооспора) прорастает в спорангий, в котором развиваются споры. У аскомицетов (сумчатых грибов) в результате полового процесса образуются сумки (аски) — одноклеточные структуры, содержащие обычно 8 аскоспор. Сумки образующиеся непосредственно из зиготы (у низших аскомицетов) или на развивающихся из зиготы аскогенных гифах. В сумке происходит слияние ядер зиготы, затем мейотическое деление диплоидного ядра и образование гаплоидных аскоспор. Сумка активно участвует в распространении аскоспор.

Для базидиальных грибов характерен половой процесс — соматогамия. Он состоит в слиянии двух клеток вегетативного мицелия. Половой продукт — базидия, на которой образуются 4 базидиоспоры. Базидиоспоры гаплоидны, они дают начало гаплоидному мицелию, который недолговечен. Путём слияния гаплоидного мицелия образуется дикариотический мицелий, на котором образуются базидии с базидиоспорами.

У несовершенных грибов, а в некоторых случаях и у других половой процесс заменяется гетерокариозом (разноядерностью) и парасексуальным процессом. Гетерокариоз состоит в переходе генетически неоднородных ядер из одного отрезка мицелия в другой путём образования анастомозов или слияния гиф. Слияние ядер при этом не происходит. Слияние ядер после, перехода их в другую клетку называется парасексуальным процессом.

Нити гриба прирастают поперечным делением (вдоль клетки нити не делятся). Цитоплазма соседних клеток гриба составляет единое целое — в перегородках между клетками есть отверстия.

Питание

Большинство грибов имеет вид длинных нитей, всасывающих питательные вещества всей поверхностью. Грибы всасывают нужные вещества из живых и мёртвых организмов, из почвенной влаги и воды природных водоёмов.

Грибы выделяют наружу вещества, разрывающие молекулы органических веществ на такие части, которые гриб может впитать.

Но в определённых условиях организму полезнее быть нитью (как гриб), а не комочком (циста) как бактерия. Проверим, так ли это.

Проследим за бактерией и растущей нитью гриба. Крепкий раствор сахара показан коричневым цветом, слабый — светло-коричневый, вода без сахара — белым.

Можно сделать вывод: нитевидный организм, разрастаясь, может оказаться в местах богатых пищей. Чем длиннее нить, тем больше запас веществ, который насытившиеся клетки могут расходовать на рост гриба. Все гифы ведут себя, как части одного целого, и участки гриба, оказавшись в богатых пищей местах, питают весь гриб.

Плесневые грибы

Плесневые грибы поселяются на увлажнённых остатках растений, реже животных. Одним из наиболее распространённых плесневых грибов является мукор, или головчатая плесень. Грибницу этого гриба в виде тончайших белых гифов можно обнаружить на залежавшемся хлебе. Гифы мукора не разделены перегородками. Каждая гифа представляет собой одну сильно разветвлённую клетку с несколькими ядрами. Одни ответвления клетки проникают в субстрат и поглощают питательные вещества, другие поднимаются вверх. На верхушке последних образуются чёрные округлые головки — спорангии, в которых образуются споры. Созревшие споры распространяются воздушными потоками или при помощи насекомых. Попав в благоприятные условия, спора прорастает в новую грибницу (мицелий).

Вторым представителем плесневых грибов является пеницилл, или сизая плесень. Грибница пеницилла состоит из гифов, разделённых поперечными перегородками на клетки. Некоторые гифы поднимаются вверх, и на конце их образуются разветвления, напоминающие кисточки. На конце этих разветвлений образуются споры, с помощью которых пеницилл размножается.

Дрожжевые грибы

Дрожжи — одноклеточные неподвижные организмы овальной или удлинённой формы, размером 8-10 мкм. Настоящего мицелия не образуют. В клетке имеется ядро, митохондрии, в вакуолях накапливается много веществ (органических и неорганических), в них происходят окислительно-восстановительные процессы. Дрожжи накапливают в клетках волютин. Вегетативное размножение почкованием или делением. Спорообразование наступает после многократного размножения почкованием или делением. Оно совершается легче при резком переходе от обильного питания к незначительному, при поступлении кислорода. В клетке число спор парное (чаще 4-8). У дрожжей известен и половой процесс.

Дрожжевые грибы, или дрожжи, встречаются на поверхности плодов, на содержащих углеводы растительных остатках. От других грибов дрожжи отличаются тем, что не имеют грибницы и представляют одиночные, в большинстве случаев овальные клетки. В сахаристой среде дрожжи вызывают спиртовое брожение, в результате которого выделяются этиловый спирт и углекислый газ:

С 6 Н 12 О 6 → 2С 2 Н 5 ОН + 2СО 2 + энергия.

Этот процесс ферментативный, протекает при участии комплекса ферментов. Освобождающаяся энергия используется дрожжевыми клетками на жизненные процессы.

Размножаются дрожжи почкованием (некоторые виды — путём деления). При почковании на клетке образуется выпуклость, напоминающая почку.

Ядро материнской клетки делится, и одно из дочерних ядер переходит в выпуклость. Выпуклость быстро растёт, превращается в самостоятельную клетку и отделяется от материнской. При очень быстром почковании клетки не успевают разъединяться и в результате получаются короткие непрочные цепочки.

Не менее ¾ всех грибов — сапрофиты. Сапрофитный способ питания связан преимущественно с продуктами растительного происхождения (кислая реакция среды и состав органических веществ растительного происхождения более благоприятны для их жизни).

Грибы-симбионты связаны преимущественно с высшими растениями, мохообразными, водорослями, реже — с животными. Примером могут быть лишайники, микориза. Микориза — это сожительство гриба с корнями высшего растения. Гриб помогает растению усваивать труднодоступные вещества гумуса, способствует поглощению элементов минерального питания, помогает своими ферментами в углеводном обмене, активизирует ферменты высшего растения, связывает свободный азот. От высшего растения гриб, очевидно, получает безазотные соединения, кислород и корневые выделения, способствующие прорастанию спор. Микориза очень распространена среди высших растений, она не обнаружена лишь у осоковых, крестоцветных и водных растений.

Экологические группы грибов

Почвенные грибы

Почвенные грибы участвуют в минерализации органического вещества, образовании гумуса и т.п. В этой группе выделяют грибы, попадающие в почву только в определённые периоды жизни, и грибы ризосферы растений, живущие в зоне их корневой системы.

Специализированные почвенные грибы:

• копрофиллы - грибы, обитающие на почвах, богатых перегноем (навозные кучи, места скопления помёта животных);
• кератинофиллы - грибы, обитающие на волосах, рогах, копытах;
• ксилофиты - грибы, разлагающие древесину, среди них различают разрушителей живой и мёртвой древесина.

Домовые грибы

Домовые грибы — разрушители деревянных частей построек.

Водные грибы

К ним относится и группа микоризных грибов-симбионтов.

Грибы, развивающиеся на промышленных материалах (на металле, бумаге и изделиях из них)

Шляпочные грибы

Шляпочные грибы поселяются на богатой перегноем лесной почве и из неё получают воду, минеральные соли и некоторые органические вещества. Часть органических веществ (углеводы) они получают от деревьев.

Грибница — главная часть каждого гриба. На ней развиваются плодовые тела. Шляпка и ножка состоят из плотно прилегающих друг к другу нитей грибницы. В ножке все нити одинаковы, а в шляпке они образуют два слоя — верхний, покрытый кожицей, окрашенной разными пигментами, и нижний.

У одних грибов нижний слой состоит из многочисленных трубочек. Такие грибы называют трубчатыми. У других нижний слой шляпки состоит из радиально расположенных пластинок. Такие грибы называют пластинчатыми. На пластинках и на стенках трубочек образуются споры, с помощью которых грибы размножаются.

Гифы грибницы оплетают корни деревьев, проникают в них и распространяются между клетками. Между грибницей и корнями растений устанавливается полезное для обоих растений сожительство. Гриб снабжает растения водой и минеральными солями; заменяя на корнях корневые волоски, дерево уступает ему часть своих углеводов. Только при такой тесной связи грибницы с определёнными породами деревьев возможно образование плодовых тел у шляпочных грибов.

Образование спор

В трубочках или на пластинках шляпки образуются особые клетки — споры. Созревшие мелкие и лёгкие споры высыпаются, их подхватывает и разносит ветер. Разносят их насекомые и слизни, а также белки и зайцы, поедающие грибы. Споры не перевариваются в пищеварительных органах этих животных и выбрасываются наружу вместе с помётом.

Во влажной, богатой перегноем почве споры грибов прорастают, из них развиваются нити грибницы. Грибница, возникающая из одной споры, может образовывать новые плодовые тела лишь в редких случаях. У большинства видов грибов плодовые тела развиваются на грибницах, образованных слившимися клетками нитей, берущих начало от разных спор. Поэтому клетки такой грибницы двухъядерные. Грибница растёт медленно, лишь накопив запасы питательных веществ, она образует плодовые тела.

Большинство видов этих грибов — сапрофиты. Развиваются на перегнойной почве, отмерших растительных остатках, некоторые на навозе. Вегетативное тело состоит из гиф, образующих находящуюся под землёй грибницу. В процессе развития на грибнице вырастают зонтикоподобные плодовые тела. Пенёк и шляпка состоят из плотных пучков нитей грибницы.

У части грибов на нижней стороне шляпки от центра к периферии радиально расходятся пластинки, на которых развиваются базидии, а в них споры — это гименофор. Такие грибы называют пластинчатыми. У отдельных видов грибов имеется покрывало (плёночка из неплодных гиф), защищающее гименофор. При дозревании плодового тела покрывало разрывается и остаётся в виде бахромы по краям шляпки или кольца на ножке.

У некоторых грибов гименофор имеет трубчатую форму. Это трубчатые грибы. Их плодовые тела мясистые, быстро загнивают, легко повреждаются личинками насекомых, поедаются слизнями. Размножаются шляпочные грибы спорами и частями мицелия (грибницы).

Химический состав грибов

В свежих грибах вода составляет 84-94% общей массы.

Белки грибов усваиваются только на 54-85% — хуже, чем белки других растительных продуктов. Усвоению препятствует плохая растворимость белков. Жиры, углеводы усваиваются очень хорошо. Химический состав зависит от возраста гриба, его состояния, вида, условий произрастания и др.

Роль грибов в природе

Многие грибы срастаются с корнями деревьев и трав. Их сотрудничество взаимовыгодно. Растения дают грибам сахар и белки, а грибы разрушают находящиеся в почве мёртвые остатки растений и всасывают всей поверхностью гиф воду с растворёнными в ней минеральными веществами. Корни, сросшиеся с грибами, называют микоризой. Большинство деревьев и трав образуют микоризу.

Грибы играют в экосистемах роль разрушителей. Они уничтожают мёртвую древесину и листья, корни растений и трупы животных. Все мёртвые остатки они превращают в углекислый газ, воду и минеральные соли — в то, что могут усвоить растения. Питаясь, грибы набирают вес и становятся пищей животных и других грибов.

НИЗШИЕ ГРИБЫ Ни́зшие грибы́ Характеризуются неклеточным, не имеющим
перегородок мицелием (грибницей); у наиболее примитивно
организованных хитридиомицетов вегетативное тело
представляет собой голый протопласт. Иногда гифы грибов не
образуются, а возникает плазмодий- разрастание цитоплазмы
со многими ядрами. В связи с пересмотром состава царства
грибов в эту группу в разное время входили или входят:
Миксомицеты (Myxomycota)
Оомицеты(Oomycota)
Гломеромицеты(Glomeromycota)
Гифохитриомицеты(Hyphochytriomycota)
Лабиринтуломицеты(Labyrinthulomycota)
Хитридиомицеты(Chytridiomycota)
Зигомицеты(Zygomycota)

Хитридиомицеты (Chytridiomycota)

Хитридиомицеты
(Chytridiomycota)
Зооспорангии Batrachochytriu
m dendrobatidis на
пресноводном рачке (a) и на
водоросли (b)
Мицелий слаборазвит, основная масса
таллома представляет собой т. н. плазменное
тело, из которого вырастают ризоидные гифы.
Самые примитивные представители
совершенно не имеют мицелия, и тело их в
вегетативном состоянии представлено
одиночной клеткой, иногда лишённой жёсткой
клеточной стенки. Основа клеточной стенки
хитиново-глюкановая, как и у высших грибов.
Представители отдела тесно связаны с водной
средой (морской и пресноводной), где
паразитируют на водорослях и
беспозвоночных. Могут вызывать массовую
гибель водных организмов вплоть до
амфибий. Могут развиваться во влажных
почвах и вызывать болезни высших растений:
чёрную ножку капусты (Olpidium brassicae),
рак картофеля (Synchytrium endobioticum) и
др., однако не так опасны как оомицеты.
Меньшее количество представителей
сапротрофы на субстратах, содержащих
хитин, целлюлозу и кератин.

Зигомицеты (Zygomycota

Гаплоидный синцитий (иногда с небольшим
количеством перегородок), у наиболее
примитивных в виде голого комочка
протоплазмы - амёбоида или в виде одной
клетки с ризоидами, помимо хитина в
клеточной стенке много пектина, способность
к почкованию, бесполое размножение
спорангиоспорами, зигогамия. Отдел грибов,
объединяющий 10 порядков, 27 семейств,
около 170 родов и более 1000 видов.
Отличаются развитым ценоцитным мицелием
непостоянной толщины, в котором септы
образуются только для отделения
репродуктивных органов. Почти все
представители этого отдела одноклеточные
ведущие наземный образ жизни.
Му́коровые:Обычно это быстро растущие
грибы. На их широкой гифе нет септы. Гифа
растёт главным образом внутри субстрата.
Множество видов портят пищу. Другие могут
вызывать микозы.

Высшие (настоящие) грибы

Аскомицеты (Ascomycota) или Сумчатые грибы - хорошо развитый
многоклеточный гаплоидный мицелий, способность к почкованию и
образованию склероций, конидии, гаметангиогамия с образованием
сумок с аскоспорами. Аскомицеты представляют собой одну из самых
многочисленных групп грибов - более 32000 видов (~30 % всех
известных науке видов грибов). Их отличает огромное
разнообразие - от микроскопических почкующихся форм до
обладающих очень крупными плодовыми телами грибов.
Базидиомицеты (Basidiomycota) - многоклеточный, как правило
дикариотический мицелий, могут образовывать хламидоспоры,
соматогамия или автогамия с образованием базидий с
базидиоспорами. Группа включает подавляющее большинство грибов,
употребляемых человеком в пищу, а также ядовитых грибов и многих
паразитов культурных и диких растений. Всего насчитывается свыше
30000 видов.
Дейтеромицеты (Deuteromycota) или несовершенные грибы
(Anamorphic fungi) - в эту гетерогенную группу объединены все
грибы с развитым мицелием, размножающиеся частями мицелия и
конидиями и с неизвестным до настоящего времени половым
процессом. Насчитывается около 30000 видов.

Аскомицеты (от греч. ἀσκός - сумка), или сумчатые грибы
(лат. Ascomycota) на рисунке гриб сморчёк конический

Половой процесс у аскомицетов

Основной признак аскомицетов -
образование в результате полового
процесса сумок (или асков) -
одноклеточных структур,
содержащих фиксированное число
аскоспор, обычно 8. Сумки
образуются или непосредственно
из зиготы (у низших аскомицетов),
или на развивающихся из зиготы
аскогенных гифах. В сумке
происходит слияние ядер зиготы, а
затем мейотическое деление
диплоидного ядра и образование
гаплоидных аскоспор. У высших
аскомицетов сумка представляет
не только место образования
аскоспор, но и активно участвует в
их распространении.

