Представители царства Грибы - своеобразные организмы (свыше 100 тыс. видов), сочетающие в себе признаки и растений, и животных. Возраст - около 3 млрд лет. Распространены повсеместно. Растут на богатой органическими веществами почве, в сырых затененных местах, на растительных остатках, на пищевых продуктах, на живых тканях растений и животных. Наука, изучающая грибы, называется микологией.
Тело гриба представлено мицелием, или грибницей, и состоит из тонких ветвящихся нитей, называемых гифами. Мицелий развивается из спор (зооспоры, спорангио-споры, конидии) на поверхности или внутри субстрата. Продолжительность жизни мицелия - от нескольких дней (у плесневых грибов) до нескольких лет (у шляпочных). У дрожжей мицелий отсутствует, а тело представлено одиночными клетками. Некоторые грибы имеют неклеточный мицелий - он сильно ветвится и представляет собой как бы одну клетку. Клеточная стенка образована хитином, под которым располагаются белки и пигменты. Цитоплазма клеток грибов может содержать до 20-30 мелких ядер, гранулы гликогена, капли липидов, а вакуоли - гранулы белков.
По типу питания грибы подразделяются на сапробионтов (плесневые, шляпочные) и паразитов (ржавчинные, головневые).
Черты сходства грибов с растениями:
+ наличие клеточной стенки;
+ рост в течение всей жизни;
+ неподвижность;
+ всасывание питательных веществ;
+ размножение спорами;
Черты сходства грибов с животными:
+ отсутствие хлоропластов;
+ в составе клеточной стенки полисахарид хитин;
+ гетеротрофность (сапробионты или паразиты);
+ продукт обмена мочевина;
+ запасное питательное вещество гликоген.
Для грибов характерно бесполое размножение спорами, вегетативное - частями грибницы или почкованием. У некоторых видов возможен половой процесс (изогамия и анизогамия). Половое размножение происходит с образованием гамет в специальных органах - антеридиях и архегониях.
Наиболее широко распространены представители классов Сумчатые грибы (Аскомицеты) и Базидиальные грибы (Базидиомицеты). В первый класс входят плесени, дрожжи, спорынья, мучнисто-росные грибы, сморчки, строчки, трюфели. Представители второго класса - шляпочные, ржавчинные и головневые грибы.
Аскомицеты получили свое название благодаря наличию сумки (от лат. asc - сумка) -мешковидного образования, в котором после оплодотворения развиваются аско-споры. У базидиомицетов органом полового спороношения является базидия, которая образует базидиоспоры экзогенно (наружно).
Представителями плесневых грибов являются мукор (головчатая плесень) и пеницилл (сизая, зеленая плесень).
Мукор часто встречается в виде белого пушка на портящихся овощах, фруктах, ягодах, хлебе. Отсюда и название «плесневые» грибы. Они обитают на почве и продуктах, богатых углеводами. Гифы грибницы не имеют перегородок и представляют собой гигантские сильно разветвленные клетки с многочисленными ядрами. На одиночных бесцветных нитях - спорангиеносцах (длиной до 10 см) развиваются спорангии (в виде черных «головок»), в которых созревают эндогенные споры (рис. 10). Они служат для бесполого размножения. Мукор может также размножаться делением мицелия.
Рис. 10. Схема строения грибов: 1 - мицелий; 2 - спорангий; 3 - конидии; 4 - почкующаяся клетка дрожжей; 5 - шляпка плодового тела; 6 - ножка плодового тела
Пеницилл (кистевик) распространен повсеместно; чаще встречается в умеренной климатической зоне в верхних слоях почвы. Гифы пеницилла состоят из клеток, имеющих одно или несколько ядер. Конидиеносец - многоклеточный и ветвящийся. На его верхушке расположены цепочки конидий (споры наружного происхождения). По форме они напоминают кисть, что дало пенициллу название «кистевик» (рис. 10). Различные виды пеницилла являются сапробионтами или паразитами. Способы размножения такие же, как у мукора.
Значение плесневых грибов. Головчатая плесень приводит в негодность продукты питания, может вызывать болезни человека и животных. Некоторые виды мукора используют в качестве закваски для сбраживания продуктов питания («соевый сыр» и др.), получения спирта из картофеля и антибиотика рамицина. Пеницилл вызывает порчу продуктов питания растительного происхождения, участвует в разложении растительных и животных тканей погибших организмов. Различные виды пеницилла являются продуцентами антибиотиков, ферментов и органических кислот, используются в сыроварении (приготовление сыров «рокфор» и «камамбер»).
Дрожжи - сборная группа представителей царства Грибы , которые не имеют типичного мицелия и образованы одиночными шаровидными или овальными клетками. В природе встречаются там, где имеются сахара - на поверхности растений, на ягодах, в некоторых цветках, в соке деревьев. Пекарские дрожжи встречаются только в культуре. Все дрожжи - гетеротрофы с окислительным или бродильным типом обмена веществ.
Размножаются дрожжи делением клетки надвое или почкованием (рис. 10). При почковании образуются цепочки клеток. Половой процесс происходит при слиянии двух клеток с образованием зиготы, из которой формируется сумка с 4-8 спорами.
Значение дрожжей. Отдельные виды дрожжей патогенны и вызывают болезни человека, животных и растений. Дрожжи широко используются в пищевой (хлебопечение, пивоварение, виноделие) и в микробиологической (как продуценты кормового белка, витаминов, технического спирта, ферментов и др.) промышленности. Пищевые дрожжи содержат до 55% белка, который по своему составу близок к белку мяса. Пивные дрожжи часто прописывают больным, страдающим гиповитаминозами, поскольку они содержат тиамин, рибофлавин, никотиновую кислоту и другие витамины.
Как модель эукариотических клеток дрожжи используют для генетических, радиобиологических и биоэнергетических исследований.
Тело шляпочного гриба - многолетняя грибница - находится в почве, а на ее поверхности мицелий образует плодовое тело (плотное сплетение пучков гифов), состоящее из ножки и шляпки (см. рис. 10). Срок жизни плодового тела от 5-10 до 40 дней. Шляпка предназначена для образования спор. Верхний ее слой - кожица - обычно окрашен. Нижний слой представлен пластинками - пластинчатые грибы (волнушки, сыроежки, грузди) или пронизан трубочками - трубчатые грибы (боровики, подосиновики, маслята).
Шляпочные грибы распространены практически повсеместно там, где имеются леса. Их называют грибами- симбионтами. Известно, например, что рыжики встречаются в сосновых и еловых лесах, белые грибы - вблизи берез, сосен, елей и дубов. Гифы гриба вступают в симбиоз с корнями деревьев (так называемая микориза, или грибокорень). Грибы - гетеротрофы, они питаются готовыми органическими веществами. Нити грибницы оплетают корни и проникают внутрь их, заменяя дереву корневые волоски. Грибница поглощает из почвы воду, растворы минеральных веществ и проводит их в корни дерева. Взамен она получает органические вещества (углеводы), которые образует растение в процессе фотосинтеза.
Размножение шляпочных грибов происходит бесполым и половым способами. Бесполое размножение осуществляется спорами и частями грибницы.
Значение шляпочных грибов. Более 200 видов шляпочных грибов Беларуси съедобны и являются продуктами питания человека. Химический состав грибов: вода, белки, жиры, сахара, кислоты, минеральные соли, витамины, летучие масла. Белки грибов составляют до 30% их массы, но усваиваются в пищеварительном тракте человека лишь на две трети. Наиболее часто в пищу употребляют белые грибы, подберезовики, подосиновики, грузди, сыроежки, лисички, маслята, опята. Из шляпочных грибов искусственно разводят шампиньоны и вешенки.
Необходимо иметь в виду, что отравления несвежими или старыми съедобными грибами, а также ядовитыми (их известно около 25 видов), являются крайне тяжелыми и могут привести к смерти. Поэтому, собирая грибы, надо уметь отличать ядовитые от съедобных. Смертельно ядовитые для человека - бледная поганка и мухомор вонючий.
Значение грибов. Негативна роль в природе и жизни человека грибов-паразитов. Они поселяются на всех частях растения. Поражая культурные растения, они значительно снижают их урожайность. На клубнях картофеля грибы-паразиты вызывают появление «черной гнили», на плодах яблони и груши - «плодовой гнили», на ягодах крыжовника и смородины - «мучнистой росы». Все грибковые заболевания растений распространяются очень быстро, так как мелкие споры грибов переносятся с больных растений на здоровые ветром, осадками, червями, слизнями, насекомыми.
Паразитом многих злаковых является спорынья, образующая на колосьях плотные сплетения гифов в виде чернофиолетовых рожков. Аскоспоры спорыньи заражают злаки во время цветения. Мука, приготовленная из такого зерна, непригодна к употреблению, так как вызывает у человека сильное отравление («злые корчи»), которое может привести к смерти. Алкалоиды спорыньи (эрготамин, эргометрин и др.) используются для лечения сердечно-сосудистых, нервных и ряда других заболеваний. Паразитами растений являются также ржавчинные (ржавчина хлебных злаков) и головневые грибы.
Домовой гриб и трутовик разрушают древесину. Споры трутовика поражают дерево через различные повреждения ствола или ветвей и прорастают. Образующаяся грибница разрушает древесину, делает ее трухлявой. Пораженное дерево обычно погибает. Плодовое тело трутовика многолетнее, по форме напоминает копыто. Споры образуются на нижней его поверхности.
Определенные виды грибов являются возбудителями заболеваний человека. Чаще это кожные заболевания - стригущий лишай, кандидозы, дерматомикозы, эпидермофития, мукоромикозы легких (ложный туберкулез), головного мозга и других органов. У животных и птиц грибы поражают внутренние органы.
Грибы вызывают также коррозию металлов, повреждают лакокрасочные покрытия, книги и ткани.