Что такое клетка грибов
Царство грибов насчитывает около 100 тысяч видов. Это одноклеточные и многоклеточные организмы, которые имеют особый статус в органическом мире и не относятся ни к животным, ни к растениям. По типу питания они гетеротрофы. Таким микроорганизмам для питания необходимы готовые органические соединения. Их сходство с животными организмами обусловлено тем, что они имеют в обмене мочевину, а в оболочке находится хитин, а в качестве запасного продукта – гликоген (вместо крахмала, как у растений). Но по способу поглощения пищи (адсорбционно), их можно отнести к растениям.
Грибы считаются редуцентами, которые способствуют скорейшему разложению органических веществ, выделяя питательные элементы обратно в экосистему. Индивидуальной особенностью клетки грибов является клеточная стенка с уникальным составом, не встречающимся больше ни в одном другом типе клеток.
Постоянные клеточные структуры
Органоиды клетки гриба являются типичными для эукариотов. Их внутренне содержимое представлено цитоплазмой, которая является полужидкой основой для размещения различных структур.
В клетках грибов нельзя обнаружить центриолей, пластид и органоидов движения. Центральное положение занимает ядро, в котором хранится наследственная информация. Функции синтеза, хранения и транспортировки различных органических веществ осуществляют пероксисомы, комплекс Гольджи и эндоплазматическая сеть. Запасает вещество и вакуоль, в которой откладывается сложный углевод гликоген.
Энергетическую роль играют митохондрии, на мембранах которых образуются молекулы АТФ. Опорно-двигательную систему клетки грибов образует цитоскелет. В процессе «сборки» белковых молекул также участвуют рибосомы, которые располагаются на поверхности зернистой ЭПС. А в расщеплении различных веществ принимают активное участие пузырьки, содержащие гидролитические ферменты. Они называются лизосомы.
Строение каждого вида органелл тесно связано с выполняемой функцией, совокупное действие которых определяет согласованную работу сложной клеточной структуры.
Функция клетки гриба
В зависимости от места обитания грибы расщепляют определённые органические вещества. От этого зависит среда обитания грибов. В зависимости от того, что могут расщепить микроорганизмы, и определяется их местонахождение. Это место называется субстратом. В зависимости от набора определённых компонентов конкретного субстрата, каждый гриб может выбрать для себя идеальную среду. От того, какой субстрат выбирают грибы, они бывают сапрофитами и паразитами.
Для сапрофитов характерно обитание в местах, где уже происходит распад органических веществ. Их можно встретить в воде, почве или в останках животных.
Для паразитов характерен рост на растениях и животных, питаясь за их счёт.
К первой группе относятся шляпочные и плесневые грибы и дрожжи. Они являются очень важным элементов в природных циклах, потому что благодаря их действию происходит распад органических организмов до состояния неорганики. Они участвуют в преобразовании химических веществ.
А паразиты несут опасные болезни для своих доноров. Под их действием развиваются опасные болезни у растений, и теряется значительная часть урожая.
Иногда грибы могут сосуществовать с другими организмами с взаимной выгодой. Такое явление получило название «симбиоз». Так, например, отлично взаимодействуют некоторые шляпочные грибы с деревьями. При помощи гифов (нитевидных отростков) грибы могут проникнуть в корни растений и получить от них все необходимые полезные ингредиенты. А для растения это становится дополнительной возможностью получить через гриб минеральные компоненты и влагу, так как у гриба есть функция накопления.
Введение
Ещё в середине 20 в. грибы относили к царству растений, и только в последние десятилетия грибы стали рассматривать как самостоятельное царство живых организмов.
Микология – наука о грибах. Микология (от греч. “микес” — “гриб” и “логос” – “понятие”, “мысль”) – наука, возникшая первоначально как отрасль ботаники.
Генрих Антон де Бари (1831 – 1888) ботаник и микробиолог, считается основателем микологии. Он создал близкую к современной классификацию грибов и описал механизмы их размножения. Бари доказал, что лишайники состоят из клеток грибов и водорослей.
Сейчас известно около 120 тыс. видов грибов. Грибы — это царство живой природы, объединяющее эукариотическиеорганизмы, сочетающие в себе некоторые признаки, как растений, так и животных.
Питание клетки грибов
Процесс питания у грибов довольно сложный. Он играет важную роль во взаимодействии живых организмов в окружающей среде. В этом цикле нет ненужных элементов. В природе каждый паразит выполняет свою важную роль. Грибы встречаются практически в любых условиях и представляют отдельное царство. Питание происходит гетеротрофным способом. Их предпочтения могут быть довольно разнообразными.
В качестве источников питания грибы используют органические или минеральные вещества. Самой благоприятной питательной средой считаются остатки растительности, продукты распада животных организмов, гниющие корни или листва. В процессе переработки умерших растений грибы являются важным звеном, так как в его функции входит воздействие на целлюлозные слои оболочки.
Для их питания характерны следующие нюансы:
– они не в силах переварить крупную пищу;
– пищеварение считается наружным;
– углерод используется как основной источник энергии;
– основной метод поглощения пищи – всасывание.
Клетки, обитающие в лесных зонах, не могут перерабатывать крупную пищу. Наружный тип пищеварения является особенностью грибов. Их организм выделяет ферменты, которые ускоряют расщепление сложных органических соединений. При этом происходит выделение углерода. Он участвует в образовании энергии и в построении клеток. Основная часть сахара входит в состав микроорганизмов, которые питаются всей поверхностью тела. Клетки грибов способны поглощать все полезные вещества, которые находятся в окружающей среде. Благодаря этому происходит образование верхнего плодородного слоя почвы.
Полезные свойства микроскопических грибков
Человек научился использовать эти микроорганизмы для получения пищевых продуктов, лекарств, ферментов. Например, формирование кефира кефирным грибком, пышного хлеба – дрожжами, сыра – специальными видами плесневых грибков.
Многие разновидности микроскопических грибков (например, пеницилл или аспергилл) в процессе жизнедеятельности синтезируют антибиотики, которые человек использует для производства лекарств.
Рис. 9. Сыр с плесенью.
Рост и размножение клетки гриба
Ещё одной особенностью клеток грибов является его размножение. Они способны делать это несколькими способами. Один и тот же вид грибов может размножаться несколькими способами одновременно: вегетативно, половым или бесполым. Первый, вегетативный, способ происходит без участия одного определённого органа. При этом любой отдел мицелия может положить начало роста нового организма. Для проведения вегетативного размножения клеток необходимо устроить соответствующую питательную среду. Для бесполого и полового размножения у них формируются споры, благодаря которым происходит процесс.
Отличительная особенность бесполого размножения обусловлена появлением спор на гифах воздушного мицелия.
Ядро клетки грибов
У клеток грибов ядро имеет небольшой размер с двойной мембраной. По форме напоминает удлинённый овал. Находится по центру клетки, а также у перегородки или около оболочки. Для клеток гифов характерно наличие одного ядра. В редких случаях оно может отсутствовать вовсе. Главная функция, которая возложена на ядро, это перенос генетической информации в цитоплазматическую мембрану через РНК и создание дочерних клеток на основе ДНК.
Особенным ядерный аппарат клеток гриба делают наличие дикарионов и сдвоенные ядра, которые получаются в результате слияния цитоплазмы. Другая особенность ядер – способность передвигаться из одной клетки в другую.
Процесс онтогенеза также имеет свои особенности. В основном у грибов он проходит в закрытой форме. При этом не нарушается ядерная оболочка без центриолей.
Перегородки между клетками не всегда образуются сразу после деления ядер. В таких случаях получаются многоядерные клетки.
Отсутствие растительного крахмала в цитоплазме ядра является ещё одной особенностью клеток грибов. Вместо этого в цитоплазме распределяется гликоген в качестве основного запасного вещества клетки.
Выводы
Из приведенного здесь обзора основных типичных компонентов грибной клетки можно видеть, что грибы представляют собою весьма своеобразную группу организмов, они исключительно гетеротрофны, что ставит их по сравнению с классическими представителями растительного мира в совершенно особое положение и сближает их по широкому ряду признаков направления и продуктов их метаболизма с животными. Помимо других соединений особое место у грибов занимают стиролы, синтез которых на первом этапе протекает сходно с животными, т. е. по пути образования холестерина. Однако в дальнейшем у грибов он сводится в основном к синтезу эргостерина.
Шесть пунктов, подтверждающих особое положение грибов:
- для грибов характерно более сильное, чем у животных и растений, развитие агранулярного эндоплазматического ретикулума;
- у них отсутствует характерная для растений и животных связь цитокинеза (т. е. деления клеток) с делением ядра;
- типичный аппарат Гольджи, характерный для других эукариот, у них отсутствует или представлен в основном отдельными цистернами;
- для высших сумчатых грибов характерен закрытый тип митоза с сохранением ядрышка его до конца;
- для грибов характерен апикальный рост клеток, тогда как клетки животных растут изодиаметрично, а у многоклеточных растений путем их растяжения;
- вместо характерных для животных и отсутствующих у растений центриолей у грибов в процессе кариокинеза присутствуют более упрощенно, чем у животных, организованные специальные полимерные тельца; близок к животным также наблюдаемый у грибов процесс цитокинеза путем бороздования, в котором известное для водорослей участие микротрубочек отсутствует.
Положение грибов в системе органического мира оказывается чрезвычайно обособленным, в том числе и с точки зрения биохимии, что оправдывает выделение их в особое, четвертое царство природы.
Видео
Стенка клетки грибов
Стенка клетки гриба является рабочей органеллой со следующими функциями:
- Определение формы клеток.
- Стабилизация внутреннего осмотического давления.
- Защита от физического воздействия.
- Барьерная функция для белковых компонентов.
Клеточная стенка состоит из структурного компонента и внеклеточного матрикса.
Структура стенки представляет трёхмерную сеть, в которую входят полисахариды, гликопротеины и белки. Для типичных стенок характерно наличие прочных фибриллярных полисахаридов, погруженных в гелеподобный матрикс. В его состав входят гликопротеины и белки с различными минорными составляющими (липидами, пигментами и неорганическими ионами и солями).
Целлюлоза в клетке гриба
Целлюлоза является главным строительным материалом. Она образует клеточные стенки растений.
Целлюлоза в клеточной оболочке в большинстве случаев встречается в грибах, где нет хитина. Исключением можно считать только грибы рода «Rhizidiomyces», которые содержат одновременно два компонента. Целлюлоза встречается в грибах оомицетов порядка Acrasiales, Lagenidiales, Saprolegniales, Leptomitales, Peronosporales (Aronson, 1965).
Целлюлоза встречается в тех группах грибов, которые обитают в водной среде с двужгутиковыми зооспорами.
Сходство клеток грибов и растений
Раньше грибы ошибочно относились к низшим растениям. Но после тщательного рассмотрения учёные приняли решение выделить их в отдельное царство. Заблуждения были допущены ранее из-за определённой схожести грибов с растениями.
Сходства состоят в том, что у грибов также как и у растений, отсутствует пищеварительная система. Все питательные вещества они поглощают на клеточном уровне.
Так же немаловажным сходством грибов и растений является размножение. Оно бывает бесполым, половым и вегетативным путём. Некоторые растения образуют семена, а грибы – споры. К примеру, папоротники также выпускают споры, но при этом они относятся к растениям.
Основные сходства грибов с растениями:
– неограниченный рост;
– размножение с помощью спор;
– клеточные стенки и вакуоли;
– образ жизни однообразный;
– питание с помощью абсорбции.
Отличие клеток грибов от клеток растений
Самым важным отличием грибов от растений является тот факт, что они способны обитать в местах, где практически нет кислорода. А также их выделяет способ питания. Из-за отсутствия хлорофилла, грибы не способны к фотосинтезу. Поэтому питание может происходить только гетеротрофным способом. Грибы питаются благодаря расщеплению глюкозы, а растения получают энергию из углекислого газа.
Обмен веществ у грибов происходит благодаря лецитину и гликогену, а у растений они попросту отсутствуют.
Яд, который содержится в некоторых видах грибов, очень похож по химическому составу на змеиный яд, но не имеет при этом ничего общего с растительными ядами. Таким образом, грибы имеют больше общих характеристик с животными, нежели с растениями.
Оболочка
Оболочку молодых особей можно охарактеризовать как тонкую, бесцветную и однородную по структуре. Она утолщается по мере созревания, ослизняется и приобретает более темные оттенки за счет отложения пигмента. Наружный слой обычно пропитан небольшим содержанием воска и жира.
Грибы – это эукариоты. А это означает, что их клетки содержат ядро, обособленное и снабженное оболочками. Разные систематические группы имеют разное количество ядер. Форму ядра можно охарактеризовать как круглую, овальную или веретеновидную. Они могут менять ее.
