Ganska detaljerad information om de organismer som är av intresse för oss ges av läroböcker i ämnet "biologi" (årskurs 6). Svampens allmänna egenskaper är dock ett ämne för hela böcker och vetenskapliga artiklar. Och detta är inte förvånande - det är väldigt intressant att studera dem.
Svampar, vars allmänna egenskaper presenteras i den här artikeln, enligt ekologiska och trofiska indikatorer, är heterotrofa eukaryoter med en uteslutande osmotrofisk näringstyp. Denna definition skiljer dem tydligt från andra organismer i det utrymme som upptas av biotan. Svamparnas allmänna egenskaper tyder på att det är det osmotrofa näringssättet som bestämmer deras morfologiska, fysiologiska och biokemiska egenskaper.
Vegetativ kropp av svamp
Den vegetativa kroppen hos de flesta svampar är en mycket grenad tråd (hyfer) med obegränsad tillväxt, vars helhet kallasmycel eller mycel. Vanligtvis är mycelet helt nedsänkt i substratet (jord, växtvävnad, djurspillning, växtrester, etc.), och sådana egenskaper i dess struktur gör att hela kroppen kan extrahera näringsämnen från det maxim alt med exoosmos.
Organiska ämnen i de listade substraten är främst i form av högmolekylära polymerer (proteiner, polysackarider, nukleinsyror) som inte passerar genom cellmembranen. Därför utsöndrar svampar, vars allmänna egenskaper vi är intresserade av, depolymerasenzymer i substratet, som bryter ner polymerer till oligo- och monomerer som kan transporteras in i celler. Om det hos djur utsöndras matsmältningsenzymer inuti tarmen, så utsöndras de i svampar utanför, och då kan svamphyferna liknas vid en tarm som vänds ut och in.
Svampreproduktion
Fullständig nedsänkning av mycelet i substratet begränsar möjligheten att de sätter sig i rymden. Därför sticker deras reproduktionsorgan ut till ytan av substratet eller stiger över det för att spridas i luften eller (om substratet är i vatten) i vattenmiljön. Hos många svampar (makromyceter) är de sporbärande organen stora, tydligt synliga för blotta ögat (hattsvampar som reser sig över jorden eller tindersvampar som växer på ett träd). Andra svampar (mikromyceter) har små sporbildningsorgan, deras struktur kan endast ses i mikroskop, men med massutveckling bildar de färgade plack i form av mögel på olika substrat.
Två riken av svamp
Fylogenetiska konstruktioner visar att "svamp"-ekomorfen inte är en homogen monofyletisk grupp, utan är uppdelad i två phyla (riken). De flesta, som kallas de "riktiga svamparna" (eumycetes), är monofyletiska och utgör själva riket av svampar (svampar). En mindre del, som kallas "svampliknande organismer" (pseudomycetes), ingår, tillsammans med några alger, i riket Stramenopila, där den är grupperad i två divisioner - Oomycota (oomycetes) och Labyrinthulomycota (nätade slemmögel). Baserat på denna uppdelning byggs en allmän egenskap hos svamp. Hatsvampar, som du kan se, är bara en del av deras sort.
Primära och sekundära metaboliter
Alla metaboliter är villkorligt uppdelade i primära och sekundära. Primära metaboliter är nödvändiga för tillväxten av organismen och är oersättliga. Dessa är nukleinsyror, proteiner, kolhydrater, koenzymer, lipider etc. Cellorganeller byggs av dem - kärnor, mitokondrier, ribosomer, cellvägg och membranstrukturer som svampar har. Det allmänna kännetecknet för primära metaboliter är att deras avlagringar används av cellen som källor till näring och energi. Sekundära metaboliter är nödvändiga för anpassningen av organismen till levnadsförhållanden. De kan finnas hos vissa arter och saknas hos andra. Till skillnad från primära metaboliter är sekundära metaboliter vanligtvis lågmolekylära föreningar.
Proteiner
Strukturella proteiner är en del av cellväggen, membranstrukturer,kromosomer, av vilka elementen i cytoskelettet är uppbyggda - mikrotubuli och mikrofilament. Enzymatiska proteiner tillhandahåller alla intracellulära processer och interaktion med miljön.
Carbohydrates
Strukturella polymera kolhydrater är grunden för cellväggen som svampar har. De allmänna egenskaperna hos sådana kolhydrater när det gäller kemisk sammansättning gör att vi kan dela in dem i tre grupper: glukos, andra monosackarider och kolhydrater kovalent kopplade till peptider (glykoproteiner).
Glukospolymerer är glukaner, kitiner och cellulosa. Glukaner är linjära eller grenade kedjor av glukosmolekyler. De utgör det yttre lagret av cellväggen hos de flesta svampar. I kitinmolekyler är glukosrester kopplade till aminogrupper (aminerade), till vilka i sin tur ättiksyrarester är fästa (acetylerade). Molekyler "tvärbundna" med varandra av grenade molekyler av andra polysackarider utgör en stark ram av cellväggen. Cellulosa hittades i alla studerade oomyceter, där det utgör cirka 10 % av cellväggsmassan. Länge trodde man att sanna svampar saknade det, men nu har dess närvaro visat sig i väggen hos några ascomycetes (släktet Ophiostoma).
Polymerer av andra monosackarider (mannos, galaktos, etc.), som kallas hemicellulosa i högre växter, finns inte i alla grupper av svampar. Det finns särskilt många mannospolymerer - mannaner - i cellväggarna hos jäst. Tydligen ger den här väggens sammansättning spirande bättre än glukan.
Äntligen kan svampens allmänna egenskaperkompletteras av det faktum att deras cellväggar, liksom växter, innehåller många polysackarider förknippade med proteinmolekyler - peptidoglukaner, mannanoproteiner, etc. De utgör mellanskiktet i en flerskiktscellvägg och spelar en viktig roll både för att upprätthålla cellernas strukturella integritet och i dess utbytesprocesser med miljön.
Reservera kolhydrater
Den här artikeln ger en ganska detaljerad allmän beskrivning av svamp. Skolans årskurs 6 är den tid då vi först lär känna dessa organismer i detalj på biologilektionerna. Vi erbjuder oss att fördjupa kunskapen och studera dem mer i detalj. Låt oss gå vidare till beskrivningen av reservkolhydrater.
Svampar har inte hittat den huvudsakliga reservpolysackariden som finns i högre växter och många alger - stärkelse. Glukos i eumyceter lagras som en glukan, nära animaliskt stärkelseglykogen. Förutom glukaner har svampar även andra lagringskolhydrater, varav några är unika för svampriket. Det är i första hand disackariden trehalos. Under lång tid hittades trehalos endast i svamp, varför den fick sitt andra namn - mykos. Nu finns det också i vissa högre växter som en mindre förening. Trehalos spelar en viktig roll i anpassningen av svampceller till stress och regleringen av osmotiska processer. Svampceller innehåller också sockeralkoholer - mannitol, sorbitol, xylitol, etc.
Lipider
Lipider (estrar av glycerol med rakkedjiga alifatiska monokarboxylsyror) är viktigareservprodukter, de deponeras i cellen i form av fettdroppar. Svampar kännetecknas av ett högt innehåll av fleromättade (som har flera dubbelbindningar i den alifatiska kedjan) fettsyror, såsom linolen - med tre, och arakidon - med fyra dubbelbindningar. I form av fosfolipider (eteriskt kopplade till fosforsyra) är lipider huvudkomponenterna i cellmembranen. En viktig roll i skapandet av membranstrukturer spelas också av sterollipoider, som ger membranets styrka. Till skillnad från animaliskt kolesterol, som har 27 kolatomer i en molekyl (C-27), och växtfytosteroler (C-29), är den huvudsakliga svampsterolen ergosterol (C-28).
Sekundära metaboliter: pigment
Svampar saknar fotosyntetiska pigment, men producerar ett stort antal föreningar som färgar mycelet, förökningsorganen eller substratet. Av kemisk natur är de flesta pigment terpenoider (karotenoider) eller aromatiska föreningar. De utför en mängd olika funktioner. Så, apelsinderivat av karoten inducerar förloppet av den sexuella processen i slemsvampar; mörkgröna och svarta fenoliska pigment av aspergillus avsätts endast i den sporbärande apparaten, som till skillnad från substratmyceliet bildas i luften, och i sporer för skydd mot ultraviolett ljus; mörkfärgat melanin avsätts i cellväggarna, vilket ökar deras styrka.
Toxiner och antibiotika
Många svampar producerar föreningar som är giftiga för andra organismer, vilketdet noteras ofta när en allmän beskrivning av svamp sammanställs (en lärobok för 6:e klass eller en lärobok för ett universitet). Ämnen som är giftiga för mikroorganismer kallas antibiotika, giftiga för växter - fytotoxiner, giftiga för djur och människor - mykotoxiner. Vissa svampmetaboliter, som är giftiga för olika grupper av organismer (mikroorganismer och växter, växter och djur), har en komplex effekt. Antibiotika syntetiseras av många svampar som lever i jorden, som måste konkurrera om näringssubstrat med andra mikroorganismer. Deras kemiska natur och verkningsmekanism är olika. Antibiotika penicilliner och cefalosporiner hämmar alltså cellväggssyntes i bakterier, trikoteciner - proteinsyntes i eukaryota mikroorganismer, griseofulvin - mitos.
Fytotoxiner och mitotoxiner
Fytotoxiner som utsöndras av svampar i vävnaden hos en infekterad växt orsakar växtcellers död, som sedan blir ett lätt byte för parasiten. Toxiner hämmar enzymatiska processer i cellerna hos infekterade växter (till exempel tentoxin från svampen Alternaria hämmar fotosyntetisk fosforylering), har en stark membranotrop effekt och påverkar transporten av ämnen genom membran, transmembrantransport av joner (fusarinsyra, fusicoccin, etc.).).
Mykotoxiner delas in i två grupper - toxiner från mikroskopiska svampar (mikromyceter) och toxiner från makromycetsvampar med stora fruktkroppar. De förra är särskilt farliga för svampar som infekterar växtenprodukter som används för livsmedel. Till exempel ackumulerar ergotsklerotier alkaloider (heterocykler som innehåller kväve), som är nervgifter. De förstörs inte under bakning, så bröd bakat av mjöl med en blandning av mald sklerotia är extremt farligt. Dess användning kan orsaka allvarlig förgiftning, ofta dödlig. En annan spannmålsparasit är det orsakande medlet för öronfusarium. Detta är en Fusarium-svamp som släpper ut terpenoidgifter i spannmålen, som också orsakar allvarlig förgiftning (bröd bakat av Fusarium-infekterat mjöl kallades i folkmun för "fyllebröd" eftersom det orsakade yrsel, kräkningar och andra symtom som liknar allvarlig alkoholförgiftning).
Matsvamp
För närvarande har en hel del information om deras näring ackumulerats av biologin. De allmänna egenskaperna hos svamp ur denna synvinkel är följande. Näringen av de flesta svampar sker på bekostnad av växter, därför har de aktiva enzymer som bryter ner strukturella och lagrande polysackarider i levande växter och växtrester. Dessa är pektinaser som bryter ner polygalakturonsyra (pektin) till lågmolekylära oligogalakturonider, xylanaser, cellobiaser och cellulosa som bryter ner cellulosa och hemicellulosa - de viktigaste kolhydratkomponenterna i växtcellväggen, amylas, som bryter ner stärkelse, etc. Den andra komponenten av växtceller efter cellulosa i vikt är lignin, som är en tredimensionell polymer av aromatiska ringar. Särskilt mycket av det i lignifierade celler. Lignin är den mest beständiga växtpolymeren, och endast svampar (främst träförstörande glödsvampar) har lignasenzymer som bryter ner det. Parasitsvampar som påverkar integumentet hos djur och människor (hud, hår, fjädrar) utsöndrar enzymer som förstör keratinproteinet som de är uppbyggda av.
De flesta av de uppräknade enzymerna syntetiseras av celler, inte konstant i syfte att spara energi, utan endast i närvaro av motsvarande ämne i miljön (till exempel om det inte finns något pektin i miljön, då pektinas är inte syntetiserad). De är inte konstitutiva, utan föremål för substratinduktion. Dessutom bildas de inte om mediet innehåller en blandning av näringsämnen med gynnsammare energiomsättningsföreningar (kataboliter). Till exempel är slutprodukten av destruktionen av de flesta polysackarider glukos, därför produceras inte pektinaser och cellulaser i en miljö som innehåller glukos förutom pektin eller cellulosa. Det är knappast tillrådligt att utföra komplexa kemiska processer för att få glukos om det redan finns i odlingsmediet. Denna reglering kallas katabolitförtryck.
Asexuell reproduktion
Vi fortsätter att avslöja ett sådant ämne som "Allmänna egenskaper hos svampar", kommer vi kort att beskriva egenskaperna hos reproduktion. Asexuell reproduktion i dessa organismer kan utföras av mobila och orörliga sporer. Zoosporer bildar ett litet antal svampar, akvatiska och terrestra, där genetiska släktskap med akvatiska är tydligt spårade. Strukturen av flageller i zoosporer av oomyceter och hyphychytria liknar den som beskrivs för ochrofyter.alger och i chytridiomycetes kommer att beaktas i beskrivningen av denna grupp. De flesta svamparter förökar sig med orörliga sporer, vilket indikerar deras mycket långa landfall. Sporer kan bildas endogent i sporangier (sporangiosporer) eller exogent (konidier). Endogena sporer frigörs först efter att sporangiet förstörts, vilket vanligtvis sker när det blir blött. Vanligtvis bildas ett stort antal (tusentals) sporer i sporangier, dock bildar vissa arter små sporangier (sporangioler), i vilka det bara finns ett fåtal sporer (ibland en). I det senare fallet kan sporangioli-membranen och sporerna sammansmälta, och då fungerar den endogena sporen som en exogen. Detta indikerar den primära förekomsten av endogena sporer, som var föregångare till exogena.
Sexuell reproduktion
Den vanligaste typen av sexuell process, och den enklaste, är sammansmältning av två vegetativa celler som inte är differentierade till könsceller, kallad somatogami. En liknande typ av sexuell process är karakteristisk för ascomycete-jästsvampar, många basidiomyceter och andra svampar. Ibland fortsätter det även utan cellfusion, en enkel fusion av kärnor inuti cellen. En mer komplex sexuell process föregås av separationen av partnermycelplatser (gametangia), som sedan smälter samman. En sådan sexuell process, gametangiogami, är karakteristisk för många zygo- och ascomyceter. Slutligen har svampar även gametogami gemensam för andra eukaryota organismer, d.v.s. fusion av specialiserade könsceller.
Klassisk iso- och heterogami som är karakteristisk för alger,finns endast i lägre svampar - chytridiomycetes. Det finns ingen klassisk oogami i svampar alls. Även oomyceter, så namngivna på grund av sin oogami, har inga manliga könsceller (spermatozoer eller spermatozoer), och äggen i oogonium saknar sin egen cellvägg och kallas oosfärer. Vissa arter av pungdjur har ett oogonium (men utan de kvinnliga äggkönscellerna, d.v.s. representerande en gametangia), men inget antheridium, så att befruktning sker genom en vegetativ hyfa. Andra ascomycetes och basidiomycete rostsvampar har manliga könsceller - spermatozoer, men saknar kvinnliga könsceller, och ibland gametangia (spermatogami). Hos vissa arter har spermier dubbla funktioner - manliga könsceller och asexuella sporer (konidier).
Slutsats
Allmänna egenskaper hos svamp: näring och andning, sporreproduktion - allt detta är av stort intresse för naturälskare. Det är trots allt unika organismer som inte tillhör varken växter eller djur. Efter att ha öppnat ämnet "Allmänna egenskaper hos svampar" (Grad 7) i läroboken, kommer du att få reda på att de utgör ett separat kungarike. De andra rikena är djur, växter, virus och bakterier. Ämnet "Allmänna egenskaper och betydelse för svampar", som anges i skolböcker och i den här artikeln, är bara grundläggande information om dem. Det har skrivits hela böcker om dem, så du kan studera dem väldigt länge. Ett av de mest intressanta ämnena, enligt vår mening, är de allmänna egenskaperna hos mögelsvampar. Mögel är en avden äldsta arten av levande organismer på jorden. Den dök upp för 200 miljoner år sedan och känns bra i moderna förhållanden. Öppna avsnittet i en skolbok "Svamparnas rike. Allmänna egenskaper" (Betyg 6), och du kommer att hitta mer detaljerad information om det.
