Дріжджі одноклітинні гриби. Що синтезують дріжджі

Дріжджі - це гриби, чиї клітини мають мікроскопічні розміри (близько 5 мкм) і брунькуються, утворюючи подобу колоній. Дріжджі зазвичай не утворюють міцелію. Форма дріжджових клітин куляста.

У природі дріжджі мешкають на поверхнях плодів, квітів, вони присутні в поверхневих шарах ґрунту, травному трактідеяких комах та ін.

Дріжджі не є якоюсь єдиною таксономічною групою грибів. До дріжджів відносять окремі представники двох відділів грибів - аскоміцетів та базидіоміцетів. Дріжджі можна вважати особливою життєвою формою, що виникла у різних видівгрибів. Усього видів дріжджів понад 1000.

Дріжджі вважаються вдруге одноклітинними організмами. Це означає, що їхні предки були багатоклітинними формами грибів, які стали одноклітинними. Нині існують своєрідні «перехідні» форми. Так деякі гриби на одних стадіях життєвого циклу мають ознаки дріжджів, а на інших утворюють багатоклітинний міцелій.

Ниркування по суті є вегетативним розмноженням дріжджів, тобто утворенням спор. На батьківській клітині утворюється опуклість, яка поступово зростає, перетворюється на дорослу клітину і може бути відокремлена від батьківської. Коли клітини брунькуються, то дріжджі мають вигляд ланцюжків, що гілкуються.

Крім вегетативного розмноження у дріжджів буває статевий процес, коли дві дріжджові клітини зливаються, утворюється диплоїдна клітина, яка згодом ділиться, утворюючи гаплоїдні суперечки.

Дріжджі-аскоміцети відрізняються від дріжджів-базидіоміцетів своїм життєвим циклом, синтезованими речовинами, особливостями брунькування та ін.

Живлення дріжджових клітин переважно здійснюється зброджуванням низькомолекулярних вуглеводів (цукорів). Цукру зброджуються дріжджами до спирту та вуглекислого газу. У цьому виділяється енергія, що йде процеси життєдіяльності дріжджів.

Бродіння - це анаеробне дихання, тобто отримання енергії без кисню. Проте дріжджі здатні також дихати киснем. Таким чином, їх анаеробність є факультативною (необов'язковою). Коли дріжджі дихають киснем, виділяють вуглекислий газале не зброджують цукру до спиртів. Однак якщо цукрів багато, то дріжджі його зброджуватимуть навіть у присутності кисню.

Процес бродіння дріжджів використовується людиною. У хлібопеченні вуглекислий газ, що утворюється дріжджами, робить тісто більш пористим. Утворення дріжджами спирту використовується у виноробстві та пивоварінні. Також у процесі свого метаболізму дріжджі утворюють інші речовини. різні олії, спирти та ін.), які надають готовим харчовим продуктамособливий смак.

Людина навчилася використовувати дріжджі ще в давнину. Відзначено їх використання у стародавньому Єгипті. Однак те, що це мікроскопічні гриби забезпечують підвищення тесту або утворення спирту, люди тоді не знали. Дріжджі спочатку спостерігав А. Левенгук (1680 р.), потім їх описав Шарль Каньяр де Ла-Тур (1838 р.). Однак тільки в 1857 р. Л. Пастер остаточне довів, що бродіння в сирих продуктахзабезпечують організми, але це непросто хімічна реакція.

Деякі види дріжджів можуть спричинити захворювання.

Дріжджі - це гриби, які існують протягом усього життєвого циклу або його більшої частини у вигляді окремих одиночних клітин. Завдяки своїй одноклітинній будові дріжджі мають більш високу швидкість обміну речовин, ніж міцеліальні гриби завдяки відносно більшій площі поверхні клітин. Дріжджі ростуть і розмножуються з великою швидкістю, викликаючи при цьому суттєві зміни у навколишньому середовищі. Історично дріжджі завжди розглядали окремо від інших грибів, оскільки методи їх вивчення більш подібні до бактеріологічних, ніж з мікологічними.

Дріжджоподібні стадії є в різних групах грибів, не тільки в сімействі Saccharomycetaceae. На підставі способу статевого розмноження дріжджі поділяють на групи, що розміщуються в різних класах грибів - сумчасті та базидіальні, а дріжджі, у яких статевий цикл не виявлено, відносять до недосконалих грибів (дейтероміцетам). Таким чином, дріжджі – це не таксономічний, а скоріше, біотехнологічний термін. Фітопатогенних видів у сімействі Saccharomycetaceae немає, всі дріжджі-сахароміцети є сапротрофами.
Тіло дріжджів сильно відрізняється від тіла більшості грибів, оскільки воно складається лише з однієї клітини і тому не утворює міцелію. Вперше їх під мікроскопом розглянув голландський вчений Левенгук. Однак його сучасники не зрозуміли значення цього відкриття і знадобилося близько 150 років, щоб вчені розібралися у суті цих мікроорганізмів та зарахували їх до грибів.

