A mikrobiológia alapjai: a gombák osztályozása és szerkezetük

Tartalomjegyzék:

A mikrobiológia alapjai: a gombák osztályozása és szerkezetük
A mikrobiológia alapjai: a gombák osztályozása és szerkezetük
Anonim

A gombák mikrobiológiája és osztályozása évek óta változik és felülvizsgálja a 19. század óta. A kutatás tárgyai valóban szokatlanok, és sokáig fogják tanulmányozni.

Gombák, amelyek egész életükben nőnek, mint a növények, ugyanakkor másznak és felfalnak más élőlényeket – lehetséges ez? Igen, a sejt ultrastruktúrájának, biokémiai és fiziológiai jellemzőinek korszerű tanulmányozása arra enged következtetni, hogy a gombáknak van egy köztes helyzetük, amelyek az állatokra és a növényekre jellemző tulajdonságokkal rendelkeznek.

Aláírás Gomba Állatok Növények
Magok száma egy cellában Sok, ritkán egy Egy Egy
Cellafal Kitint, cellulózt, kitozánt, glükánt és tartalmazhat Nem Jelen van és cellulózt tartalmaz
A nitrogén-anyagcsere végterméke

Karbamid

(karbamid)

Karbamid

(karbamid)

Aszparagin, glutamin
Szénhidrát (tartalék) Glikogén, cukoralkoholok Glikogén Keményítő
Életmód Rögzített és laza Ingyenes Raktáron

Hogy lett a gombából külön királyság

Carl Linnaeus idejében (18. század eleje) a gombákat növényeknek tekintették. A 20. században (a 40-es években) B. M. Kozopolyansky javasolta a növényvilág felosztását albirodalomra:

  • Schizophyta Schizophyta (sörétes puskák) – baktériumokat ut altak rájuk.
  • Nomophyta Nomophyta (valódi növények) a növényvilág fő képviselői.
  • Mycophyta Mycophyta (gombák és nyálkagombák).

A huszadik század 50-es éveiben folytatódtak a gombák taxonómiájának változásai: megjelentek a mikrobiológiában, vagy inkább a vonatkozó szakirodalomban publikációk, ahol a sejtes mikrostruktúrák alakulását elemezték. Ezen anyag alapján Whittaker 1969-ben megalkotta saját világrendszerét, ahol minden élet 5 birodalomra osztható. Az egyiket gombának adták.

A. L. Takhtadzhyan (1973-as és 1976-os munkák) a biovilág négy birodalmához ragaszkodott, a negyediket pedig a gombákhoz rendelték. Mindkét tudósnak a legmagasabb tekintélye volttudományos körökben. Megoldódott a gombák számára külön királyság kérdése. De aztán ez a taxon elkezdett „terjedni”.

gombatelep
gombatelep

Rejtélyes eredetű gombák

A gombák csoportja azért érdekes, mert történeti fejlődésük (filogenezetük) heterogén.

Amint azt nemrégiben kiderült, különböznek egymástól a biokémiai összetételben, a sejtmembránok szerkezetében és a genomban. A 20. század vége (1998) óta három, egymástól evolúciósan eltérő gombaszárat különítettek el. Mindegyik egy külön osztálynak felel meg (Cavalier-Smith):

  • Protozoa.
  • Chromists.
  • Gomba.

A protozoa és a kromisták az alacsonyabb gombákhoz, a gombák osztálya a magasabb gombákhoz tartoznak.

Egyre magasabbra és alacsonyabbra – mi a különbség

A bármilyen rangú gombát a micélium (micélium) képviseli. Az alsóbbrendű gombák micéliuma nem sejtes, vagyis nem osztódik partíciókkal kis szektorokra. A magasabb gombáknak van válaszfala (septa), de ezek nem tömörek, hanem lyukakkal rendelkeznek, így a protoplazma tartalma szektorról szektorra mozoghat.

A másik különbség az alacsonyabb és a magasabb gombák között, hogy nem lehet nagy és sűrű termőtesteket kialakítani. Senki sem talált még termőtestet primitív, nem sejtes gombákban (vagy gombaszerű szervezetekben). Ez nem rontja táplálkozási funkciójukat – a talajban kisméretű állatok nagyon szívesen esznek mikroszkopikus micéliumot.

gomba DNS
gomba DNS

Gombaszörnyek

A gombák mikrobiológiai osztályozása során mindig a gombák birodalmát veszik figyelembe, és néha a másik két birodalmat (protozoa és kromisták)nem említett. Ennek az az oka, hogy a protozoák gombaszerű szervezetek, nem pedig gombák.

Egyedülállóak abban, hogy képesek önálló amőboid mozgásra. Testük egy többmagvú kiterjedt protoplaszt (hifákat nem képző plazmódium), és a fejlődési ciklusban van egy flagelláris mozgási szakasz.

A Chromista is nagyon szokatlan. A birodalom az algákkal (barna, aranyszínű, kovamoszatú stb.) és a gombákhoz hasonló organizmusok meglehetősen tarka csoportját egyesíti.

A gombaszerű kromisták másodszor veszítik el színüket, flagellákkal vannak felszerelve, és kitin helyett cellulózt tartalmazhatnak a sejtfalak. Gyakran egyáltalán nincsenek sejtfalak. Ezután a gomba testét egy protoplaszt képviseli, vagyis csak egy membrán veszi körül. Eredetükben közel állnak az algákhoz (sárga-zöld).

Lumineszcencia, gomba
Lumineszcencia, gomba

További információ a protozoákról

A protozoa részlegeket tartalmaz:

  • Mixomycetes (Myxomycota)
  • Plasmodiophoromycetes (Plasmodiophoromycota)
  • Dictyosteliomycetes (Dictyosteliomycota)

A Myxomycota osztály képviselőit iszappenészeknek is nevezik. Egyesítik a gombákban és az állatokban rejlő tulajdonságokat. Az amőbaként mászkálhatnak az aljzaton, passzívan felszívhatják a tápanyagokat a teljes felületről, vagy aktívan elfoghatják és megemészthetik a baktériumokat. Reagál a fényre vagy az élelmiszer felhalmozódására. Általában erdőtalajokon, korhadó fán élnek.

De spórákkal szaporodnak, mint a gombák. Van egy szexuális folyamat is. Slime formák lehetnekmikroszkopikus, de egész életükben nőnek. Egyes nyálkagombák, például a fuligo, akár több tíz centiméteresre is megnőnek.

Biokémiai kémcsövek
Biokémiai kémcsövek

Csodálatos kromisták

Kingdom Chromists (Chromista) egyesíti a részlegeket:

  • Hyphochytriomycetes (Hyphochytriomycota).
  • Oomycetes (Oomycot).
  • Labyrinthulomycetes (Labyrinthulomycota).

A kromisták közül példaként egy labirintus jöhet szóba. Ezek kis tengeri gombaszerű lények. A "gomba" teste egy plazmódium, amelyet a tetején nyálkahártya-ektoplazma háló borít, membránba öltözve. A háló megkönnyíti az aljzathoz való rögzítést vagy az élelmiszerforrás felé történő mozgást. Még a kiszáradás ellen is véd, ha a Plasmodium a földre kúszik.

A szaporodás, mint a legtöbb gomba, spórák segítségével történik, de bizonyos feltételek mellett az ivaros folyamat aktiválódik. A tengeri táplálékláncokban a labirintusok tiszteletbeli helyet kapnak - amőbák, planktonfajok és kis rákfélék táplálkoznak velük. A labirintusok a baktériumokkal együtt sikeresen kolonizálják a szervetlen törmeléket - üveget, üveggyapotot, műanyagot. A másodlagos szeméttelepítők már lehetnek például tengeri makk.

Chromists alga
Chromists alga

Az igazi gombákról

Az igazi gombák az emberi felfogás szerint elsősorban a makromicéták. A makromicéták termőtestei élelmiszer-tárgyként olyan értékesek, hogy az iparban külön iparág jelent meg - a gombák termesztése speciálisan kialakított körülmények között.

Gombák Királysága (Gombák,Mycota) négy részre oszlik. Köztük:

  • Chytridiomycetes (Chytridiomycota).
  • Zygomycota.
  • Ascomycetes (Ascomycota).
  • Basidiomycetes (Basidiomycota).

Ezek közül az első két osztály az alacsonyabb gombák (mikromicéták) képviselőit tartalmazza, a második kettő pedig magasabb (főleg makromicétákat). A mikromikéták szabad szemmel nem láthatók. Ritkán fordul elő mozgékony flagelláris szakaszok az életciklusban. A képviselők között számos parazita található. A makromicéták közé tartoznak a termőtesteket alkotó képviselők. Ezek főként tincsgombák és kalapgombák.

Néha a Deuteromycetes (Deuteromycóta) az ötödik osztályként szerepel. A gombák osztályozásának felépítésében a mikrobiológia nagy jelentőséget tulajdonít a szaporodási módszereknek. A deuteromycetes képviselőit tökéletlen gombáknak nevezik. Ennek az az oka, hogy teljesen elvesztették a nemi szaporodási képességüket.

gomba plazmódium
gomba plazmódium

élesztő – egysejtű gombák

A gombák modern osztályozása szerint a mikrobiológia az élesztőt a Fungi Kingdom, Ascomycete osztályhoz rendeli. Ezek magasabb gombák, annak ellenére, hogy testük egysejtű. Az élesztő ősei többsejtűek voltak, de fejlődésük evolúciós iránya a micélium elvesztése felé tolódott el.

Az osztály megkülönböztető jellemzője a kétrétegű sejtmembrán. A makromicéták, a penészgombák és az élesztőgombák is rendelkeznek velük. Az élesztő héja poliszacharidokat, glükánokat és mannánokat tartalmaz.

Élesztő – a Hemiascomycetes (Hemiascomycetes) gombák osztálya, a Saccharomycetales rend. Van egy vélemény, hogy az élesztő olyan organizmusok csoportja, amelyeknek nincs saját taxonja. Magában foglalja az Ascomycetes és Basidiomycetes osztályok képviselőit.

Az élesztő bimbózással, ritkábban felére osztva szaporodik, és kedvezőtlen körülmények között ivaros folyamat is lehetséges. Az élesztő egy része spórákat képez, ami lehetővé teszi, hogy két nagy csoportra oszthatók - sporogén és aszporogén.

Élesztő fotózás
Élesztő fotózás

Penészgomba

Szinte minden nagy taxonban megtalálható. Léteznek magasabb és alacsonyabb penészgombák: az alsóbb gombákkal ellentétben a magasabb penészgombáknál a micélium válaszfalakkal töredékekre (sejtekre) oszlik. Úgy táplálkoznak, hogy enzimeket szabadítanak fel a szubsztrátumon, amelyek az anyagokat egyszerű komponensekre bontják. Például ugyanazon a kenyérdarabon találhatunk penészgombát és élesztőt, de az általuk fogyasztott anyagok eltérőek lesznek. Az élesztő cukorral táplálkozik, míg a fehérjék és zsírok a penészgombák tápanyagai.

A penészgombák a Gombák Királyságának minden taxonómiai csoportjában megtalálhatók:

  • Chytridiomycetes. A Synchytrium endobioticum egy burgonyaparazita, amely gumórothadást okoz.
  • Zygomycetes. A mukor képviselője egy szaprofita (élettelen aljzatra telepszik), kenyérpenészt okoz.
  • Ascomycetes. A fekete penész képviselője egy szaprofita, amelyet citromsav ipari előállítására használnak. Az emberben a legerősebb allergén olyan betegséget okoz, mint az aspergillózis. Ide tartoznak a sajtkészítéshez használt penicillusok és az antibiotikumok is.
  • Basidiomycetes. Betegségeket okozgabonafélék (rozsda és szennyeződés paraziták).
  • Petri-csészében formázzuk
    Petri-csészében formázzuk

Még a kromisták birodalmában is vannak penészgombák, a petegombák között:

  • Phytophthora, a paradicsom és a burgonya rothadását okozó parazita.
  • Plasmopara (Plasmopara viticola) a szőlőben és a gyümölcsökben élősködik. Növénybetegség – lisztharmat.

Így a gombák továbbra is az egyik legrosszabbul vizsgált szerves természetcsoport. A sejt mikrostruktúráinak és biokémiájának modern vizsgálati módszerei új felfedezéseket tesznek lehetővé, amelyek alapján a gombák osztályozása folyamatosan változik.

Ajánlott: