A számunkra érdekes élőlényekről meglehetősen részletes tájékoztatást adnak a "biológia" (6. évfolyam) tankönyvek. A gombák általános jellemzői azonban egész könyvek és tudományos cikkek témája. És ez nem meglepő – nagyon érdekes tanulmányozni őket.
A gombák, amelyek általános jellemzőit ebben a cikkben mutatjuk be, az ökológiai és trofikus mutatók szerint, heterotróf eukarióták, amelyek táplálkozása kizárólag ozmotróf jellegű. Ez a meghatározás egyértelműen megkülönbözteti őket a bióta által elfogl alt tér többi élőlényétől. A gombák általános jellemzői arra utalnak, hogy a táplálkozás ozmotróf módja határozza meg morfológiai, élettani és biokémiai jellemzőit.
Vegetatív gombatest
A legtöbb gomba vegetatív teste egy erősen elágazó, korlátlan növekedésű fonal (hifák), melynek összességét ún.micélium vagy micélium. Általában a micélium teljesen elmerül a szubsztrátumban (talaj, növényi szövet, állati ürülék, növényi maradványok stb.), és szerkezetének ilyen jellemzői lehetővé teszik, hogy az egész szervezet exoozmózissal maximálisan kivonja belőle a tápanyagokat.
A felsorolt szubsztrátokban található szerves anyagok főként nagy molekulatömegű polimerek (fehérjék, poliszacharidok, nukleinsavak) formájában vannak, amelyek nem jutnak át a sejtmembránokon. Ezért a minket érdeklő gombák depolimeráz enzimeket választanak ki a szubsztrátba, amelyek a polimereket oligo- és monomerekké bontják, amelyek a sejtekbe szállíthatók. Ha az állatoknál az emésztőenzimek a bélben, akkor a gombákban kívülről választódnak ki, majd a gombahifák a kifelé fordított bélhez hasonlíthatók.
Gomba szaporodás
A micéliumnak a szubsztrátba való teljes bemerülése korlátozza a térben való megtelepedésüket. Ezért szaporítószerveik kinyúlnak az aljzat felszínére, vagy fölé emelkednek, hogy a levegőben vagy (ha a szubsztrát vízben van) a vízi környezetben terjedjenek. Sok gombánál (macromycetes) a spórákat hordozó szervek nagyok, szabad szemmel jól láthatóak (a talaj fölé emelkedő kalapgombák vagy a fán növekvő tincsgombák). Más gombák (mikromicéták) kisméretű spórás szerveik, szerkezetük csak mikroszkóp alatt látható, tömegfejlődéssel azonban különböző szubsztrátumokon penészes formában színes plakkokat képeznek.
A gombák két birodalma
A filogenetikai konstrukciók azt mutatják, hogy a "gombák" ökomorf nem egy homogén monofiletikus csoport, hanem két törzsre (királyságra) oszlik. A legtöbb, az úgynevezett "igazi gombák" (eumycetes), monofiletikusak, és a gombák (gombák) valódi birodalmát alkotják. Egy kisebb rész, az úgynevezett "gombaszerű organizmusok" (pseudomycetes), néhány algával együtt a Stramenopila királyságba tartozik, amelyben két részre csoportosul - Oomycota (oomycetes) és Labyrinthulomycota (hálózott nyálkagombák). E felosztás alapján épül fel a gombák általános jellemzője. A kalapgomba, amint láthatja, csak egy része a fajtájuknak.
Primer és másodlagos metabolitok
Minden metabolit feltételesen fel van osztva primer és másodlagosra. Az elsődleges metabolitok szükségesek a szervezet növekedéséhez, és pótolhatatlanok. Ezek nukleinsavak, fehérjék, szénhidrátok, koenzimek, lipidek stb. Ezekből sejtszervecskék épülnek fel - magok, mitokondriumok, riboszómák, sejtfal és membránszerkezetek, amelyekkel a gombák rendelkeznek. Az elsődleges metabolitok általános jellemzője, hogy lerakódásaikat a sejt tápanyag- és energiaforrásként használja fel. A másodlagos metabolitok szükségesek ahhoz, hogy a szervezet alkalmazkodjon az életkörülményekhez. Előfordulhat, hogy egyes fajokban megtalálhatók, másokban hiányoznak. Az elsődleges metabolitokkal ellentétben a másodlagos metabolitok általában kis molekulatömegű vegyületek.
fehérjék
A strukturális fehérjék a sejtfal, a membránszerkezetek,kromoszómák, amelyekből a citoszkeleton elemei épülnek fel - mikrotubulusok és mikrofilamentumok. Az enzimatikus fehérjék biztosítják az összes intracelluláris folyamatot és a környezettel való kölcsönhatást.
szénhidrát
A strukturális polimer szénhidrátok képezik a gombák sejtfalának alapját. Az ilyen szénhidrátok általános jellemzői a kémiai összetétel tekintetében lehetővé teszik, hogy három csoportba soroljuk őket: glükóz, egyéb monoszacharidok és peptidekhez (glikoproteinekhez) kovalensen kapcsolódó szénhidrátok.
A glükóz polimerek glükánok, kitinek és cellulóz. A glükánok glükózmolekulák lineáris vagy elágazó láncai. A legtöbb gomba sejtfalának külső rétegét alkotják. A kitin molekulákban a glükózmaradékok aminocsoportokhoz kapcsolódnak (aminált), amelyekhez viszont ecetsavmaradékok kapcsolódnak (acetilezve). Más poliszacharidok elágazó láncú molekulái által egymással "térhálósított" molekulák a sejtfal erős keretét alkotják. A cellulózt minden vizsgált oomycetesben találták, amelyekben a sejtfal tömegének körülbelül 10%-át teszi ki. Sokáig azt hitték, hogy az igazi gombákból hiányzik, de mostanra kimutatták jelenlétét néhány ascomycetes (Ophiostoma nemzetség) falában.
Más monoszacharidok (mannóz, galaktóz stb.) polimerei, amelyeket a magasabb rendű növényekben hemicellulóznak neveznek, nem találhatók meg minden gombacsoportban. Különösen sok mannóz polimer - mannán - található az élesztő sejtfalában. Úgy tűnik, a falnak ez az összetétele jobb bimbózást biztosít, mint a glükán.
Végül a gombák általános jellemzőikiegészíthető azzal a ténnyel, hogy sejtfalakban a növényekhez hasonlóan számos fehérjemolekulához kapcsolódó poliszacharid található - peptidoglükánok, mannanoproteinek stb. Ezek a többrétegű sejtfal középső rétegét alkotják, és fontos szerepet játszanak a sejtek szerkezeti integritásának megőrzésében. és a környezettel való cserefolyamataiban.
Tartalék szénhidrát
Ez a cikk meglehetősen részletes általános leírást ad a gombákról. Az iskola 6. osztálya az az idő, amikor először biológia órán ismerkedünk meg részletesen ezekkel az élőlényekkel. A tudás elmélyítését és részletesebb tanulmányozását ajánljuk. Térjünk át a tartalék szénhidrátok leírására.
A gombák nem találták meg a magasabb rendű növényekben és sok algában rejlő fő tartalék poliszacharidot – a keményítőt. Az eumycetesben lévő glükóz glükánként tárolódik, közel az állati keményítő-glikogénhez. A glükánok mellett a gombák más raktározó szénhidrátokat is tartalmaznak, amelyek egy része egyedülálló a gombavilágban. Ez elsősorban a diszacharid trehalóz. A trehalózt sokáig csak gombákban találták meg, ezért kapta második nevét - mycosis. Ma már egyes magasabb rendű növényekben is megtalálható kisebb vegyületként. A trehalóz fontos szerepet játszik a gombasejtek stresszhez való alkalmazkodásában és az ozmotikus folyamatok szabályozásában. A gombasejtek cukoralkoholokat is tartalmaznak – mannitot, szorbitot, xilitet stb.
Lipidek
A lipidek (a glicerin egyenes láncú alifás monokarbonsavakkal alkotott észterei) fontosaktartalék termékek, zsírcseppek formájában rakódnak le a sejtben. A gombákra jellemző a többszörösen telítetlen (az alifás láncban több kettős kötéssel rendelkező) zsírsavak magas tartalma, például a linolén - három és az arachidon - zsírsavak négy kettős kötéssel. Foszfolipidek formájában (éterikusan a foszforsavhoz kapcsolódnak) a lipidek a sejtmembránok fő alkotóelemei. A membránszerkezetek kialakításában fontos szerepet játszanak a szterol lipoidok is, amelyek a membrán szilárdságát adják. Ellentétben az állati koleszterinnel, amelynek molekulája 27 szénatomot tartalmaz (C-27) és a növényi fitoszterolokkal (C-29), a gomba fő szterinje az ergoszterin (C-28).
Másodlagos metabolitok: pigmentek
A gombák mentesek a fotoszintetikus pigmentektől, de nagyszámú olyan vegyületet termelnek, amelyek színezik a micéliumot, a szaporítószerveket vagy a szubsztrátot. Kémiai természeténél fogva a legtöbb pigment terpenoid (karotinoid) vagy aromás vegyület. Különféle funkciókat látnak el. Tehát a karotin narancssárga származékai indukálják a szexuális folyamat lefolyását a nyálkahártya gombákban; Az aspergillus sötétzöld és fekete fenolos pigmentjei csak a spórákat hordozó berendezésben rakódnak le, amely a szubsztrát micéliummal ellentétben a levegőben képződik, és spórákban az ultraibolya fénytől való védelem érdekében; sötét színű melanin rakódik le a sejtfalakban, növelve azok erejét.
Toxinok és antibiotikumok
Sok gomba olyan vegyületeket termel, amelyek mérgezőek más szervezetekre, amelyekgyakran megjegyzik, amikor a gombákról általános leírást készítenek (6. osztályos tankönyv vagy egyetemi tankönyv). A mikroorganizmusokra mérgező anyagokat antibiotikumoknak, a növényekre mérgező anyagokat - fitotoxinoknak, állatokra és emberekre mérgező anyagokat - mikotoxinoknak nevezzük. Egyes gombás metabolitok, amelyek mérgezőek az élőlények különböző csoportjaira (mikroorganizmusok és növények, növények és állatok), összetett hatást fejtenek ki. Az antibiotikumokat számos, a talajban élő gomba szintetizálja, amelyeknek más mikroorganizmusokkal kell versenyezniük a tápanyag-szubsztrátumokért. Kémiai természetük és hatásmechanizmusuk változatos. Így az antibiotikumok penicillinek és cefalosporinok gátolják a sejtfalszintézist baktériumokban, trichotecinek - fehérjeszintézist eukarióta mikroorganizmusokban, grizeofulvin - mitózist.
Fitotoxinok és mitotoxinok
A gombák által a fertőzött növény szövetébe kiválasztott fitotoxinok a növényi sejtek pusztulását okozzák, amelyek aztán könnyű prédává válnak a parazita számára. A toxinok gátolják az enzimatikus folyamatokat a fertőzött növények sejtjeiben (például az Alternaria gomba tentoxinja gátolja a fotoszintetikus foszforilációt), erős membranotróp hatást fejtenek ki és befolyásolják az anyagok membránokon keresztül történő szállítását, az ionok transzmembrán transzportját (fuzársav, fusicoccin stb.).).
A mikotoxinokat két csoportra osztják: a mikroszkopikus gombák (mikromicéták) toxinjaira és a nagy termőtesttel rendelkező makromicéták toxinjaira. Az előbbiek különösen veszélyesek a növényt megfertőző gombákbanélelmiszerekhez használt termékek. Például az anyarozs szkleróciumokban alkaloidok (nitrogéntartalmú heterociklusok) halmozódnak fel, amelyek idegmérgek. A sütés során nem pusztulnak el, ezért a lisztből, őrölt szklerócium keverékével sült kenyér rendkívül veszélyes. Használata súlyos, gyakran halálos mérgezést okozhat. Egy másik gabonaparazita a fülfuzárium kórokozója. Ez egy Fusarium gomba, amely terpenoid méreganyagokat bocsát ki a gabonába, ami súlyos mérgezést is okoz (a fuzáriummal fertőzött lisztből sütött kenyeret népiesen "részeg kenyérnek" nevezték, mert szédülést, hányást és egyéb súlyos alkoholmérgezésre emlékeztető tüneteket okozott).
Ételgomba
Jelenleg nagyon sok információt halmozott fel táplálkozásukról a biológia tudománya. A gombák általános jellemzői ebből a szempontból a következők. A legtöbb gomba táplálkozása a növények rovására megy végbe, ezért aktív enzimekkel rendelkeznek, amelyek lebontják az élő növényekben és a növényi törmelékben a szerkezeti és raktározó poliszacharidokat. Ezek olyan pektinázok, amelyek a poligalakturonsavat (pektint) kis molekulatömegű oligogalakturonidokká, xilanázokká, cellobiázokká és cellulózokká bontják, amelyek a cellulózt és a hemicellulózt - a növényi sejtfal fő szénhidrát-komponenseit, az amilázt, amely lebontja a keményítőt stb. A növényi sejtek tömege a cellulóz után a lignin, amely aromás gyűrűk háromdimenziós polimerje. Főleg a lignifikált sejtekben van belőle. A lignin a legmakacsabb növényi polimer, és csak a gombákban (főleg a fapusztító tindergombákban) van lignáz enzim, amely lebontja azt. A parazita gombák, amelyek hatással vannak az állatok és az emberek bőrére (bőr, szőr, toll), olyan enzimeket választanak ki, amelyek elpusztítják a keratin fehérjét, amelyből felépülnek.
A felsorolt enzimek nagy részét a sejtek nem folyamatosan energiatakarékossági célból szintetizálják, hanem csak a megfelelő anyag jelenlétében a környezetben (például ha nincs pektin a környezetben, akkor pektináz) nem szintetizálódik). Nem konstitutívak, hanem szubsztrát indukciónak vannak kitéve. Ráadásul nem képződnek, ha a tápanyag keveréke kedvezőbb energiaanyagcsere-vegyületekkel (katabolitokkal) van. Például a legtöbb poliszacharid lebontásának végterméke a glükóz, ezért a pektin vagy cellulóz mellett glükózt is tartalmazó környezetben nem termelődik pektináz és celluláz. A glükóz kinyerésére aligha tanácsos bonyolult kémiai eljárásokat végrehajtani, ha az már jelen van a tápközegben. Ezt a szabályozást katabolit elnyomásnak nevezik.
Ivartalan szaporodás
Folytatva egy olyan téma feltárását, mint "A gombák általános jellemzői", röviden ismertetjük a szaporodás jellemzőit. Ezekben a szervezetekben az ivartalan szaporodást mozgékony és mozdulatlan spórák is végrehajthatják. A zoospórák kisszámú vízi és szárazföldi gombát alkotnak, amelyekben egyértelműen nyomon követhető a víziekkel való genetikai kapcsolat. Az oomycetes és a hyphychytria zoospóráiban a flagellák szerkezete hasonló az ochrophytáknál leírtakhoz.algákban és chytridiomycetesben e csoport leírásánál figyelembe vesszük. A legtöbb gombafaj mozdulatlan spórákkal szaporodik, ami azt jelzi, hogy nagyon hosszú partot érnek. A spórák kialakulhatnak endogénen sporangiumokban (sporangiospórák) vagy exogén módon (konídiumok). Az endogén spórák csak a sporangium megsemmisülése után szabadulnak fel, ami általában akkor következik be, amikor az nedves lesz. Általában nagyszámú (több ezer) spóra képződik a sporangiumokban, azonban egyes fajok kis sporangiumokat (sporangiolusokat) alkotnak, amelyekben csak néhány spóra van (néha egy). Ez utóbbi esetben a sporangiolus membránok és a spórák egyesülhetnek, majd az endogén spóra exogénként működik. Ez az endogén spórák elsődleges előfordulását jelzi, amelyek az exogén spórák előfutárai voltak.
Szexuális szaporodás
A szexuális folyamat leggyakoribb és legegyszerűbb típusa két vegetatív sejt fúziója, amelyek nem differenciálódnak ivarsejtekké, ezt nevezik szomatogámiának. Hasonló típusú szexuális folyamat jellemző az ascomycete élesztőgombákra, sok bazidiomicétára és más gombákra. Néha még sejtfúzió nélkül is lezajlik, a sejtmagok egyszerű fúziója a sejten belül. Egy bonyolultabb szexuális folyamatot megelőz a partner micélium helyek (gametangia) szétválása, amelyek azután egyesülnek. Az ilyen szexuális folyamat, a gametangiogámia sok zigo- és ascomycetára jellemző. Végül a gombáknak is van gametogámiája, amely más eukarióta élőlényekre jellemző, pl. speciális ivarsejtek fúziója.
Az algákra jellemző klasszikus izo- és heterogámia,csak alsóbbrendű gombákban - chytridiomycetesben találhatók. A gombákban egyáltalán nincs klasszikus oogámia. Még a petesejtek is, amelyeket oogámiájuk miatt neveztek el, nem rendelkeznek hím ivarsejtekkel (spermatozoa vagy hímivarsejt), és az oogoniumban lévő petéknek nincs saját sejtfaluk, ezért ooszférának nevezik. Egyes erszényes állatoknak van oogoniumuk (de a női petesejt ivarsejtjei nélkül, azaz gametangiát képviselnek), de nincs antheridium, így a megtermékenyítés vegetatív hifával történik. Más ascomycetes és bazidiomycete rozsdagombák hím ivarsejtekkel rendelkeznek - spermiumok, de hiányoznak a női ivarsejtek, és néha gametangia (spermatogámia). Egyes fajoknál a spermiumoknak kettős funkciójuk van – hím ivarsejtek és ivartalan spórák (konídiumok).
Következtetés
A gombák általános jellemzői: táplálkozás és légzés, spóraszaporodás – mindez nagyon érdekli a természet szerelmeseit. Végül is ezek egyedi organizmusok, amelyek nem tartoznak sem növényekhez, sem állatokhoz. Miután megnyitotta a "Gombák általános jellemzői" (7. osztály) témát a tankönyvben, megtudhatja, hogy külön királyságot alkotnak. A többi birodalom az állatok, növények, vírusok és baktériumok. Az iskolai tankönyvekben és ebben a cikkben ismertetett "A gombák általános jellemzői és jelentősége" témakör csak alapvető információ róluk. Egész könyvek születtek róluk, így nagyon sokáig lehet őket tanulmányozni. Az egyik legérdekesebb téma véleményünk szerint a penészgombák általános jellemzői. A penész az egyika legősibb élőlényfaj a Földön. 200 millió évvel ezelőtt jelent meg, és remekül érzi magát a modern körülmények között. Nyissa meg bármelyik iskolai tankönyv "A gombák birodalma. Általános jellemzők" (6. osztály) részét, és részletesebb információkat talál róla.