Тим часом людство з давніх-давен використовувало дріжджі для приготування. алкогольних напоївта у хлібопеченні. Археологічні розкопки в Єгипті та в Стародавньому Вавилоні виявили залишки пивоварень та хлібопекарень, які були збудовані майже за 6 тисяч років до нової ери. Згідно з давньогрецькими легендами, бог Діоніс дарував людям мистецтво приготування вина.
Багато мовами назва дріжджів пов'язані з процесом бродіння, що вони викликають. Їх російська назвапоходить від слова тремтіння, тремтіти, які характеризують стан бродячого сусла або тіста, що піднімається.
Вперше науково пояснив зв'язок між бродінням та дріжджами основоположник мікробіології Л.Пастер. Він встановив, що бродіння замінює дріжджам подих. Відомий його вислів: "Бродіння є життя без повітря".
Розмноження дріжджів дуже оригінально: на клітці з'являється маленьке випинання, воно розростається (виходить нирка) і нарешті перетворюється на самостійну клітину і може відокремитися. Цей процес і називається брунькуванням дріжджів.

У природі відомі близько 500 видів дріжджів. З багатьма з них ми стикаємося у побуті. Дріжджі діляться на пекарські, пивні та винні. У хлібопеченні, наприклад, коли ми випікаємо пиріжки. Застосовуємо дріжджі, щоб тісто піднялося. Використовують дріжджі у виноробстві, де потрібний процес бродіння. Велике значення має застосування дріжджів у пивоварінні.

Дріжджі завжди були незмінними супутниками та друзями людини.

Це цікаво

Років близько ста тому біля підніжжя Ельбруса в аулах горців-карачаївців був звичай. Надвір викидали шкіряний бурдюк з молоком і залишали там лежати на деякий час. Кожен, хто проходив повз, мав штовхати бурдюк ногою. Особливо подобалася ця процедура хлопчикам. Вони катали його землею, штовхали, сідали верхи. Фізичні вправи прописувалися бурдюку невипадково. Окрім молока, у нього поміщали ще й закваску – кефірні «зерна». Коли бурдюк штовхали, бродяча рідина збовтувалася. Простокваша ставала однорідною.

У роки світ ще знав кефіру. Знали лише горяни. Секрету кефірних «зерен» вони не розголошували. Так вимагала релігія. Однак жодний секрет не вічний. Поступово відомості почали просочуватися, і поступово з кефіром познайомилися спочатку в Росії, а потім і в усьому світі. Почалося повальне захоплення модним напоєм, яке не скінчилося і досі.

Розповідають кілька історій, пов'язаних із розголошенням секрету. Є зі стрибками, погонею та викраденням красунь. Мені здалася правдоподібнішою версія козачки Н. Сігалової зі станиці Кримської, яку вона описала у маленькій книжечці наприкінці століття.
На настійну вимогу лікарів Сигалова змушена була залишити рідні місця та вирушити для лікування тяжкої легеневої хвороби на води до П'ятигорська. Зміна місць не дала бажаного результату. Нещасна вже зовсім втратила надію на зцілення, коли познайомилася в П'ятигорську з горцями, що приїхали на ринок. Дізналася від них, що в аулах лікують хвороби легенів кефіром. Горяни розповісти розповіли, а привезти напій відмовилися: заборонено кораном.
От якби російська сама вирушила в аул...

Вибирати не доводилося, і Сигалова вирушила до Будукеєвського аулу, де жила стара черкешенка на ім'я Фатімат. Та взяла хвору на пансіон. Напувала кефіром. Поступово жінки потоваришували, і Фатімат довірила гості готувати кефір самій. Тим часом хвора стала одужувати. Зменшився кашель. Дихання стало вільним. Мокрота легше відходила. Декілька місяців пробула Сігалова в аулі. На прощання Фатімат подарувала своїй підопічні кілька сотень кефірних «зерен».

Увірувавши в лікувальну силукефіру, що одужала стала розсилати закваску лікарям у різні міста. Медицина підтвердила сприятливу дію кефіру на організм людини. Напій з Кавказу незабаром потрапив на виставки до Петербурга, Варшави. Його демонстрували в Парижі та Чикаго. Спочатку ціна кефірних «зерен» була високою. За ложку платили десять карбованців. Але вже через деякий час почали продавати мішками по рублю за фунт.

Як виникли кефірні "зерна", досі залишається нез'ясованим. Думають, що їх виявили у недостатньо вискобленому бурдюку, куди наливали для сквашування молоко. На вигляд вони як грудочки рисової каші. Це симбіоз — мирне співжиття молочнокислого мікроба та дріжджового грибка. Мікроб сквашує молоко, перетворюючи його на кисле молоко. Дріжджі зброджують молочний цукор. Виділяється вуглекислий газ. Він розпушує молочний потік кислого молока. Вона стає однорідною.

Є й інший вид симбіозу, де беруть участь дріжджові грибки- "чайний гриб". У союзі із дріжджовим грибком там не молочнокислий мікроб, а оцтовокисла бактерія. Разом вони утворюють медузоподібну істоту, яка плаває у розчині солодкого чаю. Цукор зброджується до спирту. Спирт - до оцтової кислоти. Чай дає азотне харчування грибу.
Приємний кисленький напій поширювався дедалі ширше, як раптом посипався град обвинувачень. Висловлювалися серйозні побоювання канцерогенності чайного «квасу». Говорили, що він спричиняє рак шлунка. знавець чайного грибапрофесор Б. Барабанчик провів спеціальне дослідження. З'ясувалося, що хворі переплутали причину зі слідством. Судили за фактами. Людина починала пити чайний "квас", і згодом у нього виявляли рак.
Насправді людина тому й починає пити чайний «квас», що рак у нього вже є. І при цьому кислотність шлункового соку знижена майже до нуля. І людині все більше хочеться кисленького. Ось "він і п'є кислий і приємний напій, народжений грибом та бактерією.

Але, звичайно, найголовніші дріжджі не кефірні і не чайні, а пекарські. З погляду людини, звісно. Щороку їх потрібно 700 тисяч тонн. Їхню підйомну силу людство використовує так давно, що втратили вже диких родичів. Залишилися тільки культурні дріжджі. Над цими тепер тремтять. Намагаються створити ідеальні умови. Мало того, що удобрюють їх усілякими солями (рослини все-таки!), але ще й соки додають. Огірковий, кавуновий і навіть гарбузовий. До того ж морквяний, картопляний і... гороховий! Особливо соки потрібні, коли вирощують дріжджі зі спор. У дитинстві всякий організм вимагає особливої ​​турботи та догляду. Дріжджі не є винятком. Потім, коли розростуться, потрібно багато повітря. Його продувають знизу, і тоді в чанах дріжджова маса хвилюється, як киплячий борщ у похідній солдатській кухні.

Пивні дріжджі – особлива стаття. Корисні не тільки тим, що дають пиво, а ще тим, що містять вітаміни групи В. Ослабленим людям і тим, хто застудився, пивні дріжджі прописують насамперед. Ліки нешкідливі, безвідмовні, тільки потребують вмілого поводження. Той, хто вперше йде на пивзавод, не знає, які випробування чекають на його шляху. Йому наливають на заводі банку дріжджів. Запитують: «Повну чи половину?» — «Повну»,— киває застуджений. Прохання виконане. З дорогоцінною ношею бідолаха поспішає додому. Якщо справа відбувається влітку, незабаром він виявляє, що дріжджі переливаються через край. Тепло, і вони розвинули бурхливу діяльність. Вуглекислий газ спінює рідку масу. І вона вперто лізе із банки.
Нарешті власник ліки ловить себе на думці, що можна охолодити скарб, і сує банку під струмінь води у вуличній колонці. Це втихомирює грибні клітини, що розійшлися. Піниста маса зіщулюється, зменшується в обсязі. Тепер уже постраждалий із тривогою спостерігає, скільки ж залишиться у банку ліки. Невже знову йти на завод?

За останні роки думки про дріжджі розділилися. Одні – «за», інші – «проти». Ті, що за, випробували силу дріжджів на мишах. Розділили мишей на дві групи. Одна отримувала звичайну їжу, інший додавали дріжджі. Перші пройшли свій життєвий шлях, уклавшись у звичайні терміни. Другі пережили їх майже вдвічі. Ще й приплід дали. Отже, начебто дріжджі — супутники довгожителів?
Прослухаємо тепер протилежний бік. Ті виставляють не менш вагомі аргументи. Звичайно, дріжджами лікують нерви та застуду. Але білки у дріжджів дуже незвичайні. Не такі, як у молоці та м'ясі. Особливо амінокислоти. Крім того, є там і токсичні жирні кислоти. Багато слабо вивчених біологічно активних речовин.

Гриби - стародавні гетеротрофні організми, які займають особливе місце у загальній системі живої природи. Вони можуть бути як мікроскопічно малі, так і досягати кількох метрів. Поселяються на рослинах, тваринах, людині або на мертвих органічних залишках, на коренях дерев і трав. Їхня роль у біоценозах велика і різноманітна. У ланцюзі живлення є редуцентами — організмами, які харчуються мертвими органічними залишками, піддають ці залишки мінералізації до простих органічних сполук.

У природі гриби відіграють позитивну роль: вони їжа та ліки для тварин; утворюючи грибокорінь, допомагають рослинам всмоктувати воду; будучи компонентом лишайників, гриби створюють місце для водоростей.

Гриби - безхлорофільні нижчі організми, що об'єднують близько 100 000 видів, від дрібних мікроскопічних організмів до таких велетнів, як трутовики, гігантський дощовикта деякі інші.

У системі органічного світу гриби займають особливе положення, представляючи окреме царство, поряд із царствами тварин та рослин. Вони позбавлені хлорофілу і тому вимагають для харчування готової органічної речовини (належать до гетеротрофних організмів). За наявності обміну сечовини, в оболонці клітин — хітину, запасного продукту — глікогену, а чи не крохмалю — вони наближаються до тварин. З іншого боку, способом харчування (шляхом всмоктування, а не заковтування їжі), необмеженим зростанням вони нагадують рослини.

Гриби мають і ознаки, властиві лише їм: майже в усіх грибів вегетативне тіло є грибницею, або міцелій, що складається з ниток — гіф.

Це тонкі, як нитки трубочки, заповнені цитоплазмою. Нитки, що становлять гриб, можуть туго або рихло переплітатися, розгалужуватися, зростатися один з одним, утворюючи плівки на кшталт повсті або видимі простим окомджгути.

У найвищих грибів гіфи розділені на клітини.

У клітинах грибів може бути від однієї до кількох ядер. Крім ядер, у клітинах є й інші структурні компоненти (мітохондрії, лізосоми, ендоплазматична мережа та ін.).

Будова

Тіло переважної більшості грибів побудоване з тонких нитчастих утворень - гіф. Сукупність їх утворює грибницю (чи міцелій).

Розгалужуючись, міцелій утворює велику поверхню, що забезпечує всмоктування води та поживних речовин. Умовно гриби поділяються на нижчі та вищі. У нижчих грибів гіфи не мають поперечних перегородок і міцелій є однією сильно розгалуженою клітиною. У найвищих грибів гіфи розділені на клітини.

Клітини більшості грибів покриті твердою оболонкою, її немає у зооспор та вегетативного тіла деяких найпростіших грибів. У цитоплазмі гриба містяться структурні білки і пов'язані з органоїдами клітини ферменти, амінокислоти, вуглеводи, ліпіди. Органоїди: мітохондрії, лізосоми, вакуолі, що містять запасні речовини – волютин, ліпіди, глікоген, жири. Крохмалю немає. У клітині гриба є одне чи кілька ядер.

Розмноження

У грибів розрізняють вегетативне, безстатеве та статеве розмноження.

Вегетативне

Розмноження здійснюється частинами міцелію, спеціальними утвореннями- оідіями (що утворюються в результаті розпаду гіф на окремі короткі клітини, кожна з яких дає початок новому організму), хламідоспорами (утворюються приблизно так само, але мають більш товсту темнозабарвлену оболонку, добре переносять несприятливі умови), шляхом брунькування міцелію або окремих клітин.

Для безстатевого вегетативного розмноження спеціальні пристроїне потрібні, але нащадків з'являється небагато, а мало.

При безстатевому вегетативному розмноженні клітини нитки, нічим не відрізняються від сусідніх, виростають у цілий організм. Іноді тварини або рух середовища розривають гіфу на частини.

Буває при настанні несприятливих умов нитка сама розпадається на окремі клітини, кожна з яких може зрости цілий гриб.

Іноді на нитки утворюються нарости, які розростаються, відпадають і дають початок новому організму.

Часто деякі клітини збільшують товсту оболонку. Вони можуть витримувати висихання та зберігають життєздатність до десяти і більше років, а у сприятливих умовах проростають.

При вегетативному розмноженні нащадків ДНК не відрізняється від ДНК батька. За такого розмноження не потрібні спеціальні пристрої, але кількість нащадків невелика.

Безстатеве

При безстатевому споровому розмноженні нитка гриба утворює спеціальні клітини, що утворюють суперечки. Ці клітини виглядають як гілочки, нездатні рости і відокремлюють від себе суперечки, або великі бульбашки, всередині яких утворюються суперечки. Такі освіти називають спорангіями.

При безстатевому розмноженні ДНК нащадків не відрізняється від ДНК батька. На утворення кожної суперечки витрачається менше речовин, ніж одного нащадка при вегетативному розмноженні. Безстатевим шляхом одна особина виробляє мільйони суперечок, тому гриб має більше шансів залишити потомство.

Статеве

При статевому розмноженні з'являються нові поєднання ознак. У цьому розмноженні ДНК нащадків утворюється з ДНК обох батьків. У грибів поєднання ДНК відбувається по-різному.

Різні способи забезпечити поєднання ДНК при статевому розмноженні грибів:

Якоїсь миті зливаються ядра, а потім і нитки ДНК батьків, обмінюються шматочками ДНК і поділяються. У ДНК нащадка виявляються ділянки, отримані обох батьків. Тому нащадок чимось схожий одного батька, а чимось — іншого. Нове поєднання ознак може зменшити і збільшити життєздатність потомства.

Розмноження полягає у злитті чоловічих та жіночих статевих гамет, внаслідок чого утворюється зигота. У грибів розрізняють ізо-, гетеро-і оогамію. Статевий продукт нижчих грибів (ооспора) проростає в спорангій, у якому розвиваються суперечки. У аскоміцетів (сумчастих грибів) в результаті статевого процесу утворюються сумки (аски) - одноклітинні структури, що містять зазвичай 8 аскоспор. Сумки утворюються безпосередньо із зиготи (у нижчих аскоміцетів) або на аскогенних гіфах, що розвиваються із зиготи. У сумці відбувається злиття ядер зиготи, потім мейотичний поділ диплоїдного ядра та утворення гаплоїдних аскоспор. Сумка бере активну участь у поширенні аскоспор.

Для базидіальних грибів характерний статевий процес - соматогамія. Він полягає у злитті двох клітин вегетативного міцелію. Статевий продукт - базидія, на якій утворюються 4 базидіоспори. Базидіоспори гаплоїдні, вони дають початок гаплоїдному міцелію, який недовговічний. Шляхом злиття гаплоїдного міцелію утворюється дикаріотичний міцелій, у якому утворюються базидії з базидиоспорами.

У недосконалих грибів, а в деяких випадках та в інших статевий процес замінюється гетерокаріозом (різноядерністю) та парасексуальним процесом. Гетерокаріоз полягає у переході генетично неоднорідних ядер з одного відрізка міцелію в інший шляхом утворення анастомозів або злиття гіф. Злиття ядер у своїй немає. Злиття ядер після переходу їх в іншу клітину називається парасексуальним процесом.

Нитки гриба приростають поперечним розподілом (вздовж клітини нитки не діляться). Цитоплазма сусідніх клітин гриба становить єдине ціле – у перегородках між клітинами є отвори.

живлення

Більшість грибів має вигляд довгих ниток, що всмоктують. поживні речовинивсією поверхнею. Гриби всмоктують необхідні речовини з живих і мертвих організмів, з ґрунтової вологи та води природних водойм.

Гриби виділяють назовні речовини, що розривають молекули органічних речовин на такі частини, які гриб може увібрати.

Але в певних умовах організму корисніше бути ниткою (як гриб), а не грудочкою (циста) як бактерія. Перевіримо, чи це так.

Простежимо за бактерією і ниткою гриба, що росте. Міцний розчин цукру показаний коричневим кольором, слабкий світло-коричневий, вода без цукру білим.

Можна зробити висновок: ниткоподібний організм, розростаючись, може опинитися у місцях багатих на їжу. Чим довша нитка, тим більше запас речовин, який клітини, що наситилися, можуть витрачати на ріст гриба. Всі гіфи поводяться, як частини одного цілого, і ділянки гриба, опинившись у багатих на їжу місцях, живлять весь гриб.

Цвілеві гриби

Плісневі гриби поселяються на зволожених залишках рослин, рідше за тварини. Одним з найпоширеніших цвілевих грибів є мукор, або головчаста пліснява. Грибницю цього гриба у вигляді найтонших білих гіфів можна виявити на хлібі, що залежався. Гіфи мукору не розділені перегородками. Кожна гіфа є однією сильно розгалуженою клітиною з кількома ядрами. Одні відгалуження клітини проникають у субстрат та поглинають поживні речовини, інші піднімаються нагору. На верхівці останніх утворюються чорні округлі головки - спорангії, у яких утворюються суперечки. Дозрілі суперечки поширюються повітряними потоками чи з допомогою комах. Потрапивши у сприятливі умови, суперечка проростає у нову грибницю (міцелій).

Другим представником цвілевих грибів є пеніцилл, або сиза пліснява. Грибниця пеніцилу складається з гіфів, розділених поперечними перегородками на клітини. Деякі гіфи піднімаються вгору, і на кінці їх утворюються розгалуження, що нагадують пензлики. Наприкінці цих розгалужень утворюються суперечки, з допомогою яких пеніцилл розмножується.

Дріжджові гриби

Дріжджі - одноклітинні нерухомі організми овальної або подовженої форми розміром 8-10 мкм. Справжнього міцелію не утворюють. У клітині є ядро, мітохондрії, у вакуолях накопичується багато речовин (органічних та неорганічних), у них відбуваються окислювально-відновні процеси. Дріжджі накопичують у клітинах волютин. Вегетативне розмноження брунькуванням або поділом. Спороутворення настає після багаторазового розмноження брунькуванням або поділом. Воно відбувається легше при різкому переході від рясного харчування до незначного, на час вступу кисню. У клітині число суперечка парне (частіше 4-8). У дріжджів відомий і статевий процес.

Дріжджові гриби, або дріжджі, зустрічаються на поверхні плодів, на рослинних залишках, що містять вуглеводи. Від інших грибів дріжджі відрізняються тим, що не мають грибниці і становлять одиночні, здебільшого овальні клітини. У цукристому середовищі дріжджі викликають спиртове бродіння, в результаті якого виділяються етиловий спиртта вуглекислий газ:

З 6 Н 12 Про 6 → 2С 2 Н 5 ОН + 2СО 2 + Енергія.

Цей ферментативний процес, протікає за участю комплексу ферментів. Енергія, що звільняється, використовується дріжджовими клітинами на життєві процеси.

Розмножуються дріжджі брунькуванням (деякі види - шляхом поділу). При брунькаванні на клітині утворюється опуклість, що нагадує нирку.

Ядро материнської клітини ділиться, і одне з дочірніх ядер перетворюється на опуклість. Випуклість швидко зростає, перетворюється на самостійну клітину і відокремлюється від материнської. При дуже швидкому брунькування клітини не встигають роз'єднуватися і в результаті виходять короткі неміцні ланцюжки.

Не менше ¾ всіх грибів - сапрофіти. Сапрофітний спосіб харчування пов'язаний переважно з продуктами рослинного походження(кисла реакція середовища проживання і склад органічних речовин рослинного походження найбільш сприятливі їхнього життя).

Гриби-симбіонти пов'язані переважно з вищими рослинами, мохоподібними, водоростями, рідше – з тваринами. Прикладом можуть бути лишайники, мікоризи. Мікориза - це співжиття гриба з корінням вищої рослини. Гриб допомагає рослині засвоювати важкодоступні речовини гумусу, сприяє поглинанню елементів мінерального харчування, допомагає своїми ферментами у вуглеводному обміні, активізує ферменти вищої рослини, зв'язує вільний азот. Від вищої рослини гриб, очевидно, отримує безазотні сполуки, кисень та кореневі виділення, що сприяють проростанню спор. Мікориза дуже поширена серед вищих рослин, вона не виявлена ​​лише у осокових, хрестоцвітих та водних рослин.

Екологічні групи грибів

Ґрунтові гриби

Ґрунтові гриби беруть участь у мінералізації органічної речовини, утворенні гумусу тощо. У цій групі виділяють гриби, що потрапляють у ґрунт лише у певні періоди життя, та гриби ризосфери рослин, що живуть у зоні їх кореневої системи.

Спеціалізовані ґрунтові гриби:

• копрофіли- гриби, що мешкають на ґрунтах, багатих перегноєм (гнойові купи, місця скупчення посліду тварин);
• кератинофіли- гриби, що мешкають на волоссі, рогах, копитах;
• ксилофіти- гриби, що розкладають деревину, серед них розрізняють руйнівників живої та мертвої деревини.

Домові гриби

Домові гриби – руйнівники дерев'яних частин будівель.

Водні гриби

До них належить і група мікоризних грибів-симбіонтів.

Гриби, що розвиваються на промислових матеріалах (на металі, папері та виробах з них)

Шапкові гриби

Капелюшні гриби поселяються на багатому перегноєм лісовому ґрунті і з нього одержують воду, мінеральні солі та деякі органічні речовини. Частину органічних речовин (вуглеводи) вони одержують від дерев.

Грибниця – головна частина кожного гриба. На ній розвиваються плодові тіла. Капелюшок і ніжка складаються з ниток грибниці, що щільно прилягають один до одного. У ніжці всі нитки однакові, а в капелюшку вони утворюють два шари - верхній, покритий шкіркою, пофарбованої різними пігментами, і нижній.

В одних грибів нижній шар складається з численних трубочок. Такі гриби називають трубчастими. В інших нижній шар капелюшка складається з радіально розташованих пластинок. Такі гриби називають пластинчастими. На платівках і стінках трубочок утворюються суперечки, з допомогою яких гриби розмножуються.

Гіфи грибниці обплітають коріння дерев, проникають у них і поширюються між клітинами. Між грибницею та корінням рослин встановлюється корисне для обох рослин співжиття. Гриб постачає рослини водою та мінеральними солями; замінюючи на коренях кореневі волоски, дерево поступається йому частиною своїх вуглеводів. Тільки за такого тісного зв'язку грибниці з певними породами дерев можливе утворення плодових тіл у шапочних грибів.

Освіта суперечка

У трубочках чи пластинках капелюшки утворюються спеціальні клітини — суперечки. Дозрілі дрібні та легкі суперечки висипаються, їх підхоплює та розносить вітер. Розносять їх комахи та слимаки, а також білки та зайці, що поїдають гриби. Суперечки не перетравлюються в травних органахцих тварин і викидаються назовні разом із послідом.

У вологому, багатому перегноєм грунті суперечки грибів проростають, їх розвиваються нитки грибниці. Грибниця, що виникає з однієї суперечки, може утворювати нові плодові тіла лише в окремих випадках. У більшості видів грибів плодові тіла розвиваються на грибницях, утворених клітинами ниток, що злилися, що беруть початок від різних спор. Тому клітини такої грибниці двоядерні. Грибниця росте повільно, лише накопичивши запаси поживних речовин, вона утворює плодові тіла.

Більшість видів цих грибів – сапрофіти. Розвиваються на перегнійному ґрунті, відмерлих рослинних рештках, деякі на гною. Вегетативне тіло складається з гіф, що утворюють грибницю, що знаходиться під землею. У процесі розвитку на грибниці виростають зонтикоподібні плодові тіла. Пеньок і капелюшок складаються із щільних пучків ниток грибниці.

У частини грибів на нижній стороні капелюшка від центру до периферії радіально розходяться платівки, на яких розвиваються базидії, а в них суперечки - це гіменофор. Такі гриби називають пластинчастими. У окремих видівгрибів є покривало (плівка з неплідних гіф), що захищає гіменофор. При дозріванні плодового тіла покривало розривається і залишається у вигляді бахроми по краях капелюшка чи кільця на ніжці.

У деяких грибів гіменофор має трубчасту форму. Це трубчасті гриби. Їхні плодові тіла м'ясисті, швидко загнивають, легко ушкоджуються личинками комах, поїдаються слимаками. Розмножуються капелюшкові гриби спорами та частинами міцелію (грибниці).

Хімічний склад грибів

У свіжих грибіввода становить 84-94% від загальної маси.

Білки грибів засвоюються лише на 54-85% - гірше, ніж білки інших рослинних продуктів. Засвоєнню перешкоджає погана розчинність білків. Жири, вуглеводи засвоюються дуже добре. Хімічний складзалежить від віку гриба, його стану, виду, умов проростання та ін.

Роль грибів у природі

Багато грибів зростаються з корінням дерев та трав. Їхня співпраця взаємовигідна. Рослини дають грибам цукор і білки, а гриби руйнують мертві залишки рослин, що знаходяться в грунті, і всмоктують всією поверхнею гіф воду з розчиненими в ній. мінеральними речовинами. Коріння, що зрослося з грибами, називають мікоризою. Більшість дерев та трав утворюють мікоризу.

Гриби грають у екосистемах роль руйнівників. Вони знищують мертву деревину та листя, коріння рослин та трупи тварин. Всі мертві залишки вони перетворюють на вуглекислий газ, воду та мінеральні солі — на те, що можуть засвоїти рослини. Харчуючи, гриби набирають вагу та стають їжею тварин та інших грибів.

Гриби належали до нижчих рослин остаточно ХХ століття. У 1970 року вони остаточно виділено окреме царство Гриби, т.к. мають ряд ознак, що відрізняють їх від рослин і зближують із тваринами.

Загальна характеристика

Царство гриби - це одноклітинні та багатоклітинні організми. Нині систематики нарахували понад 100 тис. видів грибів.

Гриби – гетеротрофні організми, що не мають хлорофілу. Вони займають проміжне положення між тваринами та рослинами, оскільки характеризуються рядом властивостей, що зближують їх з тваринами та рослинами.

Загальні ознаки грибів та тварин:

• У оболонці клітин є хітин;
• як запасний продукт у них накопичується глікоген, а не крохмаль;
• внаслідок обміну утворюється сечовина;
• відсутність хлоропластів та фотосинтезуючих пігментів;

Загальні ознаки грибів та рослин:

• Необмежене зростання;
• абсорбтивне харчування, тобто. не заковтування їжі, а всмоктування;
• наявність яскраво вираженої клітинної стінки;
• розмноження спорами;
• нерухомість;
• здатність синтезувати вітаміни

Харчування грибів

Багато видів царства Грибів живуть у співживництві (симбіозі) з водоростями та з вищими рослинами. Взаємовигідне співжиття міцелію грибів з корінням вищих рослин утворює мікоризу (наприклад, підберезник з березою, подосиновик з осиною).

Багато вищі рослини (дерева, тверда пшеницята ін) не можуть нормально рости без мікоризи. Гриби отримують від вищих рослин кисень, виділення коренів та сполуки, що не містять азоту. Гриби «допомагають» вищим рослинам засвоювати важкодоступні речовини з перегною, активізуючи діяльність ферментів вищих рослин, сприяють вуглеводному обміну, фіксують вільний азот, який у ряді сполук використовується вищими рослинами, дають їм ростові речовини, вітаміни тощо.

Царство Гриби умовно поділяють на нижчі та вищі. Основа вегетативного тіла грибів – грибниця, або міцелій. Грибницяскладається з тонких ниток, або гіф, схожих на пушок. Ці нитки знаходяться всередині субстрату, на якому живе гриб.

Найчастіше грибниця займає більшу поверхню. Через міцелійвідбувається всмоктування поживних речовин осмотичним шляхом. Грибниця нижчих грибів або розподіляється на клітини, або міжклітинні перегородки відсутні.

Одно- або багатоядерні клітини грибів у більшості випадків покриті тонкою клітинною оболонкою. Під нею знаходиться цитоплазматична мембрана, що огортає цитоплазму.

У клітині грибів є ферменти, білки та такі органоїди (лізосоми), у яких протеолитическими ферментами розщеплюються білки. Мітохондрії мають схожість з такими у вищих рослин. У вакуолях містяться запасні поживні речовини: глікоген, ліпіди, жирні кислоти, жири та ін.

У їстівних грибівє багато вітамінів та мінеральних солей. Приблизно 50% сухої маси грибів становлять азотисті речовини, у тому числі білки припадає близько 30%.

Розмноження грибів відбувається безстатевим шляхом:

• Спеціалізованими клітинами – спорами;
• вегетативно – частинами міцелію, брунькуванням.

Процесу спороутворення може передувати статевий процес, який грибів дуже різноманітний. Зигота може утворюватися в результаті злиття соматичних клітин, спеціалізованих на гамети, і статевих клітин - гамет (що утворюються в статевих органах - гаметангіях). Зигота, що утворилася, проростає відразу або після періоду спокою і дає початок гіфам з органами статевого спороношення, в яких утворюються суперечки.

Спори різних грибівпоширюються комахами, різними тваринами, людиною та повітряними течіями.

Значення грибів у природі та житті людини

Плісневі гриби поселяються на продуктах харчування, у ґрунті, на овочах та плодах. Вони викликають псування доброякісних продуктів (хліба, овочів, ягід, фруктів тощо). Більшість цих грибів – сапрофіти. Однак деякі цвілеві грибиє збудниками заразних хвороб людини, тварин та рослин. Наприклад, гриб трихофітон викликає стрижучий лишай у людини та тварин.

Всім добре відомий одноклітинний гриб мукор, або біла пліснява, який поселяється на овочах, хлібі та кінському гною. Спочатку біла пліснява має пухнастий наліт, а згодом вона чорніє, тому що на грибниці утворюються округлі головки (спорангії), у яких утворюється величезна кількість суперечок темного кольору.

З низки пологів цвілі (пеніцилін, аспергілл) отримують антибіотики.

У природних умовдріжджі зазвичай розташовуються на поверхні овочів, фруктів, у квітковому нектарі і в лежачому листі. Також дріжджі нерідко зустрічаються в кишковому середовищі багатьох тварин та людини.

Склад дріжджів

Клітина на ¾ складається з води, з неї близько половини зв'язує органоїди, і ¼ - звільнена частина. Спираючись на вік та загальний стан, можна позначити зразковий склад сухої клітинної речовини:

• Азот - 43-60%;
• Цукор - 16-39%;
• жир – 2-14%;
• Мінеральні речовини – 6-12%.

Крім основних складових, у клітині також присутній вміст важливих елементів для здійснення метаболізму – вітаміни та ферменти.

Клітинна будова

Форма клітини різноманітна, вона може бути кулястою, еліпсоподібною або у вигляді палички. Розміри залежать від довкілля та її умов. Характеристику дріжджів виробляють за властивостями молодших дріжджів.

Дріжджові клітини мають у своєму складі такі компоненти:

• цитоплазма;
• Ядро;
• Мембрана;
• Мітохондрії;
• Глікоген;
• Апарат Гольджі;
• Рибосоми.

Дихання

Для проведення дихальної діяльності клітин дріжджів життєво важливий кисень. Але за потреби дріжджі певний час можуть повністю обійтися без нього.

Живлення дріжджів

Більшість видів отримання енергії у процесі харчування використовують компоненти органічного походження. За відсутності кисню серед дріжджові клітини частіше використовують різні вуглеводи. У середовищі, збагаченому киснем, для синтезу є більше видів речовин.

Продукти життєдіяльності дріжджів

Дріжджові клітини в процесі синтезу виробляють кілька видів спиртів, а також різні жирні кислоти. Крім цього, дріжджові клітини мають здатність виділяти певні речовини в навколишнє середовище, наприклад, альдегіди та сивушні олії.

Розмноження

Розмножуються дріжджові клітини зазвичай вегетативно, за допомогою брунькування або поділу. Відомі випадки статевого розмноження у деяких дріжджів. Крім того, існують дріжджові клітини, що утворюють міцелій, який згодом розпадається на окремі артроспори.

Зріст дріжджових клітин

Зростання дріжджів обумовлено впливом факторів навколишнього середовища – температурою та вологістю повітря, кислотністю та атмосферним тиском. Сприятливою посиленого зростання є середня температура.

Користь дріжджових організмів

Широке застосування мають дріжджі не тільки в харчової промисловості, при виробництві хлібобулочної продукції та напоїв, а також при отриманні багатьох корисних елементів– вітамінів, полісахаридів, органічних кислот, ферментів та каротиноїдів.

Застосування дріжджових клітин у фармакології та медицині

Біотехнологи застосовують дріжджові клітини у виробництві багатьох лікарських препаратів. Корисне вживання пивних дріжджів при лікуванні та профілактиці алергічних реакцій. Косметологи рекомендують застосовувати їх для зміцнення загального стануорганізму та шкіри.

Зустрічається також тип дріжджів, що нормалізує роботу кишечника і відновлює мікрофлору шлунка. Такі дріжджові організмидопомагають боротися з діареєю та роздратованим кишечником.