24.1B: Структура та функція клітин грибів

Last updated
Save as PDF

Page ID: 4215

Boundless
Boundless

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Гриби - це одноклітинні або багатоклітинні товстоклітинні гетеротрофні розкладачі, які поїдають гниючу речовину і утворюють клубки ниток.

Цілі навчання

Опишіть фізичні структури, пов'язані з грибками

Ключові моменти

Грибкові клітинні стінки жорсткі і містять складні полісахариди, звані хітином (додає структурної міцності) і глюкани.
Ергостерол - це стероїдна молекула в клітинних мембранах, яка замінює холестерин, що міститься в мембранах клітин тварин.
Гриби можуть бути одноклітинними, багатоклітинними або диморфними, тобто коли гриби одноклітинні або багатоклітинні залежно від умов навколишнього середовища.
Гриби в морфологічної вегетативної стадії складаються з клубка струнких ниткоподібних гіф, тоді як репродуктивна стадія зазвичай більш очевидна.
Гриби люблять перебувати у вологому і слабокислому середовищі; вони можуть рости зі світлом або киснем або без нього.
Гриби є сапрофітними гетеротрофами в тому, що вони використовують мертву або розкладається органічну речовину як джерело вуглецю.

Ключові умови

глюкан: будь-який полісахарид, який є полімером глюкози
ергостерол: функціональний еквівалент холестерину, що міститься в клітинних мембранах грибів і деяких протистів, а також стероїдний попередник вітаміну D2
міцелій: вегетативна частина будь-якого гриба, що складається з маси розгалужених, ниткоподібних гіф, часто під землею
гіфа: довга, розгалужена, ниткоподібна структура гриба, що є основним способом вегетативного росту
перегородка: поділ клітинної стінки між гіфами гриба
слань: вегетативне тіло гриба
сапрофіт: будь-який організм, який живе на мертвій органіці, як певні гриби і бактерії
хітин: складний полісахарид, полімер N-ацетилглюкозаміну, знайдений в екзоскелетах членистоногих і в клітинних стінках грибів; вважали відповідальним за деякі форми астми у людини

Структура і функції клітин

Гриби є еукаріотами і мають складну клітинну організацію. Як еукаріоти, грибкові клітини містять мембранно-пов'язане ядро, де ДНК обгорнута навколо гістонових білків. Кілька видів грибів мають структури, порівнянні з бактеріальними плазмідами (петлями ДНК). Грибкові клітини також містять мітохондрії і складну систему внутрішніх мембран, включаючи ендоплазматичний ретикулум і апарат Гольджі.

На відміну від рослинних клітин, грибкові клітини не мають хлоропластів або хлорофілу. Багато грибів демонструють яскраві кольори, що виникають з інших клітинних пігментів, починаючи від червоного до зеленого і закінчуючи чорним. Отруйний мухомор мухомор (мухомор) впізнаваний по яскраво-червоній капелюшку з білими вкрапленнями. Пігменти у грибів пов'язані з клітинною стінкою. Вони грають захисну роль від ультрафіолетового випромінювання і можуть бути токсичними.

зображення — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Отруйний *мухомор мухомор: Отруйний мухомор мускатний* є рідним для помірних та бореальних регіонів Північної Америки.

Жорсткі шари грибкових клітинних стінок містять складні полісахариди, звані хітином і глюканами. Хітин, також міститься в екзоскелеті комах, надає структурну міцність клітинних стінок грибів. Стінка захищає клітку від висушування і хижаків. Гриби мають плазматичні мембрани, схожі на інші еукаріоти, за винятком того, що структура стабілізується ергостеролом: стероїдної молекулою, яка замінює холестерин, виявлений в мембранах клітин тварин. Більшість членів королівства Гриби є нерухомими.

Зростання

Вегетативне тіло гриба - одноклітинне або багатоклітинне слань. Диморфні гриби можуть змінюватися від одноклітинного до багатоклітинного стану в залежності від умов навколишнього середовища. Одноклітинні гриби прийнято називати дріжджами. Saccharomyces cerevisiae (пекарські дріжджі) і види Candida (збудники молочниці, поширеної грибкової інфекції) є прикладами одноклітинних грибів.

Більшість грибів є багатоклітинними організмами. Вони відображають дві різні морфологічні стадії: вегетативну і репродуктивну. Вегетативна стадія складається з клубка тонких ниткоподібних структур, званих гіфами (сингулярна, гіфа), тоді як репродуктивна стадія може бути більш помітною. Маса гіф - це міцелій. Він може рости на поверхні, в грунті або гниючому матеріалі, в рідині або навіть на живій тканині. Хоча окремі гіфи повинні спостерігатися під мікроскопом, міцелій гриба може бути дуже великим, при цьому деякі види справді є «грибом гумонговим». Гігантський Армілярія твердне (медовий гриб) вважається найбільшим організмом на Землі, поширюючись на більш ніж 2000 акрів підземного ґрунту в східному Орегоні; за оцінками, йому не менше 2400 років.

Більшість грибкових гіф поділяються на окремі клітини торцевими стінками, які називаються перегородками (сингулярні, перегородки) (а, в). У більшості філ грибів крихітні отвори в перегородках дозволяють швидко перетікати поживні речовини і дрібні молекули з клітини в клітину вздовж гіфи. Вони описуються як перфоровані перегородки. Гіфи в хлібних формах (які належать до Phylum Zygomycota) не розділені перегородками. Натомість вони утворені великими клітинами, що містять багато ядер, розташування, описане як коеноцитарні гіфи (b). Гриби процвітають у вологих і слабокислих середовищах; вони можуть рости зі світлом або без нього.

Харчування

Як і тварини, гриби є гетеротрофами: вони використовують складні органічні сполуки як джерело вуглецю, а не фіксують вуглекислий газ з атмосфери, як це роблять деякі бактерії та більшість рослин. Крім того, гриби не фіксують азот з атмосфери. Як і тварини, вони повинні отримувати його зі свого раціону. Однак, на відміну від більшості тварин, які ковтають їжу, а потім перетравлюють її внутрішньо в спеціалізованих органах, гриби виконують ці дії в зворотному порядку: травлення передує прийому всередину. Спочатку екзоферменти транспортуються з гіф, де вони переробляють поживні речовини в навколишньому середовищі. Потім менші молекули, що виробляються цим зовнішнім травленням, всмоктуються через велику площу поверхні міцелію. Як і у тваринних клітин, полісахаридом зберігання є глікоген, а не крохмаль, що міститься в рослині.

Гриби - це переважно сапроби (сапрофіт - еквівалентний термін): організми, які отримують поживні речовини з гниючої органічної речовини. Вони отримують свої поживні речовини з мертвої або розкладається органічної речовини, переважно рослинної сировини. Грибкові екзоферменти здатні розщеплювати нерозчинні полісахариди, такі як целюлоза і лігнін мертвої деревини, на легко засвоювані молекули глюкози. Таким чином, вуглець, азот та інші елементи виділяються в навколишнє середовище. Через різноманітні метаболічні шляхи гриби виконують важливу екологічну роль і досліджуються як потенційні інструменти біоремедіації.

Деякі гриби паразитують, заражаючи або рослини, або тварин. Хвороба сажки та голландського в'яза вражають рослини, тоді як стопа спортсмена та кандидоз (молочниця) є медично важливими грибковими інфекціями у людини.