Жизнедеятельность и строение гриба. Особенности строения шляпочного гриба

Среди существующих пяти царств живой природы на особом положении находятся грибы. Они имеют необычные признаки, характеризующие их как уникальные, своеобразные, но очень важные и полезные для природы и человека организмы. Особенности строения и жизнедеятельности грибов мы и постараемся рассмотреть в статье, чтобы понять, в чем же заключается их неповторимость.

Характеристика

К царству грибов относится более 100 их видов. Причем среди них можно встретить самые разнообразные формы по способу питания:

• сапрофиты;
• паразиты;
• симбионты.

Одноклеточные низшие и многоклеточные высшие структуры данных организмов находят широкое распространение в природе и занимают большое место в системе органического мира. Не обходят вниманием грибы и людей, являясь организмами, которые контактируют с ними не только внешне, но и на клеточном уровне, изнутри (паразитические грибки, кандиды).

Большую роль в жизни людей играет особый класс базидиомицетов, или шляпочных грибов. Ведь подавляющее большинство из них - это съедобные виды, используемые человеком в качестве ценного питательного продукта на протяжении многих тысячелетий.

С биологической точки зрения особого внимания заслуживает именно строение гриба, которое имеет ряд смежных черт как с растительными, так и с животными организмами. Хотя внешне оно больше приближено к царству растений. В общем виде схема строения гриба достаточно проста: если организм одноклеточный, то он состоит из неклеточного мицелия и гиф со спорангиями и спорами. Если же речь идет о высшем представителе, тогда структурные части такие:

• грибница (мицелий) - подземная часть;
• гифы, переплетающиеся в надземной части в форме плодового тела;
• ножка;
• шляпка.

Есть и такие, которые представляют собой нечто среднее между низшими и высшими грибами по строению и образу жизни.

Классификация

Современная систематика насчитывает 7 основных классов, объединенных в три отдела. Строение и жизнедеятельность грибов каждого из них имеют свои особенности и свойства. Рассмотрим их подробнее.

Фикомицеты

Подавляющее большинство данных организмов - это паразитические и сапрофитные формы, использующие для жизни растения, животных, человека, продукты питания, предметы быта. К ним относятся три класса:

• Хитридиомицеты - обитатели пресных и соленых вод. Паразитируют на водорослях, также могут питаться сапротрофно, разлагая остатки растительных и животных тканей. Представляют собой одноклеточные структуры. Особенности строения гриба такого вида - в том, что клетки имеют множественные выросты - ризомицелии, служащие для прикрепления к субстрату, а также для передвижения в водной толще. Представители: хитридиевые, моноблефарисовые, спизелломицетовые, ризофидиевые организмы.
• Оомицеты - очень опасные паразиты высших растений, а также водяные плесневые формы. Строение гриба представлено многоядерным неклеточным мицелием, размножение происходит за счет подвижных зооспор. Наличие в клеточной стенке целлюлозы говорит о близости с растениями в большей степени, чем других грибов. Представители: фитофторы, пероноспоры и другие. Вызывают не только гниение частей растений, но и болезни морских обитателей, иногда уничтожают целые посевы.
• Зигомицеты - обитатели почвы и воздуха, одноклеточные усложненные формы. Подробнее будут рассмотрены на примере самого яркого представителя - мукора.
• Гифохитридиомицеты - промежуточные формы, по строению и образу жизни находятся между оомицетами и хитридиомицетами.

Эумицеты

К данной категории относятся более развитые совершенные формы из трех классов:

• Аскомицеты - ценные в медицинской практике грибы. Строение тела подразумевает наличие мицелия, многоклеточного, септированного и достаточно высоко развитого. Также свое название (сумчатые) эти грибы получили за своеобразные мешочки, углубления или аски, в которых созревают половые споры - аскоспоры. В строении присутствуют гифы, на концах которых образуются конидии, принимающие участие в размножении. Представители: дрожжи, пеницилл, аспергилл и другие. Ценятся тем, что многие виды способны вырабатывать антибиотики.
• Дейтеромицеты, или несовершенные грибы. Больше всего представителей насчитывает род Кандида, вызывающий одноименные заболевания в организме человека и животных. Поражают ткани и органы. Не имеют настоящего мицелия, только псевдоструктуру. Размножаются, формируя хламидоспоры.
• Базидиомицеты, или шляпочные формы. Строение гриба данного класса будет рассмотрено подробнее ниже.

Сходство с другими организмами

Строение клеток растений, животных, грибов имеет ряд общих особенностей. Именно поэтому до сих пор окончательно не решено, стоит ли выделять рассматриваемые организмы в отдельное царство или все же объединить с растениями или животными.

Все дело в том, что есть ряд признаков, по которым грибы схожи с представителями флоры:

1. Способность к неограниченному росту в течение всей жизни.
2. Клетки грибов имеют плотные клеточные стенки, как и растения.
3. Способы размножения схожи: при помощи спор и частями грибницы, то есть вегетативно.
4. Неспособность перемещаться в пространстве.
5. Поглощение питательных веществ способом всасывания.

Однако в противовес тем, кто по этим признакам относит грибы к низшим растениям, следует привести ряд фактов, свидетельствующих о не меньшем сходстве этих организмов с животными:

1. В клеточной стенке содержится полисахарид - хитин. Хотя такое же вещество формирует наружный скелет ракообразных и некоторых насекомых.
2. В продуктах жизнедеятельности грибов были обнаружены следы мочевой кислоты.
3. Запасное питательное вещество у этих организмов - гликоген, как и у человека.
4. По способу поглощения питательных веществ это гетеротрофные организмы, так как в их клетках не обнаружено хлорофилла.

Таким образом, очевидно, что все же грибы - это отдельное царство, со своими специфическими особенностями.

Строение клетки гриба

Перечисленные выше сходства и различия с другими живыми организмами также находят отражение в строении на более мелком, клеточном уровне. Так, грибная клетка имеет ряд следующих особенностей:

1. Снаружи она отделена клеточной стенкой, как у растений. Однако вещества, входящие в состав этой структуры, показывают, что сходство есть больше с животными. Компоненты: хитин (у некоторых видов целлюлоза), гликан, полисахариды, моносахариды, гетерополимеры. С течением времени данная структура может костенеть, накапливая соли оксолата кальция, тогда внешне грибница и тело будут твердыми, напоминающими стебель растений. В некоторых случаях клеточная стенка покрывается слизью с внешней стороны.
2. Далее располагается стандартного строения плазматическая мембрана - жидкостно-мозаичное образование, состоящее из билипидного слоя с пронизывающими и встроенными белками разного назначения. Функции мембраны те же, что и у высших организмов, - обеспечение активного и пассивного транспорта в клетку и из нее.
3. Под плазмалеммой располагается протопласт, включающий вакуоль, ядро с ядрышками, цитоплазму с гиалоплазмой и органоидами.
4. Вакуоли с клеточным соком - это безусловное сходство с растительной клеткой. В течение жизни меняется количество и размер данных структур. Во взрослой клетке есть одна крупная пристеночная вакуоль, заполненная раствором, содержащим полифосфаты, углеводы, питательные органические молекулы.
5. Ядро и ядрышко чаще всего имеются в единственных экземплярах. Располагаются ближе к центру клетки и служат для хранения и передачи наследственной информации в виде молекул нуклеиновых кислот (ДНК, РНК). Интересно строение клетки гриба тем, что ядра при делении митозом удваиваются, но не делятся сразу на две клетки поперечной перетяжкой. Поэтому какое-то время в структуре гриба можно обнаружить двухядерные и трехядерные образования.
6. Цитоплазма представляет собой гиалоплазму и органеллы клетки. В жидкой среде растворены углеводы, располагаются включения гликогена, разрастаются микрофиламенты, формируется цитоскелет клетки. К органеллам относятся митохондрии, рибосомы, диктиосомы. Говоря про особенности строения гриба, стоит упомянуть о ломасомах. Это полупрозрачные тельца, роль которых пока не выяснена.

Таким образом, клетка гриба имеет общие черты как с животной, так и с растительной. Однако включает она и узкоспецифичные компоненты.

Одноклеточные грибы: мукор

Представителей данного рода видели, наверное, все. Белая пушистая плесень, появляющаяся на продуктах питания, овощах и фруктах, залежавшихся растительных и животных тканях - это грибы рода Мукор класса Зигомицеты.

Внешне при рассмотрении невооруженным взглядом смотрятся пушистым ковриком. Со временем он темнеет и становится сизым, серым. Это происходит при созревании спор в спорангиях, когда плесень стала взрослой и готовится к репродукции.

Плесневый гриб мукор строение имеет достаточно простое. Во-первых, весь он - одна большая клеточная структура, причем именно одноклеточная. Просто мицелий - многоядерный, но без перегородок, сильно ветвится. Создается впечатление наличия многоклеточного организма, однако это не так.

Гифы данного гриба растут вертикально вверх и на конце формируют спорангий, чаще шаровидной формы, в котором созревают споры. Другое название мукоров - головчатые плесени. Оно было им дано именно из-за такого строения и расположения спороносных структур.

После созревания мельчайшие клеточки высыпаются из лопнувшего спорангия и начинают самостоятельное прорастание в новую форму. Также в наличии и половой процесс - его тоже производит плесневый гриб мукор. Строение нужных органов представляет собой полупрозрачные нити одного или разных порядков, которые соединяются, формируя зиготу. Она впоследствии дает новую гифу со спорангием, что и является самостоятельным организмом.

Такое строение гриба нисколько не делает его вредным для человека. Конечно, некоторые формы могут вызывать мукоромикозы животных и людей, однако положительное значение представителей этого класса также велико. Так, например, они являются продуцентами ценного лекарственного препарата - рамицина. Также обладание высокой ферментативной активностью делает возможным использование их в роли дрожжевых заквасок при получении некоторых типов спиртов, сыров и так далее.

Многоклеточные грибы: базидиомицеты

Данный класс насчитывает свыше 31500 тысяч различных представителей. Среди них встречаются как паразиты, так и симбионты. Наиболее интересную группу составляют съедобные грибы, называемые шляпочными. Такие представители царства вступают во взаимовыгодное сотрудничество с корнями деревьев, формируя так называемую микоризу - плотное переплетение гиф гриба и корней растения. Конечно, так делают не все представители, однако те, что являются съедобными, попадают под эту категорию.

Особенности строения шляпочного гриба заключаются в том, что он многоклеточный, совершенный, имеющий определенные части тела, которые являются его отличительными признаками. Так, каждый такой представитель имеет надземную и подземную часть.

Внешний вид

Внешнее строение гриба складывается из формирования шляпки различной формы, плодовой ножки неодинаковой массивности и длины и подземной части - микоризы, состоящей из мицелия и гиф в совокупности с корнями деревьев.

Наверное, каждый, кто хоть раз гулял по лесу, мог видеть разноцветные нежные шляпки грибов, выглядывающих из переплетения листвы и лесной подстилки. Белые, красные, оранжевые, желтые, коричневые, маленькие и большие, ароматные и мясистые, вкусные и очень питательные - эти организмы прочно вошли в жизнь людей и составляют определенную часть рациона большинства из них.

Снаружи можно видеть лишь само плодовое тело, а вот особенности строения шляпочного гриба можно понять лишь при более тонком анализе, разрезе и микроскопировании.

Строение тела

Пенек, шляпка, мицелий (грибница) - вот основные структурные части таких представителей. Строение плодового тела гриба бывает различным. Вернее, отличаются между собой их размеры и цвет, а также некоторые особенности шляпки. Внутри же что ножка, что шляпка - это плотное переплетение грибных гиф в разных комбинациях.

Так, ножка содержит несколько сотен тысяч тончайших ниточек, тесно сплетенных в общую структуру. В нижней части она плавно переходит в мицелий, спрятанный под землей. Если срезать гриб очень аккуратно, то можно увидеть эти тонкие белые нитевидные выросты, тянущиеся из земли и врастающие в пенек.

В верхней части, сразу под шляпкой, ножка гриба имеет покрывало или его остатки при редуцировании у некоторых видов. Такая особенность позволяет различать ядовитые виды и съедобные, а также систематизировать и классифицировать их.

Верхняя часть ножки венчается шляпкой. В ней и заключается особенность. Строение шляпочного гриба позволяет отличить съедобные формы от ядовитых. Так, шляпка бывает двух типов:

• Пластинчатая - представляет собой с внутренней стороны небольшие пластинки, в которых располагаются и созревают споры. Примеры организмов: волнушки, сыроежки, рыжики.
• Трубчатая - образована трубочками, видимыми невооруженным взглядом. На данных структурах также развиваются споры для размножения. Примеры: маслята, белые грибы, подосиновики, лисички.

Такая структура шляпки и спорангии получила название гименофора. Снаружи шляпка покрыта тонким и нежным слоем кожицы, также изнутри представляющей собой гифы. Она как раз имеет различную окраску, по которой можно судить о виде гриба.

Строение мицелия

Грибница - очень важная часть, которую образуют грибы. Строение тела представляет собой гифы, как мы уже упоминали. А вот мицелий - это вытянутые многоядерные клетки, лишенные каких-либо пигментов.

Именно грибница вступает в симбиоз с корнями деревьев и проводит по мицелийным выростам к дереву минеральные вещества и воду. Взамен же гриб получает от растения органические вещества, что и делает его гетеротрофом по способу питания.

Строение шляпочного гриба подразумевает размножение спорами. Однако мицелий при попадании в нормальные условия (хорошая влажность, температура) может сам давать начало новым плодовым телам. Поэтому грибницу смело называют органом вегетативного размножения.

Споры

Эти мельчайшие структуры, которые в большой массе представляют собой порошок разного цвета, являются основным источником продолжения рода грибов. Высыпаясь из спорангиев на шляпке, они подхватываются ветром и разносятся на большие расстояния. Многие животные, поедающие грибы, не могут переваривать их споры, поэтому выводят вместе с экскрементами в окружающую среду. Здесь будущие шляпочные виды получают шанс на жизнь в случае укоренения и прорастания споры. По форме, размерам и окраске этих клеточек идентифицируют большинство видов грибов, соотнося их с тем или иным классом.

В заключение хочется сказать, что представители царства грибов - это очень важные организмы, влияющие на целые экосистемы, входящие в состав цепей питания, наносящие непоправимый вред живым существам, но и дающие нам противоядие от многих заболеваний.