Lesson link

Places of occurrence and structure of fungi

Fungi inhabit many environments on the Earth. They are most common on land, in moist and warm places, anywhere where organic matter can be found. In forests they are components of duff, they grow on fallen tree trunks and on the roots of living trees. Sometimes they cover the leaves of plants with white or brown stains. We can also come across them on rocks, walls and sometimes on the walls of buildings with excess moisture. Some infect other organisms and parasitize them, causing diseases. Others adapted to living in water.

The spores of fungi are suspended in the air, the make up dust and settle on all surfaces. Moisture, presence of nutrients (dead or living organic matter) and appropriate temperature (5‑40°C) are the conditions in which spores germinate.

The unicellular yeast are the fungi of the simplest structure. However mostly they are multicellular organisms with bodies built of thin, thread‑like hyphaehyphaehyphae making up the myceliummyceliummycelium. Loosely arranged, branching hyphae grow through the substrate forming a thick web, which in the case of honey fungus can cover even up to a few square km and weigh up to a few tons. The cell walls of fungi contain chitin - the substance also present in the exoskeleton of insects.

Mushrooms, such as e.g. the common mushroom, king bolete, fly agaric toadstool form sporocarpssporocarpsporocarps made up of tightly weaved and densely packed hyphae. Sporocarps are most frequently composed of a stem and a cap topping it. They may take different shapes and colours. It is where the spores are formed, which enable the reproduction of fungi. Molds: mucor, penicillum and aspergillus are characterized by a loose mycelium which does not produce sporocarps.

R1b23naPtHAB8

Fotografia przedstawia dwie kromki chleba, pokryte nalotem pleśni w kolorze szarym, żółtym i białym.

R28y7w0qtGqSh

Ilustracja przedstawia jasnobrązowe strzępki Penicillum z zarodnikami, kształt podobny do drzewka z kuleczkowatymi gałęziami. Jest to strzępka grzyba pędzlaka z zarodnikami na końcu.

RlG1OUNNyCuz4

Ilustracja przedstawia kromkę chleba, na której rozwinęła się pleśń. Wewnątrz gąbczastej struktury kromki znajdują się strzępki (hyphae) pleśni. Są koloru zielonego. Strzępki (hyphae) na szycie mają zarodnie (sporangia). Są one przedstawione jako czerwone kule pełne zarodników (spores). Po prawej stronie ilustracji zamieszczono powiększeniu procesu powstawania pleśni na kromce chleba. Najpierw z zarodni (sporangia) wydobywa się zarodek (spore), z którego kiełkuje strzępek pleśni, następnie powstają całe struktury strzępkowe pleśni.

Thanks to the gills the bottom part of the cap has a large surface and produces significant amount of spores.

Life processes of fungi

Fungi are heterotrophic organisms. Most of them are saprobionts feeding on dead organic matter which comes from rotten tree trunks, fallen leaves, remains of animals or food products. Fungi break down their food by secreting digestive enzymes into the environment. They absorb the thus created simple organic substances into their cells. The method of obtaining nutritious substances present in fungi is called extracellular digestion.

Parasitic fungi develop at the cost of other organisms. The parasitic hyphae grow into the carrier's body and draw nutrients directly from their cells. Fungi use the nutrients absorbed to produce energy in the process of cellular respiration. Most fungi use aerobic respiration, only some, e.g. yeast, use the process of alcoholic fermentation.

Fungi use sexual and asexual reproduction. In single cell yeast during budding a protrusion appears on the cell wall of the mother cell, which gradually grows in size to create a new cell. It does not usually separate from the mother cell, thus creating colonies which can break down into single cells. Multicellular fungi (be it mold or the sticky bun) reproduce using the fragmentation of the mycelium. Hyphae torn away from the mother mycelium and transferred by people or animals become the beginning of a new mycelium. Most fungi produce thousands of spores which are caught up by the wind and reach distant places enabling the population of new regions.

Observation 2

Recognition of the budding cells of yeast or differentiate between fungi: yeast, mold and mushrooms, including edible and poisonous ones.

You will need

• pressed yeast used for baking cakes,

• water,

• grape sugar (glucose),

• beaker or jar,

• food wrap,

• Lugol's solution,

• microscopy instruments,

• microscope.

Instruction

1. Prepare material for observation. To do that: fill half the beaker with water and dissolve one teaspoon of glucose in the water; add a teaspoon of yeast; cover the beaker with food wrap and set aside for 25 minutes in a warm place (at 20‑25°C).

2. Observe under the microscope:

R1SfZ4H03kL37

Ilustracja przedstawia liczne, owalne, pomarańczowe komórki drożdży. Niektóre z nich są połączone ze sobą. Tworzą w ten sposób kolonie. Komórki znajdujące się na końcach kolonii pączkują poprzez uwypuklenia ściany komórkowej. Pomiędzy koloniami komórek drożdży pojednyncze pączkujące komórki.

Summary

If your observations are made shortly after the preparation of the solution, the number of budding cells will be small.

The importance of fungi

Fungi play a very important role as a component of multiple environments. As saprobionts, like bacteria, they decompose dead organic matter, purify the environment of animal refuse and remains of other organisms. Thanks to that they enrich the soil with the elements obtained from the decomposing organisms, which are later absorbed by plants and built into their organs. That way fungi contribute to the formation of soil and ensure the circulation of mattercirculation of matter in naturethe circulation of matter in nature.

R1PDjFHVWiH1w

Ilustracja składa się z czterech obrazków, połączonych strzałkami, przedstawiających obieg materii. Pierwszy z lewej ukazuje zielone rośliny: drzewa i krzewy razem z ich korzeniami w brązowej glebie. Od nich jedna strzałka prowadzi do obrazka brązowej sarny, która żywi się roślinami. Druga strzałka z napisem: szczątki roślin, plant remains wskazuje koło po prawej stronie. Do niego prowadzi także strzałka od sarny z napisem: szczątki i odchody zwierząt, animal remains and droppings. W kole znajdują się kolorowe kształty saprotrofów - bakterii, grzybów i pierwotniaków, saprobionts: fungi, bacteria, protoza czyli organizmów rozkładających szczątki. Od nich strzałka wskazuje dwie połączone ze sobą kule na dole ilustracji: pomarańczowa i zieloną. Oznaczają one związki nieorganiczne, inorganic compounds powstałe w efekcie rozkładu szczątków. Te związki trafiają do korzeni roślin.

Yeasts conduct the process of fermentation, therefore they are found in numerous household applications and food industry. They are used for baking cakes and bread as well as in the production of wine and beer. Moldy cheese in turn is made using specially selected molds.

In pharmaceutical industry fungi are used for producing antibiotics - substances with bactericidal properties. The first antibiotic – penicillin – was obtained from the mycelium of penicillum. It was discovered by a Scottish doctor, Alexander Fleming.

Parasitic fungi cause nuisance diseases of plants. They contribute to lowered crops and the weakening of stand. Animal (also human) parasitic fungi cause diseases called mycosismycosismycosis. You can contract foot mycosis e.g. in a swimming pool or public bathrooms which are not properly sanitized. Therefore it is recommended to use protective footwear in such places. One should not use the same towels and nail care products as persons infected with mycosis, either.

R17IebO3V8sp9

Fotografia przedstawia dwa grzyby o stożkowym kształcie rosnące na pniu drzewa. To okazy hubiaka pospolitego, gatunku grzybów zwanych także hubą pospolitą. Powierzchnia ich kapeluszy jest pokryta poziomymi pasami beżowo-zielonymi.

RY5sqflq9CSXn

Fotografia przedstawia zbliżenie żółtego kłosa na tle pola. Po lewej stronie między łuskami znajdują się ciemne, wydłużone przetrwalniki. To sporysz, czyli forma przetrwalnikowa grzyba pasożytniczego buławinki czerwonej. Atakuje ona kwiatostany traw i zbóż i wywołuje ich chorobę.

RaSNC1BoPNWCl

Fotografia przedstawia liczne opieńki miodowe rosnące wokół pnia drzewa. Są to grzyby o miodowobrązowych, wypukłych kapeluszach. Są saprotrofami i pasożytami, czyli atakują zarówno martwe jak i żywe drzewa. Na fotografii przedstawione jest żywe drzewo. Opieńki wywołują chorobę, która może doprowadzić do jego obumarcia.

R1DLgRVdzpYiI

Fotografia przedstawia jednokomórkowe grzyby - drożdżaki żyjące w przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt. Na szarym tle znajdują się koliste grzyby, niektóre w trakcie pączkowania.

Molds are the frequent cause of rotting of leather, wool or cotton, as well as books, if they are not stored in appropriate conditions, as well as food spoilage. Molds secrete poisonous substances, the so‑called alpha‑toxins.

Sporocarps of fungi have been used in cuisine for centuries. Chitin contained in the fungus cell walls makes them hard to digest, however their flavor and nutritious value (amino acids, vitamin A, B1, B2, PP) decide that they are a popular ingredient of dishes. Edible mushrooms are collected in forests (king bolete, sticky bun, birch bolete, chanterelle) or mass grown (common mushroom, oyster mushroom). Poland supplies 25% of common mushroom and forest mushrooms for the EU market. Some forest mushrooms cause food poisoning. Their toxins irreversibly damage liver cells, frequently leading to death. One of the most dangerous mushrooms is the death cap (Ammanita phalloides), mistaken for a common mushroom or parasol mushroom.

RPwrExZvsXdh5

Ilustracja przedstawia kilka grzybów, jadalnych i trujących, które mogą być mylone. W centrum znajdują się cztery owocniki grzyba o żółtym kapeluszu. Na powierzchni kapelusza nie zawsze występują łatki, patches do not always appear on the surface. Pierścień jest przyrośnięty do trzonu, the ring attached to the stem. Bulwa u nasady trzonu otoczona jest pochwą, tuber at the base of the stem surrounded by volva. To śmiertelnie trujący, poisonous mushroom muchomor sromotnikowy, death cap. Po lewej znajduje się grzyb jadalny, Edible mushroom, czubajka kania, parasol mushroom. Ma kapelusz z ciemnymi łatkami, patches on the surface of the cap i ciemniejszy trzon. Pierścień znajduje się na wysokości dwóch trzecich trzonu i porusza się wzdłuż trzonu, the ring moves along the stem. Po prawej znajduje się fotografia jadalnego grzyba, Edible mushroom pieczarki, portobello mushroom. Pieczarka jest biała, nie ma łatek na kapeluszu, no patches on the surface ani pochwy na trzonie no tuber at the base of the steam. Ma pierścień przyrośnięty do trzonu, the ring attached to the stem.

Particular species of mushrooms coexist with specific species of plants. Therefore king boletes can be found under oak trees, sticky buns under larch trees, birch boletes among birch trees and false saffron milkcap under spruce. These species live in symbiosis with the roots of specific trees and therefore are called mycorrhizaedmycorrhizamycorrhizaed fungi. Their hyphae entwine the roods and use the organic substances secreted by plants. The fungi are the sources of mineral salts, some vitamins and water for the trees.

Summary

• Fungi are organisms whose bodies, called mycelium are made of thread‑like hyphae.

• All fungi are heterotrophic.

• Fungi multiply by sexual and asexual reproduction through the fragmentation of the mycelium and spores.

• While picking mushrooms it is recommended not to pick mushrooms with gills, as those include lethally poisonous species.

Keywords

fungi, mycelium, hyphae

Glossary