Часть гифы аскомицетов с септой

Вегетативное тело аскомицетов -
разветвленный гаплоидный мицелий,
состоящий из многоядерных или
одноядерных клеток. В отличие от
зигомицетов перегородки (септы) в
мицелии аскомицетов образуются
упорядоченно, синхронно с делением
ядер. Развитие септ происходит от
стенок гифы к центру, напоминая
сужение диафрагмы в объективе
фотоаппарата. В центре септы остается
пора (рис. 51), через которую
происходит движение цитоплазмы с со
скоростью от 1-2 до 25-40 см/ч.
Некоторые органеллы клетки, даже
ядра, могут мигрировать через поры.
Наличие пор в септах играет
существенную роль в переносе
питательных веществ по гифам в зону
роста.

Жизненный цикл дрожжей

Почкование у аскомицетных дрожжей
голобластическое: клеточная стенка
материнской клетки размягчается,
выгибается наружу и даёт начало
клеточной стенке дочерней.
Гаплоидные аскомицетные дрожжевые
клетки имеют два типа спаривания: a и
α. Термин «пол» не используется,
поскольку клетки морфологически
идентичны и различаются только одним
генетическим локусом mat (от англ.
mating - спаривание). Клетки разных
типов могут сливаться и образовывать
диплоид a/α, который после мейоза
даёт 4 гаплоидных аскоспоры: две a и
две α. Вегетативное размножение
аскомицетных дрожжей возможно у
разных видов либо только на
гаплоидной стадии, либо только на
диплоидной, либо на обеих (гаплодиплоидные дрожжи)

10. Плодовые тела аскомицетов

У сумчатых грибов имеются четыре типа
плодовых тел: Клейстотеции
(клейстокарпии) представляют собой
полностью замкнутое плодовое тело с
находящимися внутри асками,
освобождающимися после разрушения его
стенок. Перитеции (др.-греч. περι- -
возле, около, θήκη - хранилище) - почти
замкнуты («полузамкнуты»), то есть сумки
окружены перидием, обычно имеют
кувшинообразную форму с выводным
отверстием в верхней части.
Апотеции - открытые вместилища аск.
Образуют чаши (блюдца). По верхней
стороне плодового тела расположен слой
сумок и парафиз; парафизы, пока сумки
незрелые, могут смыкаться над ними
своими вершинами и выполнять защитную
функцию. Также образуют сморщенную
поверхность сморчков (причём рёбра
складок стерильны), могут, однако, не
раскрываться (у трюфелей)..

11. Стромы с клейстотециями

12. Стромы с перитецями

13. Апотеций

14. Дейтеромицеты

Дейтеромицеты (лат. Deuteromycota), или Несовершенные грибы (лат. Fungi
imperfecti) - нетаксономическая группа грибов, ранее считавшаяся отделом.
Их тело состоит из расчленённых прозрачных или окрашенных
многоклеточных гиф и иногда из почкующихся клеток. Размножаются
исключительно бесполым путём, при котором образование конидий
происходит на изолированных или расположенных группами конидиеносцах
или специальных образованиях, называемых пикнидами.
К дейтеромицетам относятся три порядка: Sphaeropsidales, Melanconiales и
Hyphomycetales (Moniliales), представители которых широко распространены
в почве.
Грибы порядка Sphaeropsidales характеризуются конидиями, которые
образуются в пикнидах, остающихся закрытыми или открывающихся наружу
порами или трещинами. Сюда входит род Phoma и др. Виды рода Phoma
образуют микоризу с корнями некоторых растений.

15. Спороношения несовершенных грибов - Fungl imperjectl. А- фузариоз колосьев пшеницы - Fusarium graminearum; Б - снежная плесепь озимой ржи - F. nivale; В - глео

Спороношения
несовершенных грибов -
Fungl imperjectl. А-
фузариоз колосьев
пшеницы - Fusarium
graminearum; Б - снежная
плесепь озимой ржи - F.
nivale; В - глеоспориум -
Gleosporium; Г -
филлостикта - Phyllosticta
Виды полиморфного рода фузариум - Fusarium
вызывают болезни растений - фузариозы. Так, F.
graminearum повреждает колосья пшеницы.
«Снежная плесень» - F. nivale сильно поражает
озимую пшеницу. Некоторые виды настолько
ядовиты, что при употреблении в пищу
поражаемых ими растений вызывают отравления
животных и человека.
Признаки отравления сходны с опьянением.
Отравляющие вещества сохраняются в хлебных
продуктах - «пьяный» хлеб, в растительных
маслах - «пьяное» льняное масло и др. Кроме
того, некоторые виды рода вызывают увядание
растений - вилт. Особенно широко
паразитируют на сельскохозяйственных культурах
.виды рода ботритис - Botrytis. Один из них В.
cltierea вызывает заболевание, известное под
названием «серая гниль». Поражаются самые
разнообразные органы растений: плоды
земляники, соцветия подсолнечника, побеги
плоды и семена бобовых, «корнеплоды» моркови.

Кира Столетова

Современная научная классификация живой природы выделяет все существующие грибы в самостоятельное царство и разделяет их на высшие и низшие грибы. Рассмотрим основные отличия и каково влияние тех и других на живой и растительный мир?

Низшие грибы

Низшие грибы – это организмы, у которых вегетативное тело образовано неклеточной (не имеющей перегородок) грибницей. Она у них чрезвычайно разветвленная и многоядерная, представляет собой сильно разросшийся одноклеточный организм. Часто их называют микромицетами.

Самые распространенные представители низших грибов описаны ниже.

Фитофтора

Этот представитель может за короткий срок полностью погубить многие культурные растения из семейства пасленовых (томат, баклажан, картофель, перец), вызывая опасное заболевание фитофтороз. К сведению. Заражение здоровых растений происходит через устьица листьев. В результате на листьях образуются темные пятна, во влажную погоду листья чернеют и погибают. Грибница расположена в мезодерме листа, а вот спорангиеносцы выглядывают наружу через устьица.

Раньше фитофтора, как и все низшие грибы, размножалась зооспорангиями, содержащими неполовые зооспоры. В теплой среде с повышенной влажностью, благоприятной для их прорастания, развитие фитофторы происходит всего за 4-5 часов.

Примерно с середины прошлого, ХХ века, ученые стали наблюдать новые популяции этого гриба, которые в результате генетического скрещивания и мутаций получили способность к половому размножению. Новый грибной организм значительно более устойчив к температурному режиму, так как образует ооспоры, способные к долгой зимовке в почве.

Мукор

Белую плесень можно встретить на заплесневелых хлебных изделиях, фруктовых, ягодных, овощных и других продуктах питания.

Внешний вид больше напоминает многоклеточный грибной организм. На самом же деле мукор представляет собой всего одну клетку, сильно разросшуюся, у которой в цитоплазме находятся многочисленные ядра.

В начале своего образования плесневый гриб производит впечатление воздушной ваты белого цвета, но по мере роста белый цвет плесени сменяется черным. Светлые волокна-ниточки этой ваты – спорангиеносцы, держат на себе шаровидные спорангии (головки черного цвета). В черных спорангиях созревают споры для размножения.

Появление этого грибного организма в доме приносит только лишь неприятности, но в природных условиях белая плесень выполняет полезную функцию по разложению остатков различной отмершей органики.

Ольпидий капустный

Этот одноклеточный гриб называют капустной «черной ножкой», потому что из всех культурных растений он поражает в основном молодую рассаду.

Ирина Селютина (Биолог):

Зооспора ольпидиума капустного характеризуется наличием одного заднего длинного и гладкого жгутика. Попадая на поверхность корня растения она одевается оболочкой, при этом параллельно растворяет покровы хозяина и переливает свое содержимое в его эпидермальную клетку. Из него после многократного деления образуется зооспорангий. Если по какой-то причине прорастание зооспорангия (выделение зооспор) задерживается, то зооспоры из разных спорангиев могу сливаться попарно дальнейшем она ведет себя как зооспора.

От заражения ольпидиумом страдают также такие растения, как клевер, люцерна, табак, лен, горошек и др.

Синхитриум

Когда опухоль прорывается, зооспоры освобождаются и вновь заражают растения. Пораженный грибом синтихритиумом картофель категорически не рекомендуется употреблять в пищу.

Все патогенные грибы в процессе жизнедеятельности и размножения вырабатывают микотоксины, загрязняя зерновые культуры, овощи, фрукты и продукты питания. У человека и животных под воздействием микотоксинов возникают отравления (микотоксикозы) различной степени тяжести вплоть до летального исхода, инфекционные заболевания и злокачественные опухоли.

Высшие грибы

Подцарство включает 5 отделов, 2 из которых основные:

• Аскомицеты, споры которых формируются в сумках внутри специальных клеток (асках).
• Базидиомицеты, у них споры снаружи в специальных частях гриба (бизидиях).

Для примера, в бытовом понимании под высшими грибами обычно подразумеваются плодовые тела, которые делят на съедобные, условно-съедобные, несъедобные и ядовитые.

Также называют грибами и студенистую массу, используемую для сбраживания жидких продуктов питания. Как правило, к этой категории относят дрожжи и молочнокислые бактерии, а также кефирный и чайный гриб.

Пеницилл

Этого представителя можно обнаружить практически везде — в воздухе, почве, на растениях и пищевых продуктах. Споры пеницилла находятся в небольших кисточках на концах гифов мицелия, а грибница внешне представлена в виде густо переплетенных нитей. Благодаря лечебным свойствам, колонии пеницилла разводят в медицинских целях для производства антибиотика пенициллина.

Ирина Селютина (Биолог):

Представители рода Пеницилл были обнаружены практически одновременно с аспергилами благодаря в общем их сходной экологии, широкому распространению и морфологическому сходству. Пеницилл представлен высшими грибами сапротрофами, занимающими первое место пр распространению среди почвенных грибов. В отличие от мукора они формируют голубоватую или зеленоватую плесень. Многоклеточная грибница состоит из разветвленных, разделенных перегородками гиф. От мицелия вверх поднимаются плодоносные нити с разветвленными в виде кисточек образованиями, на которых и формируются споры.

В природных условиях гриб пеницилл выполняет функцию биологического санитара, а в домашних условиях способствует порче продуктов.

Аспергилл

Этот грибной организм относят к высшим аэробным плесневым грибам. От мукора и пеницилла он отличается тем, его плодоносные нити мицелия на свих верхушках имеют утолщения с палочкоподобными выростами, которые на первый взгляд напоминают «растрепанную голову». От этих выростов и отшнуровываются цепочки спор.

Грибница аспергилла обладает мембранными перегородками. Как правило, размножение происходит зооспорангиями, но некоторые виды аспергилла способны к размножению половым путем.

Аспергилл важен для человека в медицине для производства медикаментов, но отдельные виды являются сильными патогенами, выделяющими токсины и вызывающими инфекционные болезни различного характера.

Плодовые тела

К высшим грибам с точки зрения обычного человека относятся те, что образуют плодовые тела. На самом деле микологи включают сюда все грибы имеющие многоклеточный мицелий.

Привычные нам шляпочные грибы – обладатели плодовых тел, характеризуются их репродуктивной функцией и многообразными грибовидными формами (шляпконожечные, округлые, веерообразные и пр.).

Съедобные полезные грибы вносят значительные вклад в рацион питания животных и человека.

Отличия между низшими и высшими грибами

Существуют определенные признаки, по которым одних представителей отличают от других:

• Строение грибницы (мицелия): у низших грибница имеет неклеточное строение, у высших – клеточное.
• Продолжительность жизни грибницы (мицелия): у низших грибница существует около пяти дней, у ряда высших — до нескольких лет и более.
• Размножение:у низших бесполое размножение может происходить при помощи зооспор.
• Вегетативная часть: у низших она представлена псевдоплазмодием (плазмодием), у высших – гифами (клетками с выраженной мембранной перегородкой).
• Вид питания: части низших присущи 2 вида питания голозойный и абсорбтивный, у высших – только абсорбтивный.
• Количество отделов: низшие представлены рядом отделов, в то время как высшие включают только 3.

Царство Грибы. Подготовка к ЕГЭ и ОГЭ по биологии

5 зеленых водорослей для ЕГЭ по биологии | Ботаника | Даниил Дарвин

Высшие и низшие растения

Итог

Мы выяснили, что представляют из себя низшие и высшие грибы и чем они отличаются. Зная основные характеристики, можно без труда классифицировать плодовые тела и принадлежащие к ним разновидности.

ЛЕЧЕБНЫЕ СВОЙСТВА ВЫСШИХ ГРИБОВ

Лечебные свойства высших грибов известны с древних времен. В настоящее время плодовые тела и культуральный мицелий многих видов служит сырьевым источником для получения препаратов, которые используются как адаптогены, иммуномодуляторы и терапевтические средства для лечения различных болезней. Их существенным достоинством является отсутствие токсичности. Биологическая активность высших базидиомицетов определяется рядом компонентов, среди которых наибольшее значение имеют полисахариды, терпеноиды и иммуномодулирующие протеины - лектины. Установлено что, среди природных макромолекул ПОЛИСАХАРИДЫ отличаются высокой способностью к передаче биологической информации. С этим связано разнообразие процессов, в которых проявляется их биологическая активность.

Иммуномодулирующие и противоопухолевые полисахариды высших базидиомицетов разнообразны по своей структуре. Противоопухолевое действие полисахаридов связано с их способностью активировать клетки иммунной системы: макрофаги, Т-лимфоциты, естественные клетки - киллеры. Исследования механизма иммуномодулирующего действия полисахарида лентинана доказали, что он стимулирует деятельность Т-лимфоцитов, которые активизируют макрофаги. Макрофаги и моноциты в свою очередь вырабатывают интерлейкин-1 и фактор некроза опухоли, которые помогают защитной системе организма разрушать клетки опухоли. Лентинан также повышает выработку цитокинов – интерферона и интерлейкина-2, которые по очереди стимулируют клетки иммунной системы. Интерферон стимулирует деятельность «естественных клеток - киллеров», которым принадлежит основная роль в разрушении опухолей и вирусов. Фермент перфорин, выделяемый клетками - киллерами, создает отверстия в наружной мембране чужеродных клеток, вследствие чего они теряют жидкость и погибают.

Кроме того, полисахариды грибов могут успешно использоваться как профилактическое средство для предупреждения развития злокачественных заболеваний. Они рассматриваются в качестве волокнистых компонентов, способных связывать и выводить из кишечника токсичные, в том числе канцерогенные вещества, предупреждая, злокачественные заболевания кишечника (дождевик, трутовик лиственничный). Свойство полисахаридов одновременно усиливать и восстанавливать иммунную защиту находит применение не только в онкологии. Доказано противовирусное, антибактериальное, а также защитное противорадиационное действие полисахаридов (веселка, рейши, шиитаке, санхван, траметес, дождевик).

Антиоксидантная активность грибов , по мнению ряда исследователей, связана с одновременным присутствием в составе грибов витаминов С, D 2, Е. Помимо этого некоторые протеогликаны сами являются антиоксидантами и способствуют выведению из организма супероксидных радикалов.

Гепатопротективное действие отмечено у полисахаридов шиитаке, рейши, траметы разноцветной, мейтаке, трутовика разветвленного, тремеллы фукусовидной. Оно определяется способностью полисахаридов связывать вещества, токсичные для клеток печени, и активизировать биосинтетические процессы последних. В экспериментах на животных было показано, что полисахариды рейши снижают уровень трансаминазы и коллагена в печени.

Противовоспалительная активность полисахаридов некоторых грибов показана в модельных экспериментах, где выявлена их способность подавлять повышенную проницаемость сосудов и активность медиаторов воспалительного процесса. Исследованы антивирусные и антибактериальные свойства грибов. Антивирусное действие веществ, содержащихся в плодовых телах и мицелии высших базидиомицетов, определяется их иммуномодулирующей активностью. Такой эффект отмечен у лигнана из мицелия шиитаке, препаратов из рейши и трутовика плоского. Многие базидиомицеты содержат антибиотические вещества, активные против бактерий и грибов микромицетов: полиацетилены, фенольные соединения, сесквитерпены, полипорин, клитоцибин, муцидин и др.

Антидиабетическая и гипогликемическая активность полисахаридов рейши и кислого полисахарида Tremella aurantia выявлена в экспериментах. Было доказано, что ганодермин- β вызывает повышение содержания инсулина в плазме и ускорение метаболизма глюкозы. Такое же действие обнаружено у гликопротеинов грибов мейтаке и траметы разноцветной.

Гипохолестеринемическое действие полисахаридов рейши доказано в экспериментах, проведенных на мышах. Было выявлено значительное снижение уровня холестерина, триглицеридов и β - протеинов в сыворотке крови испытуемых мышей.

Ранозаживляющее действие отмечено у полиаминополисахаридов грибов – хитина и хитозана, которые способствуют росту фибробластов и представляют собой матрикс, способный их удерживать, что приводит к активному отложению коллагена и грануляции ткани (веселка, чага, мухомор, шиитаке).

СТЕРОИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, которые обнаружены почти у всех исследованных базидиомицетов, представлены стеринами , имеющими в своей основе скелет холестерина и тетрациклические тритерпены - соединения со скелетом ланостана. Наиболее известным представителем грибных стеринов является эргостерин. В ходе проведенных исследований, было выявлено противоопухолевое действие эргостерина и натриевого пироглютамата, выделенных из гриба агарика бразильского. Механизм противоопухолевого действия связывают с блокированием кровеносной системы опухоли, в результате чего, «старые сосуды выходят из строя», а новые уже не могут образовываться и как следствие – происходит уменьшение размера опухоли и ее метастазов. Известно, что иммунные клетки – макрофаги, клетки – киллеры и Т-лимфоциты действуют на границе опухолевого роста, а центр опухоли для них обычно недоступен. Биологическая активность грибных стеринов (эргостерин и пироглютамат натрия) способствует проникновению иммунных клеток в центральную область опухолевого узла. При этом в несколько раз увеличивается противоопухолевое действие иммунитета.

Тритерпены цитотоксичны, поэтому их считают перспективными для создания противоопухолевых препаратов.

Стероидные соединения грибов по данным многих авторов обладают противовоспалительным, гепатопротективным, гиполипидемическим действием, влияют на агрегацию тромбоцитов. Гиполипидемическую активность стероидных соединений грибов связывают с взаимодействием сырых волокон (β-глюканы, пектин) и хитозана с желчными кислотами в тонком кишечнике. Благодаря способности связывать желчные кислоты эти компоненты подавляют образование мицелл, необходимых для абсорбции липидов. Включение в диету плодовых тел или пищевых добавок шиитаке приводит к снижению уровня холестерина в крови благодаря наличию в них эритаденина. Это вещество способствует выводу холестерина из организма.

ЛЕКТИНЫ грибов – это протеины или гликопротеины природного происхождения, которые не относятся к классу иммунных. У лектинов грибов шампиньона двуспорового, рейши, вольвориеллы съедобной, рядовки монгольской обнаружено иммуномодулирующее, противоопухолевое, сосудорасширяющее и гипотензивное действие .

Антитромбические свойства грибов обусловлены наличием протеолитических ферментов. Некоторые базидиомицеты могут представлять интерес в качестве фибринолитических и тромболитических агентов (опенок зимний, навозник домашний, навозник обыкновенный). Высокая протеолитическая активность обнаружена у опенка весеннего, пилолистника тигрового, лиофиллума ильмового и др. Производные нуклеиновых кислот и нуклеотиды шиитаке обладают способностью угнетать агрегацию тромбоцитов, предупреждая образование тромбов.

Питательная ценность и лечебные свойства грибов позволяют использовать их для приготовления различного рода диетических добавок(нутрицевтиков), которые можно использовать, как адаптогены поддерживающие регуляторные функции основных систем организма – нервной, гормональной и иммунной.

Заключение

Современные биотехнологии позволили выделить из макромицетов ряд соединений, которые обладают биологической активностью (полисахариды, терпеноиды, лектины) По сравнению с продуктами химического синтеза, они менее токсичны и более эффективны в профилактике и реабилитации многих болезней человека и животных.

Грибы не являются ни растениями, ни животными. Их выделяют в отдельное царство, хотя еще в первой половине XX века их обычно относили к растениям. Одни признаки грибов схожи с растениями, другие с животными, третьи - являются характерными только для них.

Количество описанных видов грибов около 100 тыс. Однако точное количество неизвестно. По подсчетам одних ученых видов грибов не более 250 тысяч, а по подсчетам других - более миллиона.

Грибы растут во многих местах. Много их в почве, в которой содержится много перегноя, так как грибам для питания нужны органические вещества. Поскольку грибам не нужен свет, как растениям, то они могут расти в затемненных местах. Однако грибам нужна влага. Поэтому обычно их можно встретить во влажных местах. Также грибы растут на пищевых продуктах, остатках организмов и на живых растениях и животных.

Клетки грибов, как и клетки растений, имеют клеточные стенки. Однако у большинства грибов в ее составе присутствует хитин . В живой природе хитин встречается также во внешнем скелете насекомых, что сближает грибы с животными. При этом у некоторых примитивных форм грибов в состав клеточной стенки входит целлюлоза, как у растений.

Другие признаки грибов, сближающими их с животными: в качестве запасного питательного вещества выступает гликоген , конечным продуктом обмена веществ является мочевина . Для растений же запасным питательным веществом является крахмал, а мочевину они не вырабатывают.

Мицелием , или грибницей , называют тело гриба. Мицелий составляют гифы , которые выглядят как тонкие ветвящиеся нити.

Обычно грибы размножаются бесполым способом: спорами, почкованием, частями мицелия. У ряда видов наблюдается половой процесс. В случае полового размножения грибы производят гаметы.

Грибы делят на низшие и высшие.

Низшие грибы

Максимальная длительность жизни грибницы низших грибов составляет несколько дней. Каждая отдельная гифа низшего гриба является одной клеткой с большим количеством ядер и ветвлений.

Представителем низших грибов является плесневый гриб мукор . Он выглядит как белое напыление на продуктах питания (например, хлебе) или почве. питается углеводами. От гиф мукора отрастают спорангии , в них образуются споры. Спорангии имеют вид черных круглых головок. Созревшие споры высыпают и разносятся ветром.

Высшие грибы

Мицелий высших грибов живет несколько лет. Клетки гиф высших грибов также огромны, они могут достигать нескольких метров. Однако содержат одно или несколько ядер, а не множество ядер, как в случае низших грибов.

Особняком стоят . Их мицелий состоит из почти отдельных клеток, сохраняющих связь друг с другом. При этом они легко отделяются друг от друга. Количество клеток увеличивается почкованием.

Также как мукор, часто поселяется на продуктах питания и портит их. Выглядит он как зеленая плесень.

К высшим относятся шляпочные грибы . Их мицелий находится в почве, а на поверхность вырастает плодовое тело, которое имеет ножку и шляпку. В шляпке гриба образуются споры, ножка служит для выноса шляпки как можно выше над уровнем почвы. Так споры разлетаются дальше. Верхняя сторона шляпки покрыта кожицей, которая обычно имеет характерную для того или иного вида гриба окраску.

Делят на пластинчатые и трубчатые. У пластинчатых грибов нижний слой шляпки состоит из пластинок, а у трубчатых грибов - из трубочек. Примером пластинчатых грибов являются сыроежки, а трубчатых - маслята.

Шляпочные грибы часто вступают в симбиоз с растениями. Обычно определенный вид гриба образует симбиоз только с определенными видами деревьев. Так белые грибы вступают в симбиоз с березами, дубами, соснами и елями. Рыжики - с соснами и елями. Гифы гриба проникают в корни дерева, и образуется микориза (грибокорень). Гифы служат корням как бы дополнительными корневыми волосками. Через них дерево получает воду и минеральные вещества. А поскольку мицелий гриба занимает большую площадь, то дерево получает много водного раствора. Гриб же получает от растения органические вещества (в основном углеводы) для своего питания.

Значение грибов

Грибы-сапрофиты, разлагающие растительные остатки, участвуют в круговороте веществ в природе, так как обогащают почву минеральными веществами.

Дрожжи сбраживают сахар в спирт. Их широко используют в пищевой промышленности (хлебопечении, виноделии). Пивные дрожжи часто используют как витаминную добавку, так как в них содержатся многие витамины. Пищевые дрожжи содержат много белка, близкого по составу к животному белку. Кормовые дрожжи используются в сельском хозяйстве.

Некоторые виды пеницилла используются для приготовления сыров с целью придания им специфического запаха и вкуса.

Около 200 видов шляпочных грибов могут употребляться человеком в пищу. В этих грибах содержится много витаминов и минеральных солей, а также большое количество белков (около 20% их массы). Однако белки грибов плохо усваиваются человеком. Съедобными грибами являются подберезовики, подосиновики, белые грибы, сыроежки, маслята, опята, лисички, грузди. Некоторые грибы разводятся человеком (шампиньоны и вешенки).

Больше 20 видов шляпочных грибов являются ядовитыми. Многие из них могут приводить к смерти человека (бледная поганка, мухомор, ложные опята). Кроме того, ядовитыми являются несвежие и старые съедобные грибы. Поэтому, если вы не разбираетесь в грибах, собирать их не стоит.

Грибковые заболевания растений быстро распространяются, так как споры грибов легко разносятся ветром, водой и насекомыми.

Грибы способны вызвать повреждение лакокрасочных покрытий, тканей, бумаги, и даже вызывать коррозию металлов.

Человек научился использовать грибы в медицине. Так из культур ряда грибов получают антибиотики и лимонную кислоту. Антибиотиками являются пенициллин, стрептомицин и др. Спорынья содержит большое количество алкалоидов, поэтому из нее также получают ряд лекарств.