Питание грибов схема. Группы грибов. Значение грибов в природе и жизни человека

Жизнедеятельность грибов в природе протекает под воздействием множества факторов окружающей среды, отличающихся особенным разнообразием на суше, где живет большинство современных видов. Это химический состав субстрата, влажность и температура воздуха, концентрация в нем углекислоты и кислорода, атмосферные осадки, скорость ветра, интенсивность солнечной радиации, взаимодействие с другими живыми организмами, антропогенные воздействия.

Гетеротрофы и сапротрофы

По способности поглощать различные органические соединения грибы сильно различаются. Одни могут потреблять только простые углеводы, спирты, органические кислоты (сахарные грибы), другие способны выделять гидролитические ферменты, которые разлагают крахмал, белки, целлюлозу, хитин и растут на субстратах, содержащих данные вещества.

Среди сапротрофов иногда встречаются узкоспециализированные группы. Примером служат кератинофилы, разлагающие устойчивый белок животного происхождения кератин и растущие на содержащих его тканях (рогах, копытах, волосах). Такие грибы избежали конкуренции с другими быстро растущими грибами, занимая столь специфический субстрат.

Похожие материалы:

Грибы – одна из крупных и процветающих групп организмов. Это эукариоты, у которых нет хлорофилла, и, следовательно, они питаются готовыми органическими веществами, как животные, а запасным питательным веществом является гликоген. Вместе с тем у них есть жесткая клеточная стенка, они не способна передвигаться, как и растения, поэтому их выделили в особое царство.

Размножение грибов происходит тремя способами:

Широко известны шляпочные грибы – лисички, мухоморы, белые, грузди. Их плодовые тела представлены ножкой и шляпкой, состоят из плотно прилегающих нитей грибницы. Шляпки окрашены. Различают трубчатые шляпочные грибы, у которых нижний слой шляпки образован трубочками (белый гриб, подосиновик) и пластинчатые, с нижним слоем из пластинок (сыроежки, лисички). В трубочках и пластинках образуются миллионы спор.

Плесневые грибы – мукор и пеницилл, развиваются на пищевых остатках, в почве, навозе, на плодах. Пеницилл вырабатывает вещества, губительно действующие на бактерии. Их выделяют и используют для лечения воспалительных заболеваний. К этой же группе относятся дрожжи – , которые могут образовывать колонии, это используется в хлебопечении.

Полезное значение грибов:

Сапрофитные грибы вместе с почвенными бактериями оказывают влияние на формирование почвы, так как разлагают органические вещества до неорганических.
Вместе с бактериями сапрофитные грибы применяются для очистки точных вод.
Одним из самых древних способов применения грибов является бродильное производство.
Самые знаменитые сорта сыра – это продукт одновременной работы бактерий и различных видов грибов.
Получение антибиотиков – например, пенициллин.
Некоторые грибы являются наиболее удобными объектами для исследований и генной инженерии.
Являются дешевым источником кормового белка.

Вредное значение грибов:

Сапрофитные грибы, поселяясь на продуктах питания и различных органических материалах, могут вызвать их порчу.
Возбудители различных заболеваний.

Грибы относились к низшим растениям до конца XX века. В 1970 году они были окончательно выделены в отдельное царство Грибы, т.к. имеют ряд признаков, отличающих их от растений и сближающих с животными.

Общая характеристика

Царство грибы - это одноклеточные и многоклеточные организмы. В настоящее время систематики насчитали более 100 тыс. видов грибов.

Грибы - гетеротрофные организмы, не имеющие хлорофилла. Они занимают промежуточное положение между животными и растениями, так как характеризуются рядом свойств, сближающих их с животными и растениями.

Общие признаки грибов и животных :

• В оболочке клеток есть хитин;
• в качестве запасного продукта у них накапливается гликоген, а не крахмал;
• в результате обмена образуется мочевина;
• отсутствие хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов;

Общие признаки грибов и растений :

• Неограниченный рост;
• абсорбтивное питание, т.е. не заглатывание пищи, а всасывание;
• наличие ярко выраженной клеточной стенки;
• размножение спорами;
• неподвижность;
• способность синтезировать витамины.

Питание грибов

Многие виды царства Грибов живут в сожительстве (симбиозе) с водорослями и с высшими растениями. Взаимовыгодное сожительство мицелия грибов с корнями высших растений образует микоризу (например, подберезовик с березой, подосиновик с осиной).

Многие высшие растения (деревья, твердая пшеница и др.) не могут нормально расти без микоризы. Грибы получают от высших растений кислород, выделения корней и соединения, не содержащие азота. Грибы «помогают» высшим растениям усваивать труднодоступные вещества из перегноя, активизируя деятельность ферментов высших растений, способствуют углеводному обмену, фиксируют свободный азот, который в ряде соединений используется высшими растениями, дают им ростовые вещества, витамины и т.п.

Царство Грибы условно подразделяют на низшие и высшие. Основа вегетативного тела грибов - грибница, или мицелий. Грибница состоит из тонких нитей, или гиф, похожих на пушок. Эти нити находятся внутри субстрата, на котором обитает гриб.

Чаще всего грибница занимает большую поверхность. Через мицелий происходит всасывание питательных веществ осмотическим путем. Грибница низших грибов либо разделяется на клетки, либо межклеточные перегородки отсутствуют.

Одно- или многоядерные клетки грибов в большинстве случаев покрыты тонкой клеточной оболочкой. Под ней находится цитоплазматическая мембрана, окутывающая цитоплазму.

В клетке грибов имеются ферменты, белки и такие органоиды (лизосомы), в которых протеолитическими ферментами расщепляются белки. Митохондрии имеют сходство с таковыми у высших растений. В вакуолях содержатся запасные питательные вещества: гликоген, липиды, жирные кислоты, жиры и др.

В съедобных грибах имеется много витаминов и минеральных солей. Примерно 50% сухой массы грибов составляют азотистые вещества, из которых на белки приходится около 30%.

Размножение грибов происходит бесполым путем:

• Специализированными клетками - спорами;
• вегетативно - частями мицелия, почкованием.

Процессу спорообразования может предшествовать половой процесс, который у грибов очень разнообразен. Зигота может образовываться в результате слияния соматических клеток, специализированных на гаметы, и половых клеток - гамет (образующихся в половых органах - гаметангиях). Образовавшаяся зигота прорастает сразу или после периода покоя и дает начало гифам с органами полового спороношения, в которых образуются споры.

Споры различных грибов распространяются насекомыми, различными животными, человеком и воздушными течениями.

Значение грибов в природе и жизни человека

Плесневые грибы поселяются на продуктах питания, в почве, на овощах и плодах. Они вызывают порчу доброкачественных продуктов (хлеба, овощей, ягод, фруктов и т.п.). Большинство этих грибов - сапрофиты. Однако некоторые плесневые грибы являются возбудителями заразных болезней человека, животных и растений. Например, гриб трихофитон вызывает стригущий лишай у человека и животных.

Всем хорошо известен одноклеточный гриб мукор, или белая плесень, который поселяется на овощах, хлебе и конском навозе. Первоначально белая плесень имеет пушистый налет, а со временем она чернеет, так как на грибнице образуются округлые головки (спорангии), в которых образуется огромное число спор темного цвета.

Из ряда родов плесени (пенициллин, аспергилл) получают антибиотики.

Кира Столетова

Способы питания

В природе существует 2 основных способа питания – гетеротрофное и автотрофное. В чем их отличие? Гетеротрофами являются все животные, многие бактерии и грибы. Эти организмы не способны синтезировать органические вещества из неорганических. Они должны получать нужные соединения из внешней среды.

Автотрофы – растения и часть бактерий. В их клетках есть особенные пластиды зеленого цвета – хлоропласты. В них содержится вещество зеленого цвета – хлорофилл. Оно катализирует реакцию, после которой углекислый газ, азот и вода, под воздействием световой энергии, способны превращаться в сложные органические соединения.

Таким образом, растения сами обеспечивают себя строительным и энергетическим материалом, за счет которого они растут. Из внешней среды они получают лишь воду, кислород и минеральные вещества.

Грибы называют гетеротрофами, они не способны самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических. В этом они схожи с животными. Второй момент, который сближает это царство с фауной — способность выделять ферменты для расщепления сложных соединений. Только у животных этот процесс проходит внутри тела, а у грибов – во внешней среде.

С царством растений эти организмы тоже имеют кое-что общее. Их сближает способ поглощения питательных веществ. Он проходит путем впитывания из субстрата через клеточную стенку. У высших представителей царства это происходит через особый орган – мицелий. Но хлорофилла у них нет, а значит реакция фотосинтеза невозможна.

Способ питания

Для нормального функционирования любого живого организма необходимы протеины (белки), углеводы и жиры (липиды). Протеины синтезируются в клетках из аминокислот, поступающих у гетеротрофов из внешней среды. Жиры входят в состав клеточных стенок, становятся энергетическим резервом при дефиците углеводов. Сложные углеводы получают из глюкозы, они являются энергетическим материалом. У растений из простых углеводов синтезируются сложные – крахмал и клетчатка. У животных они превращаются в гликоген, здесь у грибов полное сходство с фауной, в их организме также присутствует гликоген.

Чтобы получить все эти вещества из внешней среды, они должны сначала разложить более сложные соединения до простых. Ведь в клетку не попадают ни пептиды, ни крахмал, ни клетчатка. Для этого организмы выделяют во внешнюю среду ферменты. Некоторые представители царства, например, дрожжи, ферментов не имеют. Поэтому они живут на специфическом субстрате из простых углеводов, который проникает через клеточные стенки.

Сложные многоклеточные высшие грибы синтезируют ферменты в мицелии, а некоторые виды и в плодовых телах. Каждая разновидность имеет свои особенности. Одни вырабатывают ферменты, способные растворять большое количество веществ. Другие имеют лишь специфические, например, расщепляющие только кератин. От этого зависит, на какой среде они будут расти.

Грибы-сапрофиты

Способы питания грибов-сапрофитов классические. По мнению многих ученых они являются первичными по отношению к любому другому типу, характерному для большинства представителей этого царства. Такие организмы поселяются на определенном мертвом субстрате – почве, пнях деревьев, полуразложившихся плодах, продуктах, трупах животных. Гифы пронизывают этот субстрат, начинают выделять ферменты и поглощать питательные вещества.

Сапротрофы играют важную роль в природе. Питаются грибы мертвыми организмами и разлагают их. Так высвобождаются зольные элементы, доступные для поглощения растениями. Из простых минералов автотрофы синтезируют сложную органику, которая необходима гетеротрофам для поддержания жизненного цикла всего живого.

Большинство сапрофитов живет в грунте. Они бывают микроскопическими и макроскопическими. В группе макроскопических сапрофитов самые распространенные представители – шляпочные и плесневые. Шляпочные виды каждый знает, они растут в лесах и на лугах, бывают съедобными и несъедобными. Живут на старой древесине, берут участие в разложении опавшей хвои и листьев. Питаются продуктами распада органических веществ.

Плесневые разновидности поселяются на любой среде, включая домашние продукты. Это также мертвая материя, которая становится их питательным субстратом. Это одна из самых многочисленных групп, которая заселяет все уголки планеты. Грибы плесневые питаются, разлагая грубую органику до более простой, затем к процессу подключаются бактерии.

Симбиоз

Такой способ взаимодействия довольно широко распространен в природе, хотя и весьма специфичен. Два организма используют особенности друг друга и взаимно приносят пользу. Шляпочные виды часто вступают в симбиоз с деревьями в лесу. Их грибница окутывает корни растения, проникает в клетки. Площадь ее достигает 1-6 км² и даже больше.

Через гифы проходит всасывание минеральных веществ и делятся ими с деревом. Таким образом к нему поступает почти вся таблица Менделеева. Всасывающая поверхность корней увеличивается, что стимулирует рост дуба, березы, осины или другого вида. Некоторые деревья даже не могут существовать без своих помощников, ворсинки их корней атрофируются.

Гриб получает от дерева органические вещества в больших дозах, которое оно синтезирует на свету путём фотосинтеза. Часто эти соединения поступают в мицелий уже в простом, доступном для клеток виде.

Ирина Селютина (Биолог):

Взаимовыгодное сотрудничество между грибом в растением называется микориза или грибокорень. Термин этот был введен в биологию в 1885 г. немецким биологом А.Б.Франком.

Выделяют следующие типы микоризы:

1. Эктомикориза: гифы гриба оплетают корень, образуя чехол, но при этом не проникают в клетки корня, а только в межклетники.
2. Эндомикориза: гифы гриба через поры в оболочках клеток проникают внутрь клеток корня и могут образовывать там скопления, напоминающие клубки. Гифы внутри клетки могут ветвиться, эти разветвления называют арбускулы.
3. Эктоэндомикориза: представляет промежуточный вариант между предыдущими.

В результате таких нормализированных, микоризных, отношений у видов больше шансов выжить в естественной конкуренции.

За компонент фотосинтеза в этом тандеме отвечают водоросли, которые получают от своего «напарника» минеральные вещества. Грибные гифы прикрепляются к субстрату (почве, коре дерева) и впитывают оттуда воду, зольные элементы, передают их водорослям. Те вырабатывают органику из углерода, водорода и азота, которую потом используют грибы.

Заключение

Питание любого гриба – это сложный процесс, который является частью круговорота химических веществ в природе. В этой цепочке не бывает лишних участков. Даже паразиты играют свою роль, они очищают среду от ослабленных организмов и ускоряют их разложение после смерти. Растут грибы почти во всех уголках планеты, на любых средах, являются одними из самых распространенных организмов.