Get detaljerede oplysninger om organismer af interesse for os er givet af lærebøger om emnet "biologi" (grad 6). Svampenes generelle karakteristika er dog et emne for hele bøger og videnskabelige artikler. Og det er ikke overraskende - det er meget interessant at studere dem.
Svampe, hvis generelle karakteristika er præsenteret i denne artikel, ifølge økologiske og trofiske indikatorer, er heterotrofe eukaryoter med en udelukkende osmotrof ernæringstype. Denne definition adskiller dem klart fra andre organismer i det rum, som biotaen optager. Svampenes generelle karakteristika tyder på, at det er den osmotrofe ernæringsmetode, der bestemmer deres morfologiske, fysiologiske og biokemiske egenskaber.
Vegetativ krop af svampe
Den vegetative krop af de fleste svampe er en stærkt forgrenet tråd (hyfer) med ubegrænset vækst, hvis helhed kaldesmycelium eller mycelium. Norm alt er myceliet helt nedsænket i substratet (jord, plantevæv, dyreekskrementer, planterester osv.), og sådanne træk ved dets struktur gør det muligt for hele kroppen at udtrække næringsstoffer fra det maksim alt ved hjælp af eksosmose.
Organiske stoffer i de anførte substrater er hovedsageligt i form af højmolekylære polymerer (proteiner, polysaccharider, nukleinsyrer), som ikke passerer gennem cellemembranerne. Derfor udskiller svampe, hvis generelle karakteristika vi er interesserede i, depolymeraseenzymer i substratet, som nedbryder polymerer til oligo- og monomerer, der kan transporteres ind i celler. Hvis der hos dyr udskilles fordøjelsesenzymer inde i tarmen, så udskilles de i svampe udenfor, og så kan svampehyferne sammenlignes med en tarm, der er vendt vrangen ud.
Reproduktion af svampe
Fuldstændig nedsænkning af myceliet i substratet begrænser muligheden for, at de slår sig ned i rummet. Derfor rager deres reproduktionsorganer ud til overfladen af substratet eller hæver sig over det for at spredes i luften eller (hvis substratet er i vand) i vandmiljøet. Hos mange svampe (macromycetes) er de sporebærende organer store, tydeligt synlige for det blotte øje (hudesvampe, der rejser sig over jorden eller tindersvampe, der vokser på et træ). Andre svampe (micromycetes) har små spordannelsesorganer, deres struktur kan kun ses i mikroskop, men med masseudvikling danner de farvede plaques i form af skimmelsvampe på forskellige substrater.
To kongeriger med svampe
Fylogenetiske konstruktioner viser, at "svampe"-ekomorfen ikke er en homogen monofyletisk gruppe, men er opdelt i to phyla (riger). De fleste, kaldet de "ægte svampe" (eumycetes), er monofyletiske og udgør det egentlige kongerige af svampe (svampe). En mindre del, kaldet "svampelignende organismer" (pseudomycetes), indgår, sammen med nogle alger, i riget Stramenopila, hvor den er grupperet i to divisioner - Oomycota (oomycetes) og Labyrinthulomycota (nettede slimskimmel). Baseret på denne opdeling bygges en generel karakteristik af svampe. Hatsvampe, som du kan se, er kun en del af deres sort.
Primære og sekundære metabolitter
Alle metabolitter er betinget opdelt i primær og sekundær. Primære metabolitter er nødvendige for væksten af organismen og er uerstattelige. Det er nukleinsyrer, proteiner, kulhydrater, coenzymer, lipider osv. Celleorganeller er bygget af dem – kerner, mitokondrier, ribosomer, cellevægge og membranstrukturer, som svampe har. Det generelle kendetegn ved primære metabolitter er, at deres aflejringer bruges af cellen som kilder til ernæring og energi. Sekundære metabolitter er nødvendige for organismens tilpasning til livsbetingelser. De kan findes i nogle arter og fraværende i andre. I modsætning til primære metabolitter er sekundære metabolitter sædvanligvis forbindelser med lav molekylvægt.
Proteiner
Strukturelle proteiner er en del af cellevæggen, membranstrukturer,kromosomer, hvoraf cytoskelettets elementer er bygget - mikrotubuli og mikrofilamenter. Enzymatiske proteiner giver alle intracellulære processer og interaktion med miljøet.
kulhydrater
Strukturelle polymere kulhydrater er grundlaget for den cellevæg, som svampe har. De generelle karakteristika for sådanne kulhydrater med hensyn til kemisk sammensætning gør det muligt for os at opdele dem i tre grupper: glucose, andre monosaccharider og kulhydrater, der er kovalent bundet til peptider (glykoproteiner).
Glucosepolymerer er glukaner, kitiner og cellulose. Glukaner er lineære eller forgrenede kæder af glucosemolekyler. De udgør det ydre lag af cellevæggen hos de fleste svampe. I kitinmolekyler er glucoserester forbundet med aminogrupper (aminerede), hvortil der igen er bundet eddikesyrerester (acetyleret). Molekyler "tværbundet" med hinanden af forgrenede molekyler af andre polysaccharider udgør en stærk ramme af cellevæggen. Cellulose blev fundet i alle undersøgte oomyceter, hvor det udgør omkring 10 % af cellevægsmassen. I lang tid troede man, at ægte svampe mangler det, men nu er dets tilstedeværelse blevet vist i væggen hos nogle ascomycetes (slægten Ophiostoma).
Polymerer af andre monosaccharider (mannose, galactose osv.), kaldet hemicellulose i højere planter, findes ikke i alle grupper af svampe. Der er især mange mannosepolymerer - mannaner - i gærens cellevægge. Tilsyneladende giver denne sammensætning af væggen knopskydning bedre end glucan.
Endelig kan de generelle karakteristika for svampesuppleres af det faktum, at deres cellevægge ligesom planter indeholder mange polysaccharider forbundet med proteinmolekyler - peptidoglucaner, mannanoproteiner osv. De danner det midterste lag af en flerlagscellevæg og spiller en vigtig rolle både for at opretholde cellernes strukturelle integritet og i dets udvekslingsprocesser med miljøet.
Reserver kulhydrater
Denne artikel giver en ret detaljeret generel beskrivelse af svampe. Skolens 6. klasse er det tidspunkt, hvor vi først lærer disse organismer at kende i detaljer i biologitimerne. Vi tilbyder at uddybe viden og studere dem mere detaljeret. Lad os gå videre til beskrivelsen af reservekulhydrater.
Svampe har ikke fundet hovedreserven af polysaccharid, der er iboende i højere planter og mange alger - stivelse. Glukose i eumyceter lagres som en glukan, tæt på animalsk stivelsesglykogen. Ud over glukaner har svampe også andre lagringskulhydrater, hvoraf nogle er unikke for svamperiget. Det er primært disaccharidet trehalose. I lang tid blev trehalose kun fundet i svampe, hvorfor det fik sit andet navn - mycosis. Nu findes det også i nogle højere planter som en mindre forbindelse. Trehalose spiller en vigtig rolle i tilpasningen af svampeceller til stress og reguleringen af osmotiske processer. Svampeceller indeholder også sukkeralkoholer - mannitol, sorbitol, xylitol osv.
Lipider
Lipider (estere af glycerol med ligekædede alifatiske monocarboxylsyrer) er vigtigereserveprodukter, de aflejres i cellen i form af fedtdråber. Svampe er karakteriseret ved et højt indhold af flerumættede (der har flere dobbeltbindinger i den alifatiske kæde) fedtsyrer, såsom linolen - med tre, og arachidon - med fire dobbeltbindinger. I form af phospholipider (æterisk bundet til phosphorsyre) er lipider hovedkomponenterne i cellemembraner. En vigtig rolle i skabelsen af membranstrukturer spilles også af sterollipoider, som giver membranen styrke. I modsætning til animalsk kolesterol, som har 27 kulstofatomer i et molekyle (C-27), og plantefytosteroler (C-29), er den vigtigste svampesterol ergosterol (C-28).
Sekundære metabolitter: pigmenter
Svampe er blottet for fotosyntetiske pigmenter, men producerer et stort antal forbindelser, der farver myceliet, formeringsorganerne eller substratet. Af kemisk natur er de fleste pigmenter terpenoider (carotenoider) eller aromatiske forbindelser. De udfører en række funktioner. Så orange derivater af caroten inducerer forløbet af den seksuelle proces i mucor svampe; mørkegrønne og sorte phenoliske pigmenter af aspergillus aflejres kun i det sporebærende apparat, der i modsætning til substratmyceliet dannes i luften, og i sporer til beskyttelse mod ultraviolet lys; mørkfarvet melanin aflejres i cellevæggene, hvilket øger deres styrke.
Toksiner og antibiotika
Mange svampe producerer forbindelser, der er giftige for andre organismer, hvilketdet bemærkes ofte, når der udarbejdes en generel beskrivelse af svampe (en 6. klasses lærebog eller en lærebog for et universitet). Stoffer, der er giftige for mikroorganismer, kaldes antibiotika, giftige for planter - fytotoksiner, giftige for dyr og mennesker - mykotoksiner. Nogle svampemetabolitter, der er giftige for forskellige grupper af organismer (mikroorganismer og planter, planter og dyr), har en kompleks virkning. Antibiotika syntetiseres af mange svampe, der lever i jorden, og som skal konkurrere om næringssubstrater med andre mikroorganismer. Deres kemiske natur og virkningsmekanisme er forskelligartede. Antibiotika penicilliner og cephalosporiner hæmmer således cellevægssyntese i bakterier, trichotheciner - proteinsyntese i eukaryote mikroorganismer, griseofulvin - mitose.
Phytotoksiner og mitotoksiner
Fytotoksiner, der udskilles af svampe i vævet på en inficeret plante, forårsager plantecellers død, som derefter bliver et let bytte for parasitten. Toksiner hæmmer enzymatiske processer i cellerne i inficerede planter (f.eks. tentoxin af svampen Alternaria hæmmer fotosyntetisk fosforylering), har en stærk membranotrop effekt og påvirker transporten af stoffer gennem membraner, transmembran transport af ioner (fusarinsyre, fusicoccin osv.).).
Mykotoksiner er opdelt i to grupper - toksiner fra mikroskopiske svampe (mikromyceter) og toksiner fra makromycetesvampe med store frugtlegemer. Førstnævnte er især farlige i svampe, der inficerer plantenprodukter, der bruges til fødevarer. For eksempel akkumulerer ergotsklerotia alkaloider (heterocykler indeholdende nitrogen), som er nervegifte. De ødelægges ikke under bagningen, så brød bagt af mel med en blanding af malet sklerotia er ekstremt farligt. Dets brug kan forårsage alvorlig forgiftning, ofte dødelig. En anden kornparasit er årsagen til ørefusarium. Dette er en Fusarium-svamp, der frigiver terpenoidtoksiner til kornet, som også forårsager alvorlig forgiftning (brød bagt af Fusarium-inficeret mel blev populært kaldt "drukbrød", fordi det forårsagede svimmelhed, opkastning og andre symptomer, der ligner alvorlig alkoholforgiftning).
Madsvampe
I øjeblikket er en hel del information om deres ernæring blevet akkumuleret af biologiens videnskab. De generelle karakteristika for svampe fra dette synspunkt er som følger. De fleste svampes ernæring sker på bekostning af planter, derfor har de aktive enzymer, der nedbryder strukturelle og lagrende polysaccharider i levende planter og planterester. Det er pectinaser, der nedbryder polygalacturonsyre (pektin) til lavmolekylære oligogalacturonider, xylanaser, cellobiaser og celluloser, der nedbryder cellulose og hemicellulose - de vigtigste kulhydratkomponenter i plantecellevæggen, amylase, som nedbryder stivelse osv. Den anden komponent af planteceller efter cellulose efter vægt er lignin, som er en tredimensionel polymer af aromatiske ringe. Især meget af det i lignificerede celler. Lignin er den mest persistente plantepolymer, og kun svampe (hovedsageligt træødelæggende tindersvampe) har lignase-enzymer, der nedbryder det. Parasitiske svampe, der påvirker integumentet hos dyr og mennesker (hud, hår, fjer), udskiller enzymer, der ødelægger det keratinprotein, som de er bygget af.
De fleste af de opregnede enzymer syntetiseres af celler, ikke konstant med det formål at spare energi, men kun i nærvær af det tilsvarende stof i miljøet (f.eks. hvis der ikke er pektin i miljøet, så pektinase er ikke syntetiseret). De er ikke konstitutive, men underlagt substratinduktion. Derudover dannes de ikke, hvis mediet indeholder en blanding af næringsstoffer med mere gunstige energiomsætningsforbindelser (katabolitter). For eksempel er slutproduktet af destruktionen af de fleste polysaccharider glucose, derfor produceres der ikke pectinaser og cellulaser i et miljø, der indeholder glucose ud over pektin eller cellulose. Det er næppe tilrådeligt at udføre komplekse kemiske processer for at opnå glucose, hvis det allerede er til stede i vækstmediet. Denne regulering kaldes katabolitundertrykkelse.
Aseksuel reproduktion
Fortsætter med at afsløre et emne som "svampes generelle karakteristika", vil vi kort beskrive funktionerne ved reproduktion. Aseksuel reproduktion i disse organismer kan udføres af mobile og immobile sporer. Zoosporer dannes af et lille antal svampe, både akvatiske og terrestriske, hvor genetiske forhold til akvatiske spores tydeligt. Strukturen af flageller i zoosporer af oomycetes og hyphychytria svarer til den, der er beskrevet for ochrophytes.alger, og i chytridiomycetes vil blive overvejet i beskrivelsen af denne gruppe. De fleste svampearter formerer sig med immobile sporer, hvilket indikerer deres meget lange landgang. Sporer kan dannes endogent i sporangier (sporangiosporer) eller eksogent (konidier). Endogene sporer frigives først efter ødelæggelsen af sporangiet, hvilket norm alt opstår, når det bliver vådt. Norm alt dannes et stort antal (tusindvis) sporer i sporangier, dog danner nogle arter små sporangier (sporangioler), hvori der kun er få sporer (nogle gange én). I sidstnævnte tilfælde kan sporangioli-membranerne og sporerne smelte sammen, og så fungerer den endogene spore som en eksogen. Dette indikerer den primære forekomst af endogene sporer, som var forløbere for eksogene sporer.
Seksuel reproduktion
Den mest almindelige form for seksuel proces, og den enkleste, er sammensmeltningen af to vegetative celler, der ikke er differentieret til kønsceller, kaldet somatogami. En lignende type seksuel proces er karakteristisk for ascomycete-gær, mange basidiomyceter og andre svampe. Nogle gange forløber det selv uden cellefusion, en simpel fusion af kerner inde i cellen. En mere kompleks seksuel proces går forud af adskillelsen af partnermyceliesteder (gametangia), som derefter smelter sammen. En sådan seksuel proces, gametangiogami, er karakteristisk for mange zygo- og ascomyceter. Endelig har svampe også gametogami fælles for andre eukaryote organismer, dvs. fusion af specialiserede kønsceller.
Klassisk iso- og heterogami karakteristisk for alger,findes kun i lavere svampe - chytridiomycetes. Der er ingen klassisk oogami i svampe overhovedet. Selv oomyceter, som er så navngivet på grund af deres oogami, har ikke mandlige kønsceller (spermatozoer eller spermatozoer), og æggene i oogonium mangler deres egen cellevæg og kaldes oosfærer. Nogle arter af pungdyr har et oogonium (men uden hunæggenes gameter, dvs. repræsenterer en gametangia), men ingen antheridium, så befrugtningen sker ved en vegetativ hypha. Andre ascomyceter og basidiomycete-rustsvampe har hankønsceller - spermatozoer, men mangler hunkønsceller, og nogle gange gametangia (spermatogami). Hos nogle arter har sædceller dobbelte funktioner - mandlige kønsceller og aseksuelle sporer (konidier).
Konklusion
Generelle karakteristika for svampe: ernæring og åndedræt, sporereproduktion - alt dette er af stor interesse for naturelskere. Det er jo unikke organismer, der ikke tilhører hverken planter eller dyr. Efter at have åbnet emnet "Generelle karakteristika for svampe" (Grade 7) i lærebogen, vil du finde ud af, at de udgør et separat kongerige. De andre riger er dyr, planter, vira og bakterier. Emnet "Generelle egenskaber og betydning af svampe", beskrevet i skolebøger og i denne artikel, er kun grundlæggende oplysninger om dem. Der er skrevet hele bøger om dem, så du kan studere dem i meget lang tid. Et af de mest interessante emner, efter vores mening, er de generelle egenskaber ved skimmelsvampe. Skimmelsvamp er en afde ældste arter af levende organismer på jorden. Den dukkede op for 200 millioner år siden og føles fantastisk under moderne forhold. Åbn sektionen i en skolebog "Svampenes rige. Generelle karakteristika" (6. klasse), og du vil finde mere detaljerede oplysninger om det.
