Особенности систематики грибов

Московская государственная  академия ветеринарной медицины и биотехнологий  имени К.И. Скрябина.

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

По курсу: «Ветеринарная  микробиология»

на тему: «Особенности систематики грибов.»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила

Студентка 1 группы

2 курса ФВМ

Карташова И.А.

 

 

 

 

Москва 2012г.

 

Содержание

1. Грибы(общая характеристика)
2. Акразиомицеты
3. Миксомицеты
4. Фикомицеты
5. Аксомицеты
6. Базидомицеты
7. Дейтеромицеты
8. Заключение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Особенности систематики грибов.

1.Грибы(общая характеристика)

Своим названием  вся эта группа организмов обязана  самым заметным ее представителям –  шляпочным грибам. Грибы относятся  к эукариотам. С растениями их сближает ряд общих признаков: наличие  клеточной стенки и вакуолей, заполненных  клеточным соком; хорошо видимые  под микроскопом движения протоплазмы; неспособность к активному перемещению. У грибов, однако, нет фотосинтетических  пигментов; это С-гетеротрофы (точнее, хемоорганогетеротрофы). Грибы растут в аэробных условиях и получают энергию путем окисления органических веществ. По сравнению с растениями, имеющими стебель, корни и листья, грибы слабо дифференцированы морфологически, и у них почти нет разделения функций между разными частями организма.

Вегетативное тело (таллом) гриба состоит из нитей, толщиной около 5 мкм, сильно разветвленных и разрастающихся по поверхности или во всем объеме питательного субстрата. Эти так называемые гифы состоят из клеточных стенок и цитоплазмы с ее включениями. Гифы либо не имеют поперечных перегородок (у низших грибов), либо разделены такими перегородками (септами) на клетке (у высших грибов). В последнем случае, однако, цитоплазма одной клетки сообщается с цитоплазмой соседней клетки через пору, находящуюся в центре перегородки.

Всю совокупность гиф грибного таллома называют мицелием. На определенных стадиях, например, при переходе в фазу бесполого или полового размножения, мицелий образует плотные, похожие на паренхиматозную ткань сплетения, так называемую плектенхиму. Типичной пример плектенхимы – мясистые плодовые тела шляпочных грибов. У высших грибов мицелий образует также плотные тяжи – ризоморфы, функции которых связана с транспортом веществ.

 

Рис. 1 Вегетативные гифы грибов.

А – гифы фикомицетов несептированные, т.е не имеют поперечных перегородок.

Б – для эумицетов характерны гифы с перегородками - септированные

В – уоомицетаLeptomituslaceusгифы разделены неполными перетяжками

 

Рост и размножение. Гифы грибов растут путем удлинения кончиков (апикальный рост). У большинства грибов любая часть мицелия способна к росту. Для посева достаточно маленького кусочка мицелия – из него образуется новый таллом. Структура и механизмы, обеспечивающие размножения, исключительно многообразны и служат основой для классификации грибов. Различают два типа размножения – половое и бесполое. Большинство грибов размножаются обоими способами.

Бесполое размножение осуществляется обычно при помощи спор, путем почкования или фрагментации. Наиболее широко распространено и наиболее дифференцированно спорообразование. На концах гиф отшнуровываютсяконидиоспоры. Если споры образуются внутри спорангиев, то говорят о спорангиоспорах. У низших грибов спорангиоспоры часто движутся с помощью жгутиков; в таком случае их называют зооспорами. Строение жгутиков такое же, как у всех эукариот: они отходят от лежащих в цитоплазме блефаропластов и состоят из 11 параллельных фибрилл, из которых 9 периферийных фибрилл расположены вокруг двух, находящихся в центре (структура типа 9+2).

Для дрожжей  характерным видом бесполого  размножения является почкование. При  этом на материнской клетке образуется небольшая выпуклость – почка, в  которую переходит одно ядро, после  чего почка отшнуровывается. Размножение может осуществляться также путем разлома гиф на отдельные клетки – оидии или артроспоры (как, например, у молочной плесени). У некоторых грибов такие клетки окружаются толстой стенкой, и в этом случае их называют хламидоспорами. Например, некоторые представители дрожжей подобно бактериям, размножаются делением надвое.

 

Рис. 2 Виды роста и почкования дрожжеподобных грибов:

А – Endomycopsis

Б – Saccharomyces

В – Candida

Половое размножение у грибов, также как и других эукариот, включает слияние двух ядер. Такое слияние ядер у разных грибов происходит через различные промежутки времени после первого контакта между родительскими клетками. В процессе полового размножения можно различить 3 фазы. Прежде всего происходит плазмогамия – соединение двух протопластов. Возникшая в результате этого клетка содержит 2 ядра. Эта пара ядер (дикарион) необязательно сливается сразу же. Во время последующих делений клетки могут оставаться в дикариотической фазе. Оба ядра делятся при этом одновременно (сопряженное деление). Лишь позднее, часто только после образования плодового тела, происходит слияние обоих гаплоидных ядер (кариогамия) с образование диплоидного ядра зиготы. За кариогамией следует мейоз, или редукционное деление, при котором число хромосом уменьшается до исходного (гаплоидного). Три названия процесса – плазмогамия, кариогамия и мейоз – у некоторых грибов следует непосредственно один за другим, у других же происходит на самых различных стадиях развития гриба.

У низших грибов фаза полового размножения начинается с образования половых клеток, или гамет.  Если гаметы, происходящие от мужской и женской родительской клеток, морфологически неразличимы, из называют изогаметами. Гаметы образуются часто в особых морфологически дифференцированных клетках – гаметангиях. Если эти последние различны по своей форме, то мужские гаметангии называют антеридиями, а женские – оогониями.

По способу  переноса гамет и осуществления  плазмогамии различают несколько  типов грибов. У низших, преимущественно  водных, грибов обе гаметы подвижны (планогаметы) и слияние их происходит вне гаметангиях. У оомицетов подвижна только мужская гамета; она проникает в оогонии и оплодотворяет яйцеклетку. Для зигомицетов характернагаметангиогамия – слияние целых, соприкасающихся друг с другом многоядерных гаметангиев в многоядерную ценозиготу.

Если  женские и мужские гаметангии образуются на одном и том же вегетативном теле, развившемся из одной споры, то говорят о гомоталлических(гермафродитных) грибах. У гетероталлических грибов талломы различны в половом отношении, то есть несут либо мужские, либо только женские половые органы. У гомоталлических грибов возможно самооплодотворение (аутогамия). В тех случаях, когда самооплодотворению препяствует какого-то рода физиологический барьер, говорят об их несовместимости. Такая несовместимость наблюдается, например, Neurospora. Хотя у этого гриба на одном и том же мицелии образуется гаметангии обоего пола, оплодотворение может происходить только между мицелиями разных половых знаков (+ и-). Мицелии одного и того же знака несовместимы.

Классификация грибов, так же как и бактерий, преследует практические цели; однако она учитывает при этом и филогенетические связи, номенклатура бинарная: каждому  виду присваивается родовое и  видовое название (например,  Aspergillusniger). Виды объединяются в роды, роды  - в семейства (-acceae), а семейства – в порядки (-ales), порядки – в классы (-mycetes). К отделу Mycota, или Fungi, т.е к грибам, относятся истинные слизевики (миксомицеты), низшие грибы (фикомицеты) и, наконец, высшие грибы (собственно грибы, или эумицеты).

 

2.Акразиомицеты (слизевики, имеющие клеточное строение)

В отличии от истинных слизевиков, образующих плазмодий, представители этого порядка называют также клеточными слизевиками (то есть имеющими клеточное строение). Еще одно название – «колониальные амебы» - связано с образованием характерных плодовых тел, состоящих из большого числа объединенных голых амеб. Ввиду внешнего сходства плодовых тел интересно сопоставить циклы развития акразиомицетов и миксомицетов.

К Acrasiomycetesотносится около двух дюжин видов, живущих в почве. Наиболее изучены Dictyosteliummucoroidesи Dictyosteliumdiscoideum. Эти виды легко выделить из почвы, богатой гумусом. В чистой культуре на агаре или в жидких средах амебы питаются бактериями (обычно в экспериментах для этой цели служат клетки Escherichiacoliили Enterbacteraergenes).

Цикл развития. Основная форма существования акразиомицетов – одноядерные гаплоидные голые амебы. Эти амебы передвигаются по питательномуагару с помощью пседоподобий, питаются бактериями (путем фагоцитоза) и размножаются. Через короткое время все они скапливаются в определенном месте и образуют агрегационный плазмодий. В отличии от многоядерного, но одноклеточного плазмодия миксомицетов такое образование называют псевдоплазмодием. Хотя отдельные амебы сохраняют свою индивидуальность, псевдоплазмодии ведет себя как единое целое. На нем образуются вздутие, из которого дифференцируется ось плодового тела – сорофор. Верхние клетки становятся клетками ножки, которая одевается целлюлозным покровом. Нижние клетки перемещаются к верхушке ножки и образуют здесь круглую головку – сорокарп, а затем превращаются в споры. Эти споры есть не что иное, как инцестированные амебы. При прорастании споры в ее целлюлозной стенке образуется отверстие, через которое выходит наружу амеба. После этого может начаться новый цикл развития.

Стадия  вегетативного роста резко отделена от морфогенетической стадии. Псевдоплазмодий образуется при нехватке пищи. Можно задержать агрегацию, время от времени «подкармливая» амеб бактериями. Цикл развития акразиомицетов - превосходный пример построения целостного комплекса из множества независимых клеток. Этот процесс агрегации и образования плодовых тел, начинающийся как будто «по приказу свыше», по-видимому, обусловлен действием какого-то диффундирующего вещества, уже заранее названного «акразином». У Dictyosteliumdiscoideumтаким веществом оказался циклический аденозинмонофосфат (аденозин-3`, 5`-фосфат).

 

3.Миксомицеты (истинные слизевики)

На определенно  стадии развития миксомицеты образуют плодовые тела, внешне сходные с  плодовыми телами миксобактерий и акразиевых, но значительно больших размеров. Эти грибы поселяются во влажных местах в лесу, на отмерших листьях, древесине, коре деревьев, на старых заборах. Их плодовые тела величиной 0,5-1 см, иногда ярко окрашенные, обычно хорошо заметны. Молодые плодовые тела Lycogalaepidendronвеличиной с вишню окрашены в красивый ярко-красный цвет. Более мелкие плодовые тела, сидящие на ножке (например, у Cribrariarufa), обращают на себя внимание причудливым строением спорангия. На коре дубов, пнях и других подобных предметах издали бросается в глаза желтая пенистая масса плазмодия Fuligoseptica, иногда размером с ладонь человека.

Цикл развития. Споры, вышедшие из плодового тела,прорастают на влажном субстрате и высвобождают  снабженных жгутиками «бродяжек», или «миксофлагеллят», которые питаются жидкими веществами или  поглощают путем фагоцитоза бактерий, дрожжи, споры грибов и т.п. Миксофлагелляты через некоторое время утрачивают жгутики и превращаются в амеб. Это одноядерные клетки; в конце концов они сливаются попарно (плазмогамия и кариогамия), образуя миксозиготы. Такие диплоидные амебы либо существуют сами по себе, либо сливаются с другими диплоидными амебами в истинный плазмодий, который в таком случае оказывается многоядерным. При благоприятных условиях питания число ядер в плазмодии увеличивается в результате многократных митотических делений. «Вполне созревший плазмодий…можно сравнить с рекой, которая распадается на множество рукавов, образуя дельту. Дельта – это фронт, медленно продвигающийся вперед» (Jahn). Плазмодиям свойствен отрицательный фототаксис (светобоязнь). На подходящий субстрат плазмодии попадают, привлекаемые каким-либо раздражителем (гидро- и хемотаксис). В механизме передвижения плазмодия, видимо, участвует какой-то белок, сходный с миозином В (для Physarumpolycephalumэто уже доказано).

Из плазмодиев образуются спорангии, или плодовые тела. В физиологическом плане  переход к фазе плодоношения сопровождается изменением раздражимости. Плазмодии  покидают темные влажные места, где  они до того обитали, и выходят  на свет. В цитологическом плане  можно отметить редукционное  деление (мейоз), за которым следует образование  более или менее сложно устроенного  спорангия, одетого снаружи твердой  оболочкой – перидием; внутри спорангия  образуется множество мелких одноядерных  спор, окруженных мембраной. Остатки  цитоплазмы между спорами образуют сеть или остов, который называют капиллицием (колонкой). После созревания спорангия и разрыва перидия  споры выдуваются из спорангия потоком  воздуха.

 

 

Рис. 3 Цикл развития миксомицета.

 

Рис.4  Миксомицеты

 

4.Фикомицеты (низшие грибы)

К низшим грибам мы относим большую группу грибов, вегетативные тела которых (даже при сильном ветвлении гиф) не имеют перегородок и потому многоядерны. Такой таллом называют ценоцитным.  У большинства низших грибов  споры образуются в спорангиях. Примитивные формы, приспособившиеся к жизни в воде, образуют подвижные споры и гаметы. При переходе от водных форм к более совершенным земноводным и наземным подвижные стадии встречаются только изредка.

Хитридиомицеты. Это главным образом водные грибы, хотя некоторые представители хитридиомицетов встречаются и в почве. Все они микроскопически малы. Клеточная стенка у них состоит, по-видимому, в основном из хитина. Многие хитридиомицеты паразитируют на планктонных водорослях и высших водных растениях. Как экономически важного паразита культурных растений следует отметить Synchytriumendobioticum– возбудителя рака картофеля. Rhizophidiumpollinis – хитридиомицет, паразитирующий на пыльце сосны, - является излюбленным демонстрационным объектом.

Оомицеты. Эта группа включает водные и наземные формы, размножающиеся бесполым путем – при помощи зооспор, снабженных двумя жгутиками. Saprolegniaи Leptomitus, известные под общим названием «водяная плесень», живут в воде.Peronosporalesперешли к наземному образу жизни. Это облигатные паразиты, весь цикл их развития проходит в организме высших растений; однако они еще образуют зооспоры. К оомицетам принадлежат некоторые из самых вредоносных патогенов, вызывающих опустошительные эпифитотии, в частности Phytophthorainfestans(возбудитель фитофтороза катофеля) и Plasmoparaviticola(возбудитель ложной мучнистой росы винограда).

Широко  распространенаSaprolegnia, легко поддающаяся выделению и культивированию. Методом «приманки» нетрудно получить ее накопительную культуру, если в чашку, заполненную прудовой водой, положить мертвую муху будет покрыто гифами и спорангиями. Под микроскопом хорошо видно, как образуются спорангии и как выскальзывают из них зооспоры.