Общая характеристика царства грибы. строение, питание и размножение грибов

Репродукция грибов

Большинство грибов могут размножаться как половым путем, так и бесполое размножение, Бесполое размножение происходит путем высвобождения спор или фрагментации мицелия, когда мицелий разделяется на несколько частей, которые растут отдельно. В половое размножение отдельные люди объединяют свои гифы вместе. Точный жизненный цикл зависит от вид но, как правило, многоклеточные грибы имеют гаплоидный этап (где у них есть один набор хромосом), диплоид стадия и стадия дикариот, где у них есть два набора хромосом, но наборы остаются отдельными.

Все грибы размножаются с помощью спор. Споры – это микроскопические клетки или группы клеток, которые расходятся от своего родительского гриба, обычно через ветер или воду. Споры могут оставаться в состоянии покоя в течение длительного времени, пока условия не будут благоприятными для роста. Это приспособление за оппортунизм; при иногда непредсказуемой доступности источника пищи споры могут оставаться неактивными до тех пор, пока они не смогут колонизировать новый источник пищи. Грибы производят споры путем полового и бесполого размножения.

Значение грибов

Грибы-сапрофиты, разлагающие растительные остатки, участвуют в круговороте веществ в природе, так как обогащают почву минеральными веществами.

Дрожжи сбраживают сахар в спирт. Их широко используют в пищевой промышленности (хлебопечении, виноделии). Пивные дрожжи часто используют как витаминную добавку, так как в них содержатся многие витамины. Пищевые дрожжи содержат много белка, близкого по составу к животному белку. Кормовые дрожжи используются в сельском хозяйстве.

Некоторые виды пеницилла используются для приготовления сыров с целью придания им специфического запаха и вкуса.

Около 200 видов шляпочных грибов могут употребляться человеком в пищу. В этих грибах содержится много витаминов и минеральных солей, а также большое количество белков (около 20% их массы). Однако белки грибов плохо усваиваются человеком. Съедобными грибами являются подберезовики, подосиновики, белые грибы, сыроежки, маслята, опята, лисички, грузди. Некоторые грибы разводятся человеком (шампиньоны и вешенки).

Больше 20 видов шляпочных грибов являются ядовитыми. Многие из них могут приводить к смерти человека (бледная поганка, мухомор, ложные опята). Кроме того, ядовитыми являются несвежие и старые съедобные грибы. Поэтому, если вы не разбираетесь в грибах, собирать их не стоит.

Существуют грибы-паразиты. Чаще всего они поражают растениях и питаются за их счет. Паразитические грибы снижают урожайность сельскохозяйственных культур. Так злаковые растения часто поражаются головней и спорыньей. Фитофтора является паразитом картофеля и вызывает его гниение. Также грибы вызывают гниль плодовых культур (яблок). Такие зараженные фрукты есть нельзя, так как мицелий гриба проник во всю мякоть, и находится не только в месте самой гнили. На ягодах смородины и крыжовника часто можно наблюдать «мучнистую росу», которая также является следствием заражения ягод грибом-паразитом.

Грибковые заболевания растений быстро распространяются, так как споры грибов легко разносятся ветром, водой и насекомыми.

Трудовик и домовый гриб паразитируют на древесине, что приводит к ее разрушению. Споры трутовика проникают в дерево через различные его повреждения. Спора прорастает в грибницу, которая делает древесину трухлявой, что часто приводит к гибели всего дерева. Многолетнее плодовое тело трутовика можно наблюдать на поверхности стволов деревьев. Оно похоже на копыто. Снизу на нем образуются споры.

Некоторые виды грибов являются паразитами человека. Обычно они поражают кожу (стригущий лишай, парша).

Грибы способны вызвать повреждение лакокрасочных покрытий, тканей, бумаги, и даже вызывать коррозию металлов.

Человек научился использовать грибы в медицине. Так из культур ряда грибов получают антибиотики и лимонную кислоту. Антибиотиками являются пенициллин, стрептомицин и др. Спорынья содержит большое количество алкалоидов, поэтому из нее также получают ряд лекарств.

Значение грибов в природе и жизни человека

Плесневые грибы поселяются на продуктах питания, в почве, на овощах и плодах. Они вызывают порчу доброкачественных продуктов (хлеба, овощей, ягод, фруктов и т.п.). Большинство этих грибов — сапрофиты. Однако некоторые плесневые грибы являются возбудителями заразных болезней человека, животных и растений. Например, гриб трихофитон вызывает стригущий лишай у человека и животных.

Всем хорошо известен одноклеточный гриб мукор, или белая плесень, который поселяется на овощах, хлебе и конском навозе. Первоначально белая плесень имеет пушистый налет, а со временем она чернеет, так как на грибнице образуются округлые головки (спорангии), в которых образуется огромное число спор темного цвета.

Из ряда родов плесени (пенициллин, аспергилл) получают антибиотики.

Размножение

Размножение необходимо для того, чтобы сохранить численность вида, рассеяться и пережить неблагоприятные условия — жару, сухость или бескормицу.

У грибов различают вегетативное, бесполое и половое размножение.

Вегетативное

Размножение осуществляется частями мицелия, специальными образованиями — оидиями (образующимися в результате распадения гиф на отдельные короткие клетки, каждая из которых даёт начало новому организму), хламидоспорами (образуются примерно так же, но имеют более толстую тёмноокрашенную оболочку, хорошо переносят неблагоприятные условия), путём почкования мицелия или отдельных клеток.

Для бесполого вегетативного размножения специальные приспособления не нужны, но потомков появляется не много, а мало.

При бесполом вегетативном размножении клетки нити, ничем не отличаются от соседних, вырастают в целый организм. Иногда, животные или движение среды разрывают гифу на части.

Бывает при наступлении неблагоприятных условий нить сама распадается на отдельные клетки, каждая из которых может вырасти в целый гриб.

Порой на нити образуются наросты, которые разрастаются, отпадают и дают начало новому организму.

Часто некоторые клетки наращивают толстую оболочку. Они могут выдерживать высыхание и сохраняют жизнеспособность до десяти и более лет, а в благоприятных условиях прорастают.

При вегетативном размножении ДНК потомков не отличается от ДНК родителя. При таком размножении не нужны специальные устройства, но количество потомков невелико.

Бесполое

При бесполом споровом размножении нить гриба образует специальные клетки, создающие споры. Эти клетки выглядят как веточки, неспособные расти и отделяющие от себя споры, или как крупные пузыри, внутри которых образуются споры. Такие образования называют спорангиями.

При бесполом размножении ДНК потомков не отличается от ДНК родителя. На образование каждой споры тратится меньше веществ, чем на одного потомка при вегетативном размножении. Бесполым путём одна особь производит миллионы спор, поэтому у гриба больше шансов оставить потомство.

Половое

При половом размножении появляются новые сочетания признаков. При этом размножении ДНК потомков образуется из ДНК обоих родителей. У грибов объединение ДНК происходит по-разному.

Разные способы обеспечить объединение ДНК при половом размножении грибов:

В какой-то момент сливаются ядра, а затем и нити ДНК родителей, обмениваются кусочками ДНК и разделяются. В ДНК потомка оказываются участки, полученные от обоих родителей. Поэтому потомок чем-то похож на одного родителя, а чем-то — на другого. Новое сочетание признаков может уменьшить, и увеличить жизнеспособность потомства.

Размножение состоит в слиянии мужских и женских половых гамет, в результате чего образуется зигота. У грибов различают изо-, гетеро- и оогамию. Половой продукт низших грибов (ооспора) прорастает в спорангий, в котором развиваются споры. У аскомицетов (сумчатых грибов) в результате полового процесса образуются сумки (аски) — одноклеточные структуры, содержащие обычно 8 аскоспор. Сумки образующиеся непосредственно из зиготы (у низших аскомицетов) или на развивающихся из зиготы аскогенных гифах. В сумке происходит слияние ядер зиготы, затем мейотическое деление диплоидного ядра и образование гаплоидных аскоспор. Сумка активно участвует в распространении аскоспор.

Для базидиальных грибов характерен половой процесс — соматогамия. Он состоит в слиянии двух клеток вегетативного мицелия. Половой продукт — базидия, на которой образуются 4 базидиоспоры. Базидиоспоры гаплоидны, они дают начало гаплоидному мицелию, который недолговечен. Путём слияния гаплоидного мицелия образуется дикариотический мицелий, на котором образуются базидии с базидиоспорами.

У несовершенных грибов, а в некоторых случаях и у других половой процесс заменяется гетерокариозом (разноядерностью) и парасексуальным процессом. Гетерокариоз состоит в переходе генетически неоднородных ядер из одного отрезка мицелия в другой путём образования анастомозов или слияния гиф. Слияние ядер при этом не происходит. Слияние ядер после, перехода их в другую клетку называется парасексуальным процессом.

Нити гриба прирастают поперечным делением (вдоль клетки нити не делятся). Цитоплазма соседних клеток гриба составляет единое целое — в перегородках между клетками есть отверстия.

Значение грибов в биосфере и народном хозяйстве

Грибы наряду с бактериями играют важную роль в общем круговороте веществ в биосфере. Разлагая с помощью ферментов органические вещества до простых неорганических соединений, они делают их доступными для автотрофных организмов, участвуют в образовании плодородного слоя почвы — гумуса, выполняют большую санитарную работу по очищению среды.

Грибы широко используются в народном хозяйстве для получения кормового белка, лимонной кислоты, ферментов, витаминов, антибиотиков, ростовых веществ.

Однако велика и отрицательная роль грибов. Паразитируя на растениях и животных, а также развиваясь сапротрофно на пищевых продуктах, промышленных материалах и изделиях из кожи, дерева, бумаги, пластмассы, произведениях искусства, грибы вызывают их порчу и наносят большой ущерб народному хозяйству.

В Красную книгу включено 17 видов грибов, в том числе трюфель летний, или русский черный трюфель, спарассис курчавый, или грибная капуста, гриб-зонтик девичий, веселка обыкновенная и др.

«Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы» Авторы: Н. А. Лемеза Л. В. Камлюк Н. Д. Лисов ; Фото: Авиатор. Обсуждение, комментарии, вопросы на Форуме

Грибы — не только пища

Грибы — невероятно обширная группа организмов. Сюда входят не только лесные грибы. К ним относится плесень — и та, что «растет» на ценных сортах сыров, и та, что покрывает гнилой помидор, завалявшийся в холодильнике. Дрожжи — тоже грибы. Это те самые дрожжи, которые используют при выпекании сдобных булочек и при производстве игристых напитков, то есть в процессах, связанных с брожением.

Также грибы входят в состав лишайников. Лишайник — это симбиотический организм. Это значит, что в его состав входят представители двух различных царств — царства грибов и царства растений. То есть это взаимное сожительство гриба и водорослей. Некоторые лишайники активно используют и в медицине, например ягель или олений мох.

Особого внимания заслуживают плесневые грибы рода пеницилл (Penicillium). За всю историю человечества ни одно лекарство не спасло столько жизней, сколько спас пенициллин, добытый из этих грибов. Первооткрыватель пенициллина — британский биохимик Александр Флеминг (1881-1955). Считается, что он открыл пенициллин по счастливой случайности. На самом деле то, что ученый натолкнулся на свойства плесени, было закономерным. Ведь он шел к этому открытию годы.

Еще одно полезное приобретение из мира грибов — дрожжи. Их относят к группе одноклеточных грибов. Живут дрожжи в жидких или полужидких субстратах, в которых много органических веществ. Например, в сахарном растворе, оставленном на несколько дней, появляется пена, а запах становится алкогольным — это дрожжи, попав из воздуха в раствор, начинают активно расти и размножаться.

Люди научились выпекать хлеб с помощью дрожжей, но обнаружить их смогли только в середине XIX века. Это сделал Луи Пастер. Он же и понял, что представляют собой организмы, размножающиеся почкованием, а вещества, вызывающие брожение, вырабатываются в них в процессе их роста.

Основная характеристика состава грибов

Грибы являются важнейшим элементом живой природы. За своим размером они могут быть настолько маленькими, что ихможно рассмотреть под микроскопом, и могут достигать несколько метров. Они играют важную роль в биоценозе. За своей сущностью в цепе питания они представляют собой редуценты, которые  питаются только мертвыми организмами, а точнее их остатками.

Ключевым фактором, который влияет на их содержания, является место их обитания. Они с легкостью поглощают у себя все, что их окружает. Таким образом, все промышленные отходы, что впитались в землю будут присутствовать в грибе. Но несмотря на это, на сегодняшний день они все же остаются ценным продуктом, который многим нравится. Насколько ценный лесной продукт зависит от места их обитания, возраста и от погоды. Наиболее полезными являются те, которые недавно выросли.

На протяжении многих лет большинство людей считали, что грибы — это всего-навсего обычная добавка. Но ученные опровергли такое мнение и доказали, что они весьма полезны. По своей пользе для человека они исполняют такую же роль, как и мясо, фрукты и овощи. Лесные продукты содержат полезные вещества. Они богаты белками, жирами и углеводами.

Использование грибов для получения питания и лекарств

Грибы являются источником многочисленных лекарственных препаратов. Особенно популярны они в странах Востока: Китае и Вьетнаме. Каждый гриб уникален и содержит набор компонентов, которые используют на благо человека:

• вешенка обыкновенная содержит усвояемый белок для диабетиков;
• лисичка богата веществами, освобождающими кишечник от гельминтов и от шлаков;
• рыжик включает в состав антибактериальные составляющие;
• ежовик гребенчатый укрепляет иммунные защитные силы и усиливает рост нервных клеток (находится на грани исчезновения);
• трутовик березовый используется как антисептик, настои помогают бороться с язвой и очищают ЖКТ;
• чага (гриб-трутовик) обладает противораковым воздействием;
• луговые шампиньоны синтезируют сильнодействующий антибиотик.

Это далеко не полный перечень примеров, когда из грибов готовят отвары, настои, вытяжки, синтезируют лекарственные препараты. 

Многие фармакологические исследования на грибах были проведены в 70-80-х годах. Полученные соединения тестируют на животных и до полного завершения работ еще далеко. Так, на свой страх и риск в народной медицине используют красный мухомор (Рис. 4), лечебный эффект которого не признан официальной медициной.

Рис. 4. Ядовитый мухомор широко используется в народной медицине

В питании из представителей грибного царства получают белки, лимонную кислоту, ферменты. Их широко применяют в хлебопекарной промышленности, в виноделии, сыроварении.

Вред грибов для человека

Однако наряду с пользой, грибы являются источником опасности для человека. Некоторые виды паразитируют на животных и растениях, что ведет их гибели. Мучнисторосяные грибы способны за сезон уничтожить гектары полезных культур, и наносят ущерб сельскому хозяйству. От губительного влияния грибов-паразитов страдают оплетенные ими леса.
Рис. 6. БоровикК летальному исходу человека может привести употребление в пищу ядовитых грибов. Токсины, которые обитают в несъедобных лесных грибах, приводят, как минимум, к общей интоксикации. Даже небольшие части такого продукта приводят к серьезным отравлениям.
Также человек может себе навредить, не подозревая об этом, употребив в пищу продукты питания, пораженные плесневыми грибами. Некоторые виды грибов-паразитов вызывают у человека заболевания кожи, волосяного покрова и ногтей. Это — стригущий лишай, бластомикоза, дерматомикозы.  Иногда зона поражения распространяется на слизистую и внутренние органы больного, при несвоевременном лечении может привести к весьма плачевным последствиям. Грибы наносят непоправимый ущерб произведениям искусства, изделиям из кожи, бумаги, пластмассы и дерева. Царство грибов является очень обширным с точки зрения классификации. До сих пор еще ученые исследуют все особенности этой культуры, и многое при этом остается загадкой.Еще больше информации о грибах, их классификации, способах размножения смотрите в предложенном ниже видео.

Чего вы не знали о грибах

— Орегонский монстр. Грибница опенка темного считается крупнейшим живым организмом на планете. Она развивается в лесном заповеднике «Малур» в штате Орегон, США. Ее площадь — более 880 га, а возраст — приблизительно 2,4 тыс. лет. Этот гигантский организм нашли благодаря массовой гибели деревьев: мицелий окутывает корни растений и заражает их медовым грибком.

Источник

— Тяжесть земли. Общий вес углерода, содержащегося во всех живых организмах планеты, составляет около 550 гигатонн (Гт). Больше всего этой массы приходится на растительный мир — 450 Гт (80%), на втором месте бактерии — 70 Гт (около 13%), а на третьем — царство грибов, 12 Гт (2%). Для сравнения: общий вес людей — жалкие 0,06 Гт (приблизительно 0,01%).

— Зомби-грибы. Наиболее изобретательные манипуляторы, управляющие поведением животных, — группы грибов, обитающие в телах насекомых.

Например, Ophiocordyceps unilateralis селится в муравьях-плотниках. Заразившись грибком, те лишаются инстинктивного страха высоты, покидают свои относительно безопасные гнезда и взбираются на ближайшее растение в зоне с подходящей температурой и влажностью, чтобы позволить новому хозяину плодоносить. Со временем паразит заставляет муравья сжимать челюсти вокруг растения. В этом необычном положении жертва умирает, а мицелий прорастает сквозь ее ноги, приковывая ту к поверхности. Затем гриб переваривает тело насекомого, и из его головы пробивается стебель, из которого споры осыпаются на сородичей погибшего, пробегающих внизу по земле.

Грибы: полезные свойства для организма

Грибы

Кроме отличных вкусовых качеств, съедобные растения ценятся и за свои полезные свойства, которые обеспечиваются сбалансированным составом. Съедая всего 200-300 г грибов каждый день, взрослый человек будет удовлетворять суточную потребность в белках. Также любителям этих растений не составит труда похудеть, они смогут защитить сердце, сосуды и даже предотвратить онкологические заболевания.

Вещества, входящие в состав грибов, используют для изготовления антибиотиков, в том числе пенициллина. Восточная медицина утверждает, что чайный гриб – это природное лекарство, которое снимает воспаления и болевой синдром. Народные медики готовят из мухомора снадобья для лечения нервных расстройств, из навозника – средства от алкоголизма. Чага идет на создание лекарств от различных опухолей.

Диетический продукт

В грибах содержится мало калорий, поэтому они вписываются в любую диету, а еще нормализуют обмен веществ и стимулируют выведение избыточной жидкости из организма. Хорошо сочетаются растения с крупами и макаронами. Такие блюда снижают аппетит и хорошо насыщают. За счет содержания цинка грибные блюда ускоряют углеводный обмен. Их можно есть вместо мяса – польза будет такая же, зато организм не получит лишние калории, которые впоследствии осядут на талии и боках.

Сытный продукт

Калорийность грибов низкая, но это очень питательный продукт, который дает чувство сытости надолго. Достаточно добавить немного маслят или шампиньонов в свой обычный обед – и перекусов не потребуется до ужина.

Снижение тяги к сладкому

Грибы – это незаменимый источник цинка для человеческого организма. При нехватке этого минерала появляется непреодолимое желание съесть что-то сладкое или выпить алкоголь. Эти проблемы можно решить, если регулярно употреблять в пищу грибы.

Польза для мужчин

Цинк, который в большом количестве содержится в грибах, улучшает потенцию. Это хорошая альтернатива для мужчин, которые не любят морепродукты.

Укрепление сердца, сосудов и иммунитета

Лесные грибы

Грибные блюда помогают укрепить иммунитет. Антиоксидант селен, содержащийся в съедобных растениях, — натуральное средство для профилактики болезней сердца и сосудов. Это вещество приводит в норму показатели артериального давления, помогает выводить «плохой» холестерин.

Во многих грибах есть вещество, понижающее уровень холестерина в крови. Больше всего его в вешенках. Их нужно есть по 50 г в день, тогда холестерин снизится на 10%.

Профилактика рака и ВИЧ-инфекций

Ученые доказали, что в некоторых видах грибов содержится ленитан. Это вещество, которое обеспечивает эффективную профилактику развития онкологических опухолей. Также оно не дает проникнуть в организм вирусу иммунодефицита человека (ВИЧ).

Женщинам для предупреждения развития рака груди полезно есть шампиньоны. Они особенно богаты веществом, которое угнетает функции ферментов, синтезирующих эстроген.

Размножение грибов

Размножение грибов происходит бесполым путем:

• Специализированными клетками — спорами;
• вегетативно — частями мицелия, почкованием.

Процессу спорообразования может предшествовать половой процесс, который у грибов очень разнообразен. Зигота может образовываться в результате слияния соматических клеток, специализированных на гаметы, и половых клеток — гамет (образующихся в половых органах — гаметангиях). Образовавшаяся зигота прорастает сразу или после периода покоя и дает начало гифам с органами полового спороношения, в которых образуются споры.

Споры различных грибов распространяются насекомыми, различными животными, человеком и воздушными течениями.

Размножение грибов

ЧАЙ

Вместо того чтобы есть грибы, вы можете их выпить. Считается, что чай с грибами имеет ряд преимуществ для здоровья, хотя это оспаривается научным сообществом.

В чае используются три основных гриба:

Чага: Согласно исследованиям на грызунах, эти грибы могут укреплять иммунную систему и даже разрушать раковые клетки. Исследования показывают, что гриб также может снизить уровень сахара в крови. Однако эти исследования еще предстоит повторить на людях.Грива льва: В 2016 году были опубликованы результаты исследований на мышах в журнале медико – биологических наук, где предполагалось что потребление гриба может предотвратить повреждение нейронов, связанных с болезнью Альцгеймера. Другое исследование в 2009 году, проведенное на пожилых людях, предполагает, что гриб улучшает когнитивные способности при старении. И исследование 2010 года на небольшой выборке женщин в постменопаузе показало, что гриб также может уменьшить симптомы тревоги и депрессии.Рейши: В 2004 году исследования с участием всего 10 людей увидело некоторые потенциальные выгоды для здоровья сердца путем антиоксидантов в крови – но последующие исследования не подтвердили результаты. Есть также предварительные доказательства того, что грибы рейши содержат соединения, которые могут помочь регулировать уровень сахара и холестерина в крови, однако небольшое исследование 2004 года, опубликованное в The British Journal of Nutrition, не обнаружило существенных доказательств того, что грибы оказывают такой эффект на людей.

Возможный вред от употребления грибов

        Разбирая, чем полезны грибы, стоит сделать акцент на том, чем грибы могут быть вредны. Основным противопоказанием к употреблению любых грибов является возраст (маленькие дети) и состояние беременности и грудное вскармливание. Так как грибы, при всей своей низкой калорийности, относятся к тяжелой пище, то к лицам, которые должны ограничивать употребление грибов, можно отнести также людей с заболеваниями желудочно-кишечного тракта.

     К противопоказаниям употребления грибов также относятся аллергические реакции, а также, с учетом токсичности продукта, склонность организма к таким заболеваниям, как язвенная болезнь или панкреатит.

      Конечно, чтобы полакомиться грибами, нужно, в первую очередь, знать наверняка что те или иные грибы съедобны. Стоит выбирать места сбора, если они собираются самостоятельно, исходя из экологической обстановки района. Кроме того, не стоит пренебрегать методами обработки продукта и нарушать технологию приготовления.