Микробиология как наука

Склероции – плотно сросшиеся гифы мицелия в виде шарика или рожка, темного цвета, на изломе – белые. Склероции в виде рожка присущи грибу-паразиту злаковых культур – спорынье.

Хламидоспоры – сгущение в цитоплазме гифа, покрытые темной оболочкой. В отличие от оидий распад гифа на хламидоспоры прерывистый.

Мицеллиальные   тяжи – длинные параллельные друг другу, покрытые общей оболочкой, толщиной с карандаш, длиной несколько метров. Присущи домовым грибам, с помощью которых эти грибы распространяются на большие расстояния.

Строение клетки гриба

Грибы относятся к типичным эукариотам. В их клетке различают клеточную оболочку, цитоплазму с включениями и ядро, передающее наследственную информацию. Для грибов характерна многоядерность. Клеточная оболочка имеет иное строение, чем у бактерий, не окрашив. По Граму. В их состав входят различные вещества , но самое интересное - животный полисахарид (фунгин). Фунгин встречается в крыльях жуков, панцире рака. Вот почему грибы явл. Трудноперевариваемыми.

В цитоплазме обнаружены рибосомы ( в них – синтез белка). Вместо мезасом –имеются митохондрии, встречаются вакуоли, лизосомы, аппарат Гольджи.

Размножение грибов

Все грибы устроены однотипно. Тело их представлено мицелием. Главная  особенность для различия – множество способов размножения:

1 – кусочками мицелия (фрагментация)

2 – склероциями 3 – хламидоспорами  – позволяет переносить неблагоприятные условия

4 – почкованием

5 – деление клетки пополам

6 – при помощи спор – основной способ размножения.

 

Споры могут образовываться как  бесполым, так и половым способом.

 

Бесполое спорообразование

Протекает по разному у низших и  высших грибов.

У низших грибов, т.е. с одноклеточным  мицелием на определенной стадии развития гриба перпендикулярно поверхности мицелия отрастает гиф, который наз. спорангионосец. На спорангиеносце вырастает крупная клетка – спорангия. Внутри клетки вырастают спорангиоспоры. Т.к. эти споры вызревают внутри клетки их наз. Эндоспорами или внутренними спорами. Иногда спорангиоспоры приобретают жгутики. Становятся подвижными. Такие спорангиоспоры наз. зооспоры. А спорангий, кот. Содержит зооспоры – зооспорангием

 

Высшие грибы (многоклеточный мицелий)

Размножаются бесполым путем с  помощью наружных спор, кот. называются  экзоспорами или конидиями. Конидии  вызревают на спец. отростках  перпендикулярных поверхности гифах – конидиеносцах. Конидиеносцы имеют разнообразное строение. Рассмотрим строение 2-х наиболее встречающихся конидиеносцев.

 

Первый случай строения конидиеносцев: конидиеносец одноклеточный неразветвленный, на нем вызревают бутылочковидные клетки – стеригмы, от стеригм отходят конидии, соединенные в цепочку. Такой конидиеносец в микроскоп напоминает струйки воды, вылевшейся из лейки и он называется леечным грибом или леечной плесенью. Леечные грибы – грибы , относящиеся к роду аспергилус (Aspergilys)

Второй случай – конидиеносец многоклеточный, многократно разветвлен., без стеригм  и сразу от него отходят конидии, соединенные в цепочки. Такой  конидиеносец напоминает либо кисточку, либо кисть руки. Такие грибы наз. Кистевми грибами, кистевой плесенью или грибы-кистевики. Они относятся к роду пенецилиум (P necilium )

Обычно вызревшие конидии, спорангиоспоры преобретают пигменты. Это придает  окраску бесцветным колониям грибов.

 

Половое созревание

Образуется после слияния двух клеток.При этом образуются споры 3 видов:

1 – аскоспоры

2 – базидиоспоры

3 – зиготоспоры

Аскоспоры образуются в специальных  мешковидных вытянутых клетках, наз. асками (сумками) в них вызревает обычно 8 спор.

Базидиоспроры вызревают в специальных  грушевидных клетках наз. Базидиями. Они могут быть одноклеточными и многоклеточными. Одноклеточная базидия состоит из одной клетки, от которой отрастают 4 стеригмы, заканчивающиеся базидиоспорами.

Многоклеточные базидии состоят  из 4-х клеток, каждая из которых имеет стеригму с базидиоспорами.

 

Зиготоспоры возникают в месте  слияния клеток 2-х гифов. При этом если сливаются две внешне одинаковые клетки, то образуются зигоспроры, а если сливаются отличные клетки, то образуется ооспора.

 

Классификация или систематика  грибов

Mycota

Миксомикота(грибы-слизивики)                Эумикота (настоящие грибы)

Настоящие грибы делятся на 6 классов:

1 – хитридиомицеты

2 – оомицеты

3 – зигомицеты

4 – аскомицеты

5 – базидиомицеты

6 – дейтеромицеты.

В основу деления настоящих грибов на классы положено 2 признака: тип мицелия, особенности полового и бесполого размножения. Первые три класса грибов имеют одноклеточный мицелий, т.е. это низшие грибы. Последние три класса высшие (многоклеточный мицелий)

По  размножению первые пять классов  – совершенные грибы, т.к. им присущи и половое и бесполое размнрожение.

Дейторомицеты утратили половое размножение –  несовершенные грибы.

Каждый  класс грибов делится на роды и  виды. Название грибов двойное –  состоит из названия рода и вида.

 

Хитридиомицеты

Мицелий слабо развит, одноклеточный. Бесполое размножение зооспорами с 1 жгутиком. Половое размножение – различными типами зиготоспор.

Представитель – Synchytrium endobioticum.  Гриб-паразит клубней картофеля. Вызывает рак картофеля. При этом возле глазков образуются бурые наросты которые к осени увеличиваются, буреют, клубень приобретает вид цветной капусты. Наросты растрескиваются, споры из них попадают в почву и надолго могут сохранятся в ней. Клубень сгнивает.

 

Оомицеты 

Мицелий одноклеточный развитый. Бесполое размножение – зооспорами с 2-мя жгутиками. Половое – ооспорами.

Представитель – гриб Phytophtрora infestаns – паразитирует на картофеле и томатах, вызывает заболевание – фитофтороз. Вначале инфецирования попадает на листы, затем созревшие споры – в почву, вместе с водой достигают клубня, внедряются в него и клубень сгнивает, причем гниль идет языками. Способствует заболеванию повышенная влажность. На томатах появляется бурое пятно, томат сгнивает.

Гриб Plasmjpara viticola – паразитирует на листьях, виноградной лозе и ягодах винограда. Вызывает заболевание – ложную мучнистую росу или мильдью винограда.

 

Зигомицеты

Мицелий одноклеточный, хорошо развитый. Бесполое размножение – неподвижными спорангиоспорами. Половое – зигоспорами

Представитель: типичные плесени (мукоровые грибы). Они включают в себя 3 основные роды.

1. Мукор(Mucor) – характерно 1-2 крупные спорангионосца с крупными спорангиями, хорошо развив. На хлебе – хлебная плесень.
2. Ризопус(Rhizopus) – спорангионосцы выходят кустиками, имеют более мелкие спорангии и подобие корневых волосков – ризы, с помощью которых гриб крепится к субстрату. Этот гриб называется головчатой плесенью за счет того, что созревшие спорагнгиоспоры хорошо видны в виде черных головок на питательном субстрате. Портит многие продукты питания, вызывает мягкую гниль ягод.
3. Тамнидиум(Thamnidium) – имеет крупный центральный спорангионосец со спорангием. От спорангионосца отходят более мелкие спрорангии – спорангиоли.

 

Значение класса грибов

Положительное

1. Грибы содержат ферменты брожения, поэтому используются народами востока для приготовления спиртных напитков.
2. Используются для получения ферментов

 

Отрицательное

1. Вызывают бурную порчу пищевых продуктов.
2. Споры, попадая в верхние дыхательные пути человека вызвают аллергическое заболевание – мукорозы.

 

Аскомицеты  или сумчатые грибы

Мицелий многоклеточный, хорошо развитый. Бесполое размножение – конидиями. Половое – аскоспорами, созревшими в асках (сумках). В зависимости от места нахождения аск класс подразделяется на 2 подкласса – 1 плодосумчатые аскомицеты (аски вызревают в специальных плодовых телах, образовавшихся сросшимися гифами мицелия). Чаще всего плодовые тела – в виде шарика темного цвета. 2 – голосумчатые (аски вызревают непосредственно на мицелии, плодовые тела отсутствуют).

Плодосумчатые: 1 – леечные грибы или грибы относящиеся к роду Aspergillus ( строение конидиеносца см. в размножении)

Положительное значение 1. Гриб Aspergillus niger  применяется для промышленного получения лимонной кислоты. 2. Aspergillus oryzae Aspergillus awamori, Aspergillys batatum применяются для получения ферментов плесневых грибов, которые используются в промышленности.

Отрицательное значение – 1.Вызывают бурную порчу пищевых продуктов. 2. вызывают аллергическое заболевание – аспергиллезы

2. Кистевые грибы, грибы рода Penicillium (строение конидиеносца см. выше)

положительное значение 1. Penicillium notatum  используется для получения антибиотика пеницилина.

2. Penicillium roqueforti , Penicillium camemberti используются в получении сыра Рокфора и кaмaмбeр.

 Отрицательное значение

1. вызывает плесневение пищевых продуктов
2. Вызывает аллергические заболевания – пенициллезы
3. Первые весенние грибы (сморчки, строчки, трюфели) – плодовое тело напоминает небольшой картофель и находится глубоко в почву.
4. Гриб – спорынья (Claviceps purpurea) или пурпурная булава. Паразитирует на злаковых культурах, на ржи и вместо нормально выполненных зерен образуют в колосе черные рожки – склероции спорыньи (видоизменения мицелия гриба). Эти склероции и содержат ядовитые алкоиды. В частности из нее выделен препарат LSD-50. Содержание склероций спорыньи строго нормируется и составляет не более 0,05% в зерне и муке. Гриб вызывает заболевание спорынью. Очень вредоносен, т.к. приводит к недобору урожая и способствует возникновению заболеваний микотоксикозов у человека и животных

 

!!. голосумчатые аскомицеты.

Основным представителем явл дрожжи. Дрожжи – одноклеточные грибы, утратившие способность образовывать мицелий и существующие в виде оидий. Широко распространены в природе, их много в нектаре цветов, почве садов, виноградников, на плодах и ягодах, в ротовой полости человека. Дрожжи широко используются в промышленности за счет их способности сбраживать сахара в этиловый спирт и углекислый газ. Их применяют при получении спирта, пива, вина, в хлебопечении, молочной промышленности.

Форма дрожжей: округлая, овальная, яйцевидная, реже – палочковидная, стреловидная, лимоннообразная.

Дрожжи неподвижны, как и все  грибы – типичные эукариоты. размеры  несколько крупнее бактерий. В клетке различают клеточную оболочку, цитоплазму с включениями, ядерное вещество. Оболочка не окрашивается по Граму, у некоторых дрожжей она может ослизняться. Такие дрожжи наз. Хлопьевидными, легко выпадающие в осадок. Дрожжи с неослизненной оболочкой наз. Пылевидными.

В цитоплазме встречаются все органоиды, что и в грибах, из ЗПВ преобладает  гликоген. Содержат большое количество витаминов, особенно гр. В, Н, РР.

 

Размножение дрожжей

Дрожжи  могут размножаться тремя путями. Основной способ- почкование, 2 -спорообразование,  3 – простое деление клетки пополам, как и у бактерий (встречается редко – лишь для некоторых представителей)

 

Почкование  – присуще всем дрожжам. Происходит в благоприятных условиях, при достаточном количестве питательных веществ, доступе воздуха и оптимальной температуре 25⁰С. при этом на материнской клетке образуется бугорок, почка, в кот. содержится разделившееся ядро. почка растет. Затем образуется дочерняя клетка, кот. отпачковывается от материнской. Иногда дочерняя клетка, будучи самостоятельным организмом не отпачковывается от материнской клетки. Она начинает почковаться сама, продолжает почковаться материнская клетка и в результате получается образования, называемое сростками почкования, которое напоминает многоклеточный мицелийц гриба. Однако это не истинный прочный мицелий, а так называемый ложный , который легко разрушается при малейшем механическом воздействии. Дрожжи, имеющие относительно прочный ложный мицелий называются пленчатыми дрожжами. Они развиваются на поверхности пива, соков в виде пленки, вызывают их порчу.

 

Спорообразование 

 

Происходит  при нехватке питательных веществ, но хорошем доступе воздуха и  температуре 25⁰С.  могут протекать как бесполым, так и половом способе.

При бесполом спорообразовании  ядро дрожжевой  клетки образует столько частей ядра, сколько образуется спор (12-20 частей). Каждая часть разделившегося ядра  покрывается оболочкой, образуя споры.

При половом спорообразовании делению  ядра предшествует слияние ядер двух клеток. Слившееся ядро делится на 10-12 частей каждая из которых покрывается оболочкой и образуется споры. Но в любом случае споры находятся в дрожжевой клетке, как в сумке, поэтому они относятся к сумчатым грибам, т.к. плодового тела нет, сумки вызревают сразу на мицелии, их относят к голосумчатым.

Споры дрожжей устойчивее, чем вегетативные клетки, но менее стойки, чем споры  бактерий. Дрожжи способны образовывать споры, называются истинными дрожжами, а не  способные – ложными  дрожжами или дрожжеподобными организмами или аспорогенными формами.

 

Классификация дрожжей

 

Существует  несколько классификаций дрожжей, в основу которых положены различные  признаки:

1. по способности образовывать споры (истинные и ложные)
2. по способности сбраживать сахара (сахаросбраживающие(сахаромицеты) и не сбраживающие сахара(несахаромицеты))
3. по использованию человеком – делятся на культурные , т.е. которые применяются человеком в его хозяйственной деятельности и дикие, которые не используются человеком и вызывают порчу пищевых продуктов

 

Объединенная классификация дрожжей