Grzyby
Grzyby - heterotroficzne beztkankowce
Przedstawisz różnorodność morfologiczną grzybów.
Przedstawisz czynności życiowe grzybów.
Przedstawisz drogi zarażenia się i zasady profilaktyki chorób wywołanych przez grzyby.
Przedstawisz znaczenie grzybów w przyrodzie i dla człowieka.
Aż do XVIII w. dominował pogląd o spontanicznym powstawaniu grzybów, mimo że pierwszą obserwację ich zarodników przeprowadził już w 1588 r. Giambattista della Porta. Przełom w mykologiimykologii nastąpił dopiero w 1729 r., kiedy wykazano, że zarodniki grzybów kiełkują i rozwijają się jako te same gatunki, z których pochodzą.
Budowa grzybów
Grzyby należą do organizmów beztkankowych. Ciało większości grzybów wielokomórkowych ma postać grzybni zbudowanej ze strzępek. U grzybów jednokomórkowych, np. drożdży, ciało stanowi pojedyncza komórka.
Strzępki mogą być komórczakowe, czyli niepodzielone poprzecznymi przegrodami (septami), albo podzielone septami na człony. Septy mają zwykle duży otwór – por – przez który może zachodzić przepływ cytoplazmy oraz niektórych organelli. W członach takich strzępek może występować jedno, dwa lub więcej jąder. U wielu workowców i podstawczaków występują strzępki dikariotyczne, których człony zawierają dwa genetycznie różne jądra haploidalne.
Strzępki w grzybni mogą być luźno ułożone lub ściśle splatać się ze sobą, tworząc nibytkankę, tzw. plektenchymę, z której zbudowane są występujące u niektórych grzybów owocniki – części grzybni, w których powstają zarodniki. W nielicznych przypadkach (np. u drożdży) grzybnia nie jest zbudowana ze strzępek i tworzą ją pojedyncze lub pączkujące komórki.
Niektóre gatunki grzybów wytwarzają toksyczne metabolity, np. amatoksyny i fallotoksyny.
Jako materiał zapasowy gromadzone są tłuszcz, glikogen, a u niektórych gatunków również wolutyna. Ściany komórkowe zbudowane są z wielocukru chityny (polimer N‑acetyloglukozaminy). Podobnie jak u zwierząt w komórkach grzybów nigdy nie ma plastydów.
Czynności życiowe grzybów
Odżywianie grzybów
Grzyby, bez wyjątku, są cudzożywne (heterotroficzne) – odżywiają się wydzielając do środowiska enzymy trawienne, a następnie wchłaniając strawione poza komórkami substancje pokarmowe. Mogą one pochodzić z martwej materii organicznej (saprotrofy) lub z tkanek innego żywego organizmu (pasożyty). Wyróżniamy również grzyby drapieżne, które są w stanie chwytać małe zwierzęta żyjące w glebie za pomocą strzępek grzybni. Następnie wydzielają enzymy trawienne, które trawią ciało ofiary.
Związki symbiotyczne grzybów
Wiele grzybów to symbiontysymbionty współżyjące z roślinami czy bakteriami.
Najważniejsze związki symbiotyczne grzybów to:
porosty – zespolenie grzyba (workowca lub podstawczaka) z sinicą bądź zielenicą;
współżycie z przedroślami widłaków;
mikoryzy – rodzaj symbiozy pomiędzy korzeniami lub innymi podziemnymi organami roślin a grzybami.
Mikoryza jest powszechnym zjawiskiem w przyrodzie – ok. 90% roślin naczyniowych wchodzi w związki z grzybami mikoryzowymi, których liczba szacowana jest na ok. 5–6 tys. gatunków. Mikoryza nie występuje w środowiskach bardzo suchych oraz na glebach zasolonych, o niskiej lub wysokiej żyzności, przepływowych i okresowo zalewanych przez wodę.
W mikoryzie grzyb korzysta z produktów fotosyntezy wytworzonych przez roślinę, a sam ułatwia jej pobieranie wody i soli mineralnych z otoczenia. Związki mikoryzowe często są kluczowe dla rośliny, np. storczyki nie mogą się rozwijać bez partnera grzybowego.
Rodzaje mikoryzy
Ze względu na sposób kontaktu strzępek grzyba z komórkami korzenia wyróżnia się mikoryzę zewnętrzną i wewnętrzną.
Mikoryza zewnętrzna występuje u ok. 10% gatunków roślin naczyniowych. W mikoryzie tego typu strzępki grzyba wrastają wrastają w przestrzenie między ścianami komórkowymi komórek miękiszu kory pierwotnejkory pierwotnej korzenia.
W mikoryzie zewnętrznej grzybnia oplata zewnętrzne części korzenia, tworząc na jego powierzchni opilśńopilśń (mufkę). Obecność gęstej grzybni na zewnętrznej powierzchni korzenia sprawia, że włośnikiwłośniki zanikają, a ich funkcje przejmuje opilśń.
Mikoryza wewnętrzna (endomikoryza, mikoryza arbuskularna) występuje u ok. 80% gatunków roślin naczyniowych. W mikoryzie tego typu strzępki grzyba wrastają do wnętrza komórek miękiszu kory pierwotnej korzenia.
Mikroskop świetlny, powiększenie 200×.
W mikoryzie wewnętrznej opilśń nie powstaje, a włośniki nie zanikają. Powierzchnia zewnętrzna korzenia mikoryzowego nie ulega zmianie i niczym nie różni się od korzenia niemikoryzowego. Obecność grzyba endomikoryzowego można stwierdzić jedynie w badaniu mikroskopowym.
Mikoryza wewnętrzna formuje się pomiędzy strzępkami grzyba a korzeniami roślin w zbiorowiskach nieleśnych i leśnych, od regionów subpolarnych po regiony tropikalne, wraz z pustyniami, bagnami i rejonami wysokogórskimi. Jest szczególnie rozpowszechniona wśród roślin zielnych i drzew owocowych.
Oddychanie grzybów
Pobrany pokarm grzyby wykorzystują do uwalniania energii w procesie oddychania komórkowego. Większość grzybów oddycha tlenowo. W warunkach niedoboru tlenu niektóre drożdże przeprowadzają fermentację alkoholową, w której cukry proste są przekształcane w etanol i dwutlenek węgla.
Rozmnażanie grzybów
Grzyby rozmnażają się zarówno płciowo, jak i bezpłciowo.
Rozmnażanie bezpłciowe obejmuje:
Rozmnażanie płciowe grzybów może mieć postać gametogamii, gametangiogamii lub somatogamii.
Polega na fuzji uwicionych gamet wytwarzanych w jednokomórkowych gametangiach skoczkowców (Chytridiomycota). W zależności od wyglądu gamet jest to przykład izogamii, anizogamii lub oogamii.
Polega na łączeniu się ze sobą całych gametangiówgametangiów (lęgnilęgni i plemniplemni), a następnie przelaniu zawartości plemni do lęgni. U grzybów rozmnażających się w ten sposób (sprzężniaki [Zygomycetes], workowce [Ascomycetes]) nie powstają gamety, a ich funkcje przejmują zróżnicowane płciowo haploidalne jądra komórkowe, oznaczane symbolami „+” i „–”.
Polega na zrośnięciu się ze sobą dwóch zróżnicowanych płciowo strzępek zawierających odmienne płciowo jądra, oznaczane jako „+” i „–” Występuje u podstawczaków (Basidiomycetes]), u których nie występują ani gamety ani gametangia.
Początkowo dochodzi zlania się cytoplazmy dwóch lub więcej komórek bez łączenia się jąder komórkowych. Ten etap nazywany jest plazmogamią. Rozpoczyna się faza dikariotycznadikariotyczna, czyli faza jąder sprzężonych oznaczana „n + n”. Po niej następuje kariogamia, czyli połączenie dwóch haploidalnych jąder komórkowych w jedno diploidalne jądro.
Ze względu na sposób powstawania wyróżnia się cztery typy zarodników (spor) grzybów: sporangialne, konidialne, workowe i podstawkowe.
Zarodniki określane są również sporami.
tworzą się w kulistych zarodniach na końcu haploidalnych strzępek.
powstają z reguły zewnętrznie – przez odcięcie górnej części specjalnej strzępki zwanej konidioforem. Najczęściej są roznoszone przez wiatr. Występują u niektórych workowców (Ascomycota ), np. u kropidlaka i pędzlaka, oraz rzadko u podstawczaków (Basidiomycota).
inaczej askospory, powstają wewnątrz komórek macierzystych, w zarodniach, które przybrały postać worków. Występują u workowców.
inaczej bazydiospory, powstają na zewnątrz podstawek u grzybów z typu podstawczaków. Podstawki to szczytowe komórki owocników podstawczaków występujące na hymenoforzehymenoforze.
Podział ze względu na miejsce powstawania zarodników
Zarodniki (spory) grzybów mogą powstawać wewnątrz zarodni jako endospory bądź zewnętrznie przez fragmentację szczytowych fragmentów strzępek jako egzospory.
Typy zarodników ze względu na rodzaj podziału komórkowego, który prowadzi do ich powstawania
Zarodniki, które powstają w wyniku mejozy, to mejospory. Te powstające w wyniku mitozy to mitospory.
Mitospory powstają w wyniku mitozy i są zazwyczaj genetycznie identyczne z komórką macierzystą, służąc głównie do rozprzestrzeniania się grzyba. Workowce i podstawczaki wytwarzają również mejospory, powstające w wyniku mejozy poprzedzonej procesem płciowym. Są one haploidalne i posiadają zrekombinowany materiał genetyczny.
U większości grzybów przystosowanych do życia na lądzie zarodniki są nieruchliwe i pozbawione wici. Są to aplanospory rozsiewane przez wiatr lub zwierzęta. Natomiast u niektórych grzybów wodnych występują zoospory (pływki). Są ruchliwymi zarodnikami występującymi m.in. u skoczkowców. Typowa zoospora grzyba ma jedną gładką wić skierowaną ku tyłowi.
Cykle rozwojowe grzybów
Cykl rozwojowy grzyba to następujące po sobie etapy jego życia, obejmujące kolejne stadia rozwoju organizmu. Może on obejmować rozmnażanie bezpłciowe i płciowe oraz związane z nim przemiany faz jądrowych.
W cyklu rozwojowym grzybów mogą występować trzy fazy jądrowe::
fazę diploidalną, zwaną także diplofazą (2n);
fazę haploidalną (n), czyli haplofazę;
fazę jąder sprzężonych, inaczej dikariofazę (n + n).
Obejrzyj film „Grzyby - cudzożywne beztkankowce”, a następnie wykonaj polecenia.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RNLCM99X23ULV
Nagranie filmowe lekcji.
Znaczenie grzybów
Grzyby pełnią bardzo ważną funkcję w przyrodzie. Jako saprobionty, podobnie jak bakterie, oczyszczają środowisko z odchodów zwierząt i szczątków organizmów. Dzięki temu wzbogacają glebę w składniki mineralne pochodzące z rozkładu tych pozostałości. Składniki te są później pobierane przez rośliny i wbudowywane w ich organy. Grzyby przyczyniają się w ten sposób do tworzenia gleby i zapewniają obieg materii w przyrodzie.
Drożdże prowadzą proces fermentacji, dlatego znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym i gospodarstwach domowych. Wykorzystuje się je do wypieku ciast i chleba oraz do produkcji wina i piwa. Z kolei sery pleśniowe wytwarza się przy udziale specjalnie wybranych grzybów pleśniowych.
W przemyśle farmaceutycznym grzyby służą do wytwarzania antybiotyków. Są to substancje hamujące wzrost bakterii lub powodujące ich śmierć. Pierwszy antybiotyk – penicylinę– wyizolowano z podłoża, na którym hodowano grzybnię pędzlaka.
Grzyby pasożytnicze powodują uciążliwe choroby roślin. Przyczyniają się do obniżenia plonów oraz osłabienia drzew.
Galeria zdjęć pasożytniczych gatunków grzybów
Grzyby pleśniowe są częstą przyczyną niszczenia skór, wełny czy bawełny oraz np. książek, jeśli przechowuje się je w nieodpowiednich warunkach. Powodują także psucie się żywności. Niektóre grzyby pleśniowe wytwarzają mykotoksyny. Część z nich może powodować ostre zatrucia, a długotrwałe narażenie na niektóre aflatoksyny zwiększa ryzyko rozwoju raka wątroby.
Produkty spożywcze, na których pojawiły się grzyby pleśniowe, nie nadają się do spożycia. Zebranie pleśni z dżemu lub odkrojenie kawałka zapleśniałego chleba nie czyni ich jadalnymi. Pozostała, nienaruszona część zawiera bowiem szkodliwe substancje wydzielone przez grzyby. Dlatego spleśniałą żywność należy wyrzucić.
Od wieków owocniki grzybów znajdują zastosowanie w kuchni. Chityna zawarta w ścianach komórkowych grzybów sprawia, że są one ciężkostrawne, jednak ich walory smakowe i odżywcze (aminokwasy, witaminy A, BIndeks dolny 11, BIndeks dolny 22, PP) decydują o tym, że stanowią popularny składnik potraw. Jadalne grzyby są zbierane w lasach (borowiki, maślaki, koźlarze, kurki) lub hodowane na skalę przemysłową (pieczarki, boczniaki).
Galeria grzybów jadalnych występujących w Polsce
Niektóre grzyby leśne bywają przyczyną zatruć pokarmowych. Ich toksyny nieodwracalnie uszkadzają komórki wątroby, często prowadząc do śmierci. Jednym z najgroźniejszych grzybów jest muchomor sromotnikowy, mylony z czubajką kanią lub pieczarką leśną.
Galeria grzybów trujących występujących w Polsce
Zasady zbierania grzybów:
Grzyby można zbierać tylko poza obszarami chronionymi.
Nie należy pozyskiwać grzybów z miejsc położonych w pobliżu dróg i na obszarach zanieczyszczonych.
Należy zbierać wyłącznie owocniki gatunków rozpoznanych z całkowitą pewnością. Obecność rurek pod kapeluszem nie jest wystarczającym kryterium jadalności. W razie wątpliwości zbiór należy skonsultować z grzyboznawcą lub klasyfikatorem grzybów.
Miejsce po grzybie należy przykryć ściółką i lekko ucisnąć, co zapobiega wysuszeniu odkrytej grzybni.
Nie należy zbierać owocników zbyt młodych, słabo wykształconych, które są trudne do rozpoznania.
Nie należy zbierać owocników starych, silnie uszkodzonych ani rozkładających się, ponieważ mogą być zasiedlone przez inne organizmy i nie nadawać się do spożycia.
Grzyby niejadalne i trujące są pokarmem zwierząt, dlatego nie należy ich niszczyć.
Do przechowywania grzybów służą przewiewne kosze. Nie należy wkładać ich do plastikowych toreb ani wiader.
Po otwarciu grobowca Kazimierza Jagiellończyka w 1973 r. zwrócono uwagę na zgony części osób uczestniczących w pracach. W grobowcu stwierdzono obecność różnych mikroorganizmów, w tym Aspergillus flavus. Pojawiła się hipoteza, że narażenie na zarodniki lub metabolity grzybów mogło stanowić zagrożenie zdrowotne. Nie wykazano jednak jednoznacznego związku przyczynowego między obecnością tