Dosta detaljne informacije o organizmima koji nas zanimaju daju udžbenici iz predmeta "biologija" (6. razred). Opšte karakteristike gljiva, međutim, tema su za čitave knjige i naučne radove. I to nije iznenađujuće - veoma ih je zanimljivo proučavati.
Gljive čije su opće karakteristike prikazane u ovom članku, prema ekološkim i trofičkim pokazateljima, su heterotrofni eukarioti sa isključivo osmotrofnim tipom ishrane. Ova definicija ih jasno razlikuje od drugih organizama u prostoru koji zauzima biota. Opće karakteristike gljiva sugeriraju da je osmotrofni način ishrane taj koji određuje njihove morfološke, fiziološke i biohemijske karakteristike.
Vegetativno tijelo gljiva
Vegetativno tijelo većine gljiva je visoko razgranata nit (hife) neograničenog rasta, čija se ukupnost nazivamicelijum, ili micelij. Obično je micelij potpuno uronjen u supstrat (tlo, biljno tkivo, životinjski izmet, biljni ostaci, itd.), a takve karakteristike njegove strukture omogućavaju cijelom tijelu da iz njega maksimalno izvuče hranjive tvari pomoću egzoosmoze.
Organske supstance u navedenim supstratima su uglavnom u obliku visokomolekularnih polimera (proteini, polisaharidi, nukleinske kiseline) koji ne prolaze kroz ćelijske membrane. Dakle, gljive, čije opšte karakteristike nas zanimaju, u supstrat luče enzime depolimeraze, koji razlažu polimere do oligo- i monomera koji se mogu transportovati u ćelije. Ako se kod životinja probavni enzimi luče unutar crijeva, onda se kod gljiva izlučuju van, a onda se hife gljivica mogu uporediti sa crijevom okrenutim naopačke.
reprodukcija gljiva
Potpuno uranjanje micelija u supstrat ograničava mogućnost njihovog naseljavanja u prostoru. Stoga njihovi reproduktivni organi vire na površinu supstrata ili se uzdižu iznad nje kako bi se širili u zraku ili (ako je supstrat u vodi) u vodenoj sredini. U mnogim gljivama (makromiceti) organi koji nose spore su veliki, jasno vidljivi golim okom (klobuke koje se uzdižu iznad tla ili gljive koje rastu na drvetu). Druge gljive (mikromicete) imaju male sporulacijske organe, njihova struktura se može vidjeti samo pod mikroskopom, ali sa masovnim razvojem formiraju obojene plakove u obliku plijesni na raznim podlogama.
Dva kraljevstva gljiva
Filogenetske konstrukcije pokazuju da ekomorf "pečuraka" nije homogena monofiletska grupa, već je podijeljen na dva fila (kraljevstva). Većina, nazvana "prave gljive" (eumycetes), su monofiletske i čine pravo carstvo gljiva (Fungi). Manji dio, nazvan "organizmi nalik gljivama" (pseudomiceti), uključen je, zajedno sa nekim algama, u carstvo Stramenopila, u kojem je grupiran u dva odjela - Oomycota (oomycetes) i Labyrinthulomycota (mrežaste sluzave plijesni). Na osnovu ove podjele izgrađena je opšta karakteristika gljiva. Šeširi pečurke, kao što vidite, samo su dio njihove sorte.
Primarni i sekundarni metaboliti
Svi metaboliti su uslovno podeljeni na primarne i sekundarne. Primarni metaboliti su neophodni za rast organizma i nezamjenjivi su. To su nukleinske kiseline, proteini, ugljikohidrati, koenzimi, lipidi itd. Od njih se grade ćelijske organele - jezgra, mitohondrije, ribozomi, ćelijski zid i membranske strukture koje imaju gljive. Opšta karakteristika primarnih metabolita je da njihove naslage ćelije koriste kao izvore ishrane i energije. Sekundarni metaboliti su neophodni za adaptaciju organizma na uslove života. Mogu se naći kod nekih vrsta, a kod drugih ih nema. Za razliku od primarnih metabolita, sekundarni metaboliti su obično jedinjenja male molekularne težine.
Proteini
Strukturni proteini su dio ćelijskog zida, membranskih struktura,hromozomi, od kojih su izgrađeni elementi citoskeleta - mikrotubule i mikrofilamenti. Enzimski proteini obezbeđuju sve unutarćelijske procese i interakciju sa okolinom.
Ugljeni hidrati
Strukturni polimerni ugljikohidrati su osnova ćelijskog zida koji imaju gljive. Opšte karakteristike takvih ugljikohidrata u smislu hemijskog sastava omogućavaju nam da ih podijelimo u tri grupe: glukoza, drugi monosaharidi i ugljikohidrati kovalentno povezani sa peptidima (glikoproteini).
Glukozni polimeri su glukani, hitini i celuloza. Glukani su linearni ili razgranati lanci molekula glukoze. Oni čine vanjski sloj ćelijskog zida većine gljiva. U molekulama hitina, ostaci glukoze su povezani s amino grupama (aminirani), na koje su, zauzvrat, vezani (acetilirani) ostaci octene kiseline. Molekuli međusobno "povezani" razgranatim molekulima drugih polisaharida čine snažan okvir ćelijskog zida. Celuloza je pronađena u svim istraživanim oomicetama, u kojima čini oko 10% mase ćelijskog zida. Dugo se vjerovalo da istinskim gljivama nedostaje, ali sada se njegovo prisustvo pokazalo u zidu nekih askomiceta (rod Ophiostoma).
Polimeri drugih monosaharida (manoza, galaktoza, itd.), koji se nazivaju hemiceluloza u višim biljkama, ne nalaze se u svim grupama gljiva. Posebno je mnogo manoznih polimera - manana - u ćelijskim zidovima kvasca. Očigledno, ovaj sastav zida omogućava pupanje bolje od glukana.
Konačno, opće karakteristike gljiva mogubiti nadopunjeni činjenicom da njihovi ćelijski zidovi, kao i biljke, sadrže mnogo polisaharida povezanih sa proteinskim molekulima - peptidoglukane, mannanoproteine, itd. Oni čine srednji sloj višeslojnog ćelijskog zida i igraju važnu ulogu kako u održavanju strukturnog integriteta ćelija iu procesima njegove razmjene sa okolinom.
Rezervirajte ugljikohidrate
Ovaj članak daje prilično detaljan opći opis gljiva. Šesti razred škole je vrijeme kada prvi put do detalja upoznajemo ove organizme na časovima biologije. Nudimo produbljivanje znanja i detaljnije proučavanje. Pređimo na opis rezervnih ugljikohidrata.
Gljive nisu pronašle glavnu rezervu polisaharida svojstvenog višim biljkama i mnogim algama - škrobu. Glukoza u eumicetama se skladišti kao glukan, blizu glikogena životinjskog škroba. Osim glukana, gljive imaju i druge skladišne ugljikohidrate, od kojih su neki jedinstveni za carstvo gljiva. To je prvenstveno disaharid trehaloza. Dugo vremena se trehaloza nalazila samo u gljivama, zbog čega je dobila svoje drugo ime - mikoza. Sada se takođe nalazi u nekim višim biljkama kao sporedna jedinjenja. Trehaloza igra važnu ulogu u adaptaciji gljivičnih ćelija na stres i regulaciji osmotskih procesa. Ćelije gljiva sadrže i šećerne alkohole - manitol, sorbitol, ksilitol, itd.
Lipidi
Lipidi (estri glicerola sa ravnim lancima alifatskih monokarboksilnih kiselina) su važnirezervnih proizvoda, oni se talože u ćeliji u obliku kapljica masti. Gljive se odlikuju visokim sadržajem višestruko nezasićenih (koji imaju nekoliko dvostrukih veza u alifatskom lancu) masnih kiselina, poput linolenske - sa tri, i arahidonske - sa četiri dvostruke veze. U obliku fosfolipida (eterski vezanih za fosfornu kiselinu), lipidi su glavne komponente ćelijskih membrana. Važnu ulogu u stvaranju membranskih struktura imaju i sterolni lipoidi koji membrani daju čvrstoću. Za razliku od životinjskog holesterola, koji ima 27 atoma ugljika u molekuli (C-27), i biljnih fitosterola (C-29), glavni sterol gljiva je ergosterol (C-28).
Sekundarni metaboliti: pigmenti
Gljive su lišene fotosintetskih pigmenata, ali proizvode veliki broj jedinjenja koja boje micelij, propagativne organe ili supstrat. Po hemijskoj prirodi, većina pigmenata su terpenoidi (karotenoidi) ili aromatična jedinjenja. Obavljaju različite funkcije. Dakle, narandžasti derivati karotena induciraju tok polnog procesa u mucor gljivama; tamnozeleni i crni fenolni pigmenti aspergilusa se talože samo u sporonosnom aparatu, koji se, za razliku od micelija supstrata, formira u vazduhu, iu sporama za zaštitu od ultraljubičastog zračenja; tamno obojeni melanin se taloži u ćelijskim zidovima, povećavajući njihovu snagu.
Toksini i antibiotici
Mnoge gljive proizvode spojeve koji su toksični za druge organizme, kojičesto se primećuje kada se sastavlja opšti opis gljiva (udžbenik za 6. razred ili udžbenik za univerzitet). Tvari toksične za mikroorganizme nazivaju se antibiotici, toksične za biljke - fitotoksini, toksične za životinje i ljude - mikotoksini. Neki metaboliti gljivica, koji su toksični za različite grupe organizama (mikroorganizmi i biljke, biljke i životinje), imaju kompleksno djelovanje. Antibiotike sintetiziraju mnoge gljive koje žive u tlu, koje se moraju takmičiti za hranjive supstrate s drugim mikroorganizmima. Njihova hemijska priroda i mehanizam djelovanja su raznoliki. Dakle, antibiotici penicilini i cefalosporini inhibiraju sintezu ćelijskog zida kod bakterija, trihotecini - sintezu proteina u eukariotskim mikroorganizmima, grizeofulvin - mitozu.
Fitotoksini i mitotoksini
Fitotoksini koje gljive luče u tkivo zaražene biljke uzrokuju smrt biljnih ćelija, koje tada postaju lak plijen parazita. Toksini inhibiraju enzimske procese u stanicama zaraženih biljaka (npr. tentoksin gljive Alternaria inhibira fotosintetsku fosforilaciju), imaju snažno membranotropno djelovanje i utječu na transport tvari kroz membrane, transmembranski transport iona (fuzarinska kiselina, fusicoccin itd.).).
Mikotoksini se dijele u dvije grupe - toksine mikroskopskih gljiva (mikromiceta) i toksine makromicetnih gljiva sa velikim plodnim tijelima. Prvi su posebno opasni kod gljiva koje inficiraju biljkuproizvodi koji se koriste za ishranu. Na primjer, ergot sclerotia nakuplja alkaloide (heterocikli koji sadrže dušik), koji su nervni otrovi. Ne uništavaju se tokom pečenja, pa je hleb pečen od brašna sa dodatkom mlevene sklerocije izuzetno opasan. Njegova upotreba može izazvati ozbiljno trovanje, često smrtonosno. Još jedan parazit žitarica je uzročnik fuzarije uha. Ovo je gljiva Fusarium koja oslobađa terpenoidne toksine u zrno, koji također uzrokuju ozbiljna trovanja (hljeb pečen od brašna zaraženog Fusariumom popularno je nazvan "pijanim kruhom" jer je izazivao vrtoglavicu, povraćanje i druge simptome koji nalikuju teškom trovanju alkoholom).
Gljive za hranu
Trenutno je biološka nauka prikupila dosta informacija o njihovoj ishrani. Opće karakteristike gljiva sa ove tačke gledišta su sljedeće. Ishrana većine gljiva odvija se na račun biljaka, stoga one imaju aktivne enzime koji razgrađuju strukturne i skladišne polisaharide u živim biljkama i biljnim ostacima. To su pektinaze koje razgrađuju poligalakturonsku kiselinu (pektin) na oligogalakturonide male molekularne mase, ksilanaze, celobijaze i celuloze koje razgrađuju celulozu i hemicelulozu – glavne ugljikohidratne komponente biljnog staničnog zida, amilazu, koja razgrađuje škrob, itd. biljnih ćelija nakon celuloze po težini je lignin, koji je trodimenzionalni polimer aromatičnih prstenova. Naročito ga ima mnogo u lignificiranim ćelijama. Lignin je najpostojaniji biljni polimer, a samo gljive (uglavnom gljive koje uništavaju drvo) imaju enzime lignaze koji ga razgrađuju. Parazitske gljive koje utiču na integument životinja i ljudi (koža, kosa, perje), luče enzime koji uništavaju protein keratin od kojeg su izgrađene.
Većinu nabrojanih enzima ćelije sintetiziraju ne stalno u svrhu uštede energije, već samo u prisustvu odgovarajuće supstance u okolini (na primjer, ako u okolini nema pektina, tada pektinaza nije sintetizovan). Oni nisu konstitutivni, već su podložni indukciji supstrata. Osim toga, ne nastaju ako medij sadrži mješavinu hranjivih tvari sa povoljnijim spojevima za energetski metabolizam (kataboliti). Na primjer, krajnji proizvod razaranja većine polisaharida je glukoza, pa se u okruženju koje pored pektina ili celuloze sadrži glukozu, pektinaze i celulaze ne proizvode. Teško je preporučljivo provoditi složene kemijske procese za dobivanje glukoze ako je ona već prisutna u mediju za rast. Ova regulacija se zove katabolitna represija.
Aseksualna reprodukcija
Nastavljajući otkrivati temu kao što je "Opće karakteristike gljiva", ukratko ćemo opisati karakteristike reprodukcije. Aseksualno razmnožavanje u ovim organizmima može se vršiti mobilnim i nepokretnim sporama. Zoospore formira mali broj gljiva, kako vodenih tako i kopnenih, u kojima se jasno prate genetski odnosi s vodenim. Struktura flagela u zoosporama oomiceta i hifihitrija slična je onoj opisanoj za okrofite.algi, i kod chytridiomycetes će se razmatrati u opisu ove grupe. Većina gljivičnih vrsta razmnožava se nepokretnim sporama, što ukazuje na njihov veoma dug pad na kopno. Spore se mogu formirati endogeno u sporangijama (sporangiospore) ili egzogeno (konidije). Endogene spore se oslobađaju tek nakon uništenja sporangija, što se obično dešava kada se on pokvasi. Obično se u sporangijama formira veliki broj (hiljade) spora, međutim, neke vrste formiraju male sporangije (sporangiole), u kojima postoji samo nekoliko spora (ponekad jedna). U potonjem slučaju, membrane sporangiola i spore se mogu spojiti i tada endogena spora funkcionira kao egzogena. Ovo ukazuje na primarnu pojavu endogenih spora, koje su bile prethodnice egzogenih.
Seksualna reprodukcija
Najčešći tip seksualnog procesa, i najjednostavniji, je fuzija dvije vegetativne ćelije koje nisu diferencirane u gamete, što se naziva somatogamija. Sličan tip seksualnog procesa karakterističan je za kvasce askomiceta, mnoge bazidiomicete i druge gljive. Ponekad se odvija čak i bez stanične fuzije, jednostavne fuzije jezgara unutar ćelije. Složenijem seksualnom procesu prethodi odvajanje partnerskih micelija (gametangija), koje se potom spajaju. Takav seksualni proces, gametangiogamija, karakterističan je za mnoge zigo- i askomicete. Konačno, gljive imaju i gametogamiju zajedničku drugim eukariotskim organizmima, tj. fuzija specijalizovanih gameta.
Klasična izo- i heterogamija karakteristična za alge,nalaze se samo u nižim gljivama - chytridiomycetes. U gljivama uopće nema klasične oogamije. Čak i oomicete, nazvane tako zbog svoje oogamije, nemaju muške gamete (spermatozoide ili spermatozoide), a jajašca u oogoniji nemaju vlastiti ćelijski zid i nazivaju se oosferama. Neke vrste torbara imaju oogonijum (ali bez ženskih jajnih ćelija, tj. koje predstavljaju gametangiju), ali nemaju anteridij, tako da do oplodnje dolazi preko vegetativne hife. Druge askomicete i bazidiomicetne gljive rđe imaju muške polne ćelije - spermatozoide, ali nedostaju ženske gamete, a ponekad i gametangija (spermatogamija). Kod nekih vrsta, spermatozoidi imaju dvostruke funkcije - muške gamete i aseksualne spore (konidije).
Zaključak
Opće karakteristike gljiva: ishrana i disanje, razmnožavanje spora - sve je to od velikog interesa za ljubitelje prirode. Uostalom, to su jedinstveni organizmi koji ne pripadaju ni biljkama ni životinjama. Otvorivši temu "Opšte karakteristike gljiva" (7. razred) u udžbeniku, saznaćete da one čine posebno carstvo. Ostala kraljevstva su životinje, biljke, virusi i bakterije. Tema "Opšte karakteristike i značaj gljiva", postavljena u školskim udžbenicima iu ovom članku, samo su osnovni podaci o njima. O njima su napisane čitave knjige, tako da ih možete proučavati jako dugo. Jedna od najzanimljivijih tema, po našem mišljenju, su opće karakteristike plijesni. Buđ je jedna od njihnajstarija vrsta živih organizama na Zemlji. Pojavio se prije 200 miliona godina i odlično se osjeća u savremenim uslovima. Otvorite dio bilo kojeg školskog udžbenika "Carstvo gljiva. Opšte karakteristike" (6. razred) i naći ćete detaljnije informacije o njemu.
