Размножение плесневых грибов кратко

Обновлено: 07.07.2024

Грибы способны размножаться различными способами. Наиболее простым, свойственным всем грибам, является размножение частями мицелия. Каждая часть мицелия (грибница), попав на новый участок субстрата, при благоприятствующих обстеятельствах становится самостоятельной и развивается как целый организм, а часть мицелия, которая погружена в питательный субстрат, играет основную роль в обеспечении организма плесневого гриба питательными веществами, влагой и минеральными веществами. Воздушная же часть, поднимающаяся над поверхностью субстрата, как правило, служит для образования различных телец, с помощью которых плесневые грибы размножаются (оидии, споры, конидии и др.).

Оидии — это тельца, представляющие собой части мицелия. Образуются они некоторыми многоклеточными грибами, у которых зрелый мицелий распадается на множество мелких участков, приобретающих плотную оболочку.

Споры — тельца различной формы, имеющие размеры до нескольких микрон; обычно находятся на концах гиф воздушной части мицелия, внутри особых образований овальной и полукруглой формы — спорангий.

Спор ангиоспоры образуются путем распада многоядерной цитоплазмы молодого спорангия на множество отдельных участков, которые постепенно покрываются собственной оболочкой и превращаются в споры.

Нити воздушного мицелия, несущие спорангии, носят название спорангиеносцев. Такое образование спор характерно для одноклеточных грибов. У многоклеточных формируются так называемые экзоспоры, т. е. внешние, или наружные, которые чаще именуют конидиями, а воздушные гифы, несущие их,— конидиеносцами.

Конидии образуются путем отделения непосредственно от конидиеносцев или особых клеток, расположенных на их вершине. Эти клетки обычно имеют продолговатую форму и называются стеригмами. Конидии располагаются на конидиеносцах (или на стеригмах) поодиночке, цепочками и др.

Спорангиеносцы и конидиеносцы на поверхностях материалов, пораженных грибами, образуют видимый пушистый налет. Различная окраска его (зеленая,, черная, оливковая, розовая, белая, серая и др.) зависит от окраски конидий, спор, оидии, которые па достижении грибами физиологической’зрелости образуются в громадном количестве. Мицелий грибов, как, правило, бесцветен.

Многие грибы, размножаясь тем или иным вегетативным способом, при подходящих условиях развития могут размножаться и половым путем. Процесс этот у разных грибов неодинаков. Однако всегда при этом образуются особые плодовые тела, в отдельных случаях достигающие огромных размеров (шляпочные, пластинчатые, трубчатые и другие встречаемые в природе грибы представляют собой плодовые тела плесневых грибов).

Половые споры располагаются на пластинках или во вместилищах — сумках. Примером последних могут служить различные виды дождевиков, строчки. Грибы, способные размножаться половым путем, называют совершенными. Некоторые грибы вообще не размножаются половым путем. Их относят к несовершенным.

Знание особенностей строения мицелия, органов вегетативного размножения, строения плодовых тел необходимо в практической работе для распознавания конкретных возбудителей тех или иных процессов.

Многие грибы при наступлении неблагоприятных условий способны образовывать покоящиеся стадии в виде так называемых склероций. Это крепкие, твердые с поверхности, обычно темные, а внутри белые желвачки различных размеров и форм, образованные из плотно переплетенных гиф. Склероций, попадая в благоприятные для развития условия, прорастают и образуют те или иные (в зависимости от вида гриба) органы размножения. Они часто образуются в колосьях злаков. Другой покоящейся стадией являются хламидоспоры. При их образовании цитоплазма внутри гиф собирается в виде комочков, образуя новую оболочку, обычно толстую и окрашенную, и гифы становятся похожими на цепочки или четки, состоящие из хламидоепор. Иногда хламидоспоры образуются только на концах гиф (рис. 5).

Многоклеточное строение, дифференциация жизненных функций между частями гриба — воздушным и глубинным мицелием — свидетельствуют о том, что плесневые грибы являются более высокоорганизованными, сложными организмами по сравнению с бактериями.

Плесневые грибы представляют собой грибницу без плодовых тел. Их можно обнаружить в виде налёта (плесени) на продуктах питания (например, на хлебе), на гниющих остатках растений. К этой группе грибов относятся белая плесень мукор (известно \(60\) видов) и сизые плесени (например, пеницилл).

Плесневый гриб мукор часто появляется в виде белого пушка на хлебе, если он находится в тёплой и влажной среде. Через некоторое время налёт темнеет.

Мукор развивается также в почве, на растительных остатках, овощах и фруктах. Его грибница состоит из одной разросшейся и разветвлённой клетки со множеством ядер. Грибница сильно разрастается и поглощает питательные вещества из того, на чём она поселилась.

Размножение мукора происходит кусочками грибницы или с помощью спор. Споры образуются в шарообразных спорангиях, которые развиваются на концах нитей плесени. Споры мелкие и лёгкие, разносятся они потоками воздуха. В благоприятных условиях из них появляются новые нити плесени.

Некоторые виды мукора (мукор китайский) используют в азиатских странах в качестве закваски при изготовлении пищи, например, соевого сыра.

Часто мукор вырастает на кормах, пищевых продуктах, вызывая их порчу — плесневение. Иногда мукор вызывает болезни животных и человека.

Широко распространен также и другой плесневый гриб — пеницилл . Плесень, образованная пенициллом, имеет разную окраску, чаще зеленоватую. Пеницилл отличается от мукора тем, что его ветвящиеся нити разделены перегородками на отдельные клетки.

Пеницилл оказался очень важным для развитии медицины. В начале \(XX\) в. учёные установили, что зелёная плесень губительна для болезнетворных бактерий. Из клеток гриба был выделен антибиотик пенициллин . Это открытие оказалось спасительным для миллионов людей, так как было обнаружено эффективное лекарство для лечения многих инфекционных заболеваний.

Плесневые грибы служат источником не только антибиотиков, но и других лекарств, позволяющие бороться с вредными грибами и амёбами, паразитирующими в организме человека.

Они поселяются на остатках живых организмов и превращают их в гумус, обогащая почву и повышая её плодородие.

Грибы образуют отдельное царство живых организмов. Их изучением занимается наука биология. Грибы появились на нашей планете очень давно и распространились во всех климатических поясах. Их можно встретить в воде, почве, на деревьях, в живых организмах и их останках.

Характеристики плесневых грибов

По своим характеристикам грибы относятся и к растениям, и к животным. Как и растения, они постоянно растут, но при этом неподвижны. Грибы поглощают питательные вещества всей поверхностью тела. Но в отличие от растений, в грибах не происходит процесс фотосинтеза. И питаются они готовыми органическими веществами, так же, как и животные.

У грибов есть особенность, присущая только этому царству: они образуют ветвящуюся грибницу (мицелий), состоящую из тонких нитей — гиф. В зависимости от их вида, грибы делятся на низшие и высшие.

Гифы низших грибов не имеют перегородок, и мицелий является одной большой разветвленной клеткой. Поперечное деление нитей мицелия на клетки характерно для высших грибов.

Большинство плесневых грибов являются представителями низших грибов. Они составляют большую группу микроорганизмов, которая возникла на нашей планете одной из первых. Неприхотливый характер позволил плесневым грибам выжить в изменчивых условиях. Сейчас учеными описано около сотни тысяч видов. Но по общим оценкам их более миллиона.

Изучением микроорганизмов занимается микробиология. Ее основоположником считается французский ученый Луи Пастер. Именно он доказал, что плесневые грибы могут выполнять полезные для человека функции.

Рекордная высота, на которой были обнаружены споры плесневых грибов, 33 км.

Внешний вид плесневых грибов отличается разнообразием окраски. Часто цвет плесени связывают с ее названием. Существуют такие виды, как черная плесень, серая плесень, зеленая плесень, розовая плесень.

Характерным признаком этого вида микроорганизмов является формирование плесени на питательных веществах. Иногда она напоминает паутину, может быть пушистой или похожей на пыль.

Особенности строения плесневых грибов

Принципиальное отличие плесневых грибов от бактерий состоит в наличии одного или нескольких дифференцированных ядер.

Вегетативное тело плесневых грибов представляет собой грибницу, образованную гифами. Некоторые грибы вообще не имеют мицелия или он слабо развит.

Гифы низших грибов не имеют внутренних перегородок, то есть являются несептированными. Гифы высших грибов состоят из нескольких клеток и являются септированными. Независимо от вида гифов, клетка имеет одно или несколько ядер, оболочку и протоплазму.

Оболочка высших грибов содержит хитин, у некоторых видов она состоит из целлюлозы или близких к ней соединений. Клетки состоят из митохондрий, генерирующих энергию, рибосом, принимающих участие в синтезе белка, вакуолей, заполненных клеточным соком.

По цитоплазме клеток плесневых грибов распределен гликоген, а жировые вещества и липиды принимают форму капель.

Мицелий некоторых видов грибов распределен как на поверхности, так и в толще носителя. Часть гифов служит для прикрепления и питания грибницы, в других же формируются и созревают споры.

Питание и размножение плесневых грибов

Плесневые грибы являются гетеротрофами, поэтому для роста и размножения им нужны готовые органические вещества. Это связано с неспособностью самостоятельно образовывать их из углекислого газа. Вторым необходимым компонентом является воздух.

Чтобы поддержать свою жизнедеятельность, грибам необходимо питаться. Они перерабатывают остатки растений, опавшие листья, ветки, гниющую траву, а также органические вещества умерших организмов, мертвых насекомых и экскременты животных. Грибы являются редуцентами.

Редуценты — организмы, разлагающие отмершие останки живых существ до минеральных веществ.

Питание плесневых грибов способствует насыщению почвы минеральными веществами. К тому же процесс жизнедеятельности плесени является одним из этапов круговорота углерода в природе.

Плесневые грибы не обладают определенным типом питания. Виды, которые развиваются на веществах, подверженных гниению, поглощают отмершие частицы и обогащают почву минеральными веществами.

Грибницы, развившиеся в среде обитания человека, вызывают гниение пищи, порчу здоровья и имущества человека.

Полезные виды плесени, или сапротрофы, питаются сахаром, целлюлозой, белковыми соединениями и органическими кислотами. Колонии сапротрофов, обитающие на каменистых поверхностях или металлопластике, развиваются очень быстро.

Плесневые грибы также могут питаться пищевыми продуктами или отходами.

Размножение плесени бывает половым и бесполым, или вегетативным. Вегетативное размножение подразумевает отделение от грибницы частей мицелия (спор), которые могут существовать самостоятельно.

Споры образуются двумя способами:

Они созревают внутри одной клетки — спорангия. В нем одновременно могут находиться до десяти тысяч спор. Созревшие споры уносят воздушные или водные потоки.
Образуются на концах гиф, из которых состоит грибница. Крайние в цепочке споры отрываются и прорастают в благоприятной среде.

При истощении питательной среды, на которой развивается плесневый гриб, размножение происходит половым путем. Половые клетки из разных грибниц соединяются, их ядра соединяются в зиготу. Со временем она делится, и новые клетки превращаются в споры.

Типы плесневых грибов

Плесневые грибы можно обнаружить среди представителей следующих больших классов:

Хитридиомицеты. Микроскопические грибы, простейшие по развитию мицелия. Их жизнедеятельность связана с водой. Представитель данного класса — плесень Synchytrium endobioticum, которая поражает картофель.
Оомицеты. Мицелий хорошо развит, но является одноклеточным. Стенки клеток грибов этого класса состоят из целлюлозы. Плесень Phytophtрora infestаns вызывает фитофтороз помидоров и картофеля. Plasmоpara viticola поражает листья винограда.
Фикомицеты. Для представителей класса характерно наличие многоядерного одноклеточного мицелия. Наиболее распространены плесневые грибы родов Mucor, Rhizopus и Thamnidium. Они вызывают порчу продуктов и мягкую гниль плодов.
Аскомицеты. Класс насчитывает около 30000 видов. Отличительная черта — наличие асков, или сумок, со спорами. Представители среди плесневых грибов — Aspergillus и Penicillium. Эти виды плесени вызывают порчу пищевых продуктов.
Базидиомицеты. Мицелий грибов хорошо развит, является многоклеточным. Грибы поражают древесину, как живую, так и мертвую, злаковые культуры (головня) и дикорастущие растения (ржавчина).
Класс несовершенных грибов. Хорошо развитый многоклеточный мицелий. Представители класса — Penicylium и Aspergillus, Fusarium, Oidium, Botrytis, Alternaria и Cladosporium.

Наиболее изученными родами плесневых грибов, которые чаще всего используются человеком, являются:

дрожжи;
мукор;
аспергилл;
пенициллин.

Дрожжи относятся к одноклеточным грибам. Их клетка имеет форму шара. Насчитывается более 1500 видов, но большинство из них не могут образовывать грибницу. Дрожжи размножаются почкованием: на материнской клетке образуется нарост, который отделяется от нее, достигнув определенного размера. Питаются эти клетки кислородом или парами спиртов, образовавшимися при брожении.

Плесень рода Mucor образует колонии в верхних слоях почвы, а также на поверхности овощей и фруктов. Скорость их размножения очень высокая, высота грибницы достигает нескольких сантиметров. Мукоры способны вызывать грибковые заболевания.

Род Aspergillus включает в себя несколько сотен видов, обитающих в разных климатических условиях. Они образуют колонии плоской формы. Изначально плесень имеет белый окрас, но со временем может приобретать различные цвета. Аспергилл размножается спорами и часто встречается в помещениях с высокой влажностью.

Самый известный род плесени — Penicillium. Она встречается в различных местах. Мицелий грибов ветвящийся, размножение происходит с помощью спор. Клетки пеницилла образовывают пенициллин, способный убивать бактерии. Открытие этого антибиотика стало прорывом в развитии медицины.

Значение плесневых грибов для человека

Плесневые грибы нашли широкое применение в промышленности, сельском хозяйстве, фармакологии и медицине.

Плесень и получаемый из нее триходермин используют в сельском хозяйстве для подавления роста патогенов, которые вызывают поражение растений. В борьбе с вредными насекомыми также используют некоторые виды плесневых грибов.

Микроорганизмы рода Fusarium способствуют росту сельскохозяйственных культур и увеличению количества урожая. Плесневые грибы участвуют в минерализации органических веществ. С их помощью образуется перегной.

Грибы группы цефалоспоринов используются при производстве лекарственных препаратов. Более 100 видов плесени применяется при изготовлении антибиотиков, таких как пенициллины, гризеофульвин и фумагиллин. Они применяются для лечения болезней человека и животных.

В сентябре 1928 года известный британский микробиолог Александр Флеминг в ходе лабораторной работы по изучению стафилококков случайно открыл губительное действие плесневых грибов Penicillium на бактерии.

Дрожжи применяются для получения лекарств и биологически активных добавок. С их помощью лечат аллергии и восстанавливают микрофлору желудочно-кишечного тракта.

В фармакологии из плесневых грибов вырабатывают статины, которые понижают уровень холестерина в организме, предотвращают возникновение и развитие атеросклероза и других сердечно-сосудистых заболеваний.

Широко используются грибы и в пищевой промышленности. При помощи дрожжей готовят тесто для выпечки, квасят капусту и солят огурцы. Также эти грибы используют в производстве алкогольных напитков и приготовлении колбасных изделий.

В виноделии плесневый гриб Botrýtis cinérea используют для производства элитных десертных вин. Плесень, покрывающая ягоды винограда, повышает концентрацию сахара в нем.

Большой популярностью в странах Европы пользуется сыр с плесенью. Насчитывается до десятка видов такого продукта. Рецепт его приготовления появился около двух тысяч лет назад.

Африканское племя Банту заплесневелые продукты считает деликатесом и часто употребляет в пищу. К примеру, зерна кукурузы специально оставляют в местах с повышенной влажностью, чтобы они покрылись грибком.

Фермент протеиназа, полученный из плесневого гриба, улучшает качество продуктов из мяса и рыбы. Черные споры гриба Aspergillus используются при производстве лимонной кислоты.

Плесневые грибы нашли применение во многих сферах жизни и деятельности человека. Но и сейчас продолжаются исследования по изучению и влиянию плесени, что открывает новые возможности для их использования.

Плесневые грибы — это грибные организмы, способные образовывать характерный налет или плесень на различном субстрате (почве, органических остатках).

Такие грибы становятся причиной порчи доброкачественных продуктов: хлеба, овощей, ягод, фруктов и др.

Большая часть таких грибов является сапрофитами. Некоторые из них — возбудители инфекционных заболеваний животных и человека.

К примеру, плесневый гриб трихофитон — причина появления стригущего лишая у человека и животных.

Самые распространенные виды плесневых грибов — аспергилл, пеницилл и мукор.

Характеристика мукора

Гриб мукор, за которым скрывается белая, головчатая или хлебная плесень, является сапрофитным плесневым грибом: он образует пушистый налет на пищевых продуктах, кормах, конском навозе, поверхности почвы и т. д.

Чем отличается мицелий мукора от мицелия пеницилла, к примеру? Мукор одноклеточный, так как мицелий гриба, пронизывающий субстрат, является большой ветвистой клеткой с многочисленными ядрами. У гриба мукора есть два способа размножения: половой и бесполый. И они имеют разное значение.

Бесполое спороношение играет наиболее важную роль в распространении и сохранении плесени мукор. Если условия благоприятные, то такое размножение осуществляется равномерно на протяжении всей жизни гриба.

Как происходит бесполый процесс размножения:

вначале белая плесень мукора представлена пушистым налетом;
потом этот налет становится черным, а на отростках гифов (спорангиеносцах), которые направлены вверх вертикально, формируются черные округлые спорангии. Внутри этих спорангиев развиваются неподвижные одноклеточные споры черного цвета;
когда оболочка спорангия разрывается, воздушные потоки разносят мелкие легкие споры. Когда споры попадают на благоприятный субстрат, то прорастают и формируют новые мицелии.

К половому процессу размножения грибы прибегают только тогда, когда питательный субстрат истощается.

При половом размножении содержимое двух специализированных клеток — гаметангиев — сливается, образуя зигоспору. После периода покоя она прорастает.

Характеристика аспергилла

Аспергилл черный отличается наличием многоклеточного мицелия. У плодоносного гифа (конидиеносца), расположенного на верхушке, есть утолщение с палочкообразными выростами. От этих выростов в процессе отшнуровывается цепочка спор.

Важно отметить, что образование плодовых тел происходит очень редко.

Характеристика пеницилла

Гриб пеницилл является сапрофитом, образующим мицелий — зеленую или сизоватую плесень — на влажное сене, продуктах питания, остатках растительного характера и т.д.

Пеницилл многоклеточный. Сильно разветвленные многоклеточные гифы формируют грибницу пенициллов. Если размножение бесполое, то на поверхности мицелия формируются конидиеносцы. Они представляют собой направленные вертикально вверх отростки, верхушки которых похожи на кисточки. От этих отростков отсоединяется множество легких и мелких спор — конидий.

Половой способ размножения практически не характерен для грибов пенициллов. В результате такого размножения на мицелии образуются микроскопические круглые плодовые тела: внутри них формируются споры.

Говоря о значении плесневых грибов, стоит отметить, что отдельные виды пенециллов вырабатывают и выделяют в окружающую среду специфическое вещество — антибиотик пенициллин. Английский ученый А. Флеминг первым показал бактерицидные качества гриба пенициллина. Это вещество используется в лечении абсцессов, инфекционных ран, пневмонии, менингита и прочих заболеваний, которые вызывают болезнетворные микроорганизмы.

В пищевой промышленности некоторые виды пенецилов используются в производстве таких видов сыра как камамбер, рокфор, бри.

Правильное название гриба — пеницилл, а не пенницил или пенициллум (такие названия встречаются довольно часто).

Гриб мукор относится к царству Грибы, отделу Зигомикота. Огромный вклад в изучение данного представителя внесли труды Николая Наумова, описавшего около двухсот видов. Появление первых мукоровых грибов отмечают с протерозойской эры.

Рисунок и строение плесневого гриба

Грибы рода мукор можно обнаружить в почве, помете, встретить на просроченных продуктах питания.

Формирование гриба происходит в виде мицелия – белой плесени, которую видно невооруженным глазом. Затем мукор начинает подниматься вверх посредством гифов, на которых созревают спорангиеносцы. На их концах образуются шаровидные утолщения. Микроскопически в этих образованиях ядра расположены в большом количестве, что ведет к уплотнению цитозоля (цитоплазмы) на периферии.

Как выглядит мукор под микроскопом

Грибы относятся к эукариотам - организмам, клетки которых содержат оформленное ядро.

В состав клетки входят:

цитоплазма и ядро, составляющие протопласт;

вакуоли – клеточные элементы, ответственные за внутриклеточное пищеварение.

В состав клеточной оболочки мукора входит хитозан. Последний выполняют опорную функцию. Так, каркасом мицелия и гиф служит клеточная оболочка, которая может кальцифицироваться в процессе жизни. В строении гриба присутствует плазмолемма, отграничивающая протопласт. Она необходима для контроля поступающих в клетку веществ. Основная энергетическая субстанция – митохондрии, погруженные в цитоплазму наряду с другими органеллами.

Другая составляющая протопласта – ядро. Значительное число ядер входит в состав мицелия – тела гриба. Роль корней выполняют гифы. Они могут быть разделены перегородками – септами, которые отсутствуют у мукора. Поэтому данный представитель состоит из несептированных гиф. По скорости роста гиф мукорные грибы быстрорастущие.

Размножение мукора

Жизненный цикл представлен двумя фазами развития: гаплоидной и диплоидной. Мукор существует в основном в бесполой стадии. Двойным набором хромосом обладает только зигота.

Белая плесень представлена спорангиеносцами. Именно там созревают спорангии, в которых образуются спорангиоспоры.

Половая стадия носит название зигогамии. Мицелии соединяются с образованием перегородок, так происходит объединение содержимого. В результате образуется зигота. Необходимое условие - соприкосновение мицелиев противоположного знака, только в этом случае возможно слияние мужской и женской клетки.

При попадании в благоприятные условия зигоспора прорастает. В дальнейшем в ходе мейоза в клетке остается только одно ядро. После этого клетка переходит в состояние митоза. По способу размножения в жизненном цикле преобладает гаплоидная стадия.

Питание гриба

Происходит в кислородной среде, при повышенной влажности. Цельные органические вещества – идеальная среда существования гриба. Белая плесень – сапротроф.

Относительно пищевых продуктов напрашивается следующий вывод: чем выше содержание углеводов в среде, тем более она будет благоприятна для развития плесневелого мукора. Сюда относятся:

Использование и значение в природе

Представители мукоровых выражены как одноклеточными, так и многоклеточными формами. По отношению к жизнедеятельности человека выделяют патогенные и промышленно полезные виды. Так Мукор Зимний применяют при изготовлении молочных изделий, дрожжей. Помимо биологии, в фармации из мукора получили пенициллин, который применяют в борьбе с бактериями.

Опасность белой плесени

По отношению к жизни человека мукор является паразитом. Вырастает в загрязненных условиях, чаще всего средой обитания является просроченные пищевые продукты.

Патогенные возбудители могут вызвать мукоромикоз внутренних органов. Поселяясь на продуктах питания, развивается их плесневение. Употребление зараженных продуктов может привести к дисбактериозу, отравлению, синдрому раздраженной кишки.

Заключение

Мукор имеет ряд особенностей, что позволяет дифференцировать его с другими представителями грибов по внешнему виду. Для его созревания необходимы определенные условия выращивания, что отличает данное семейство плесневых грибов.

Читайте также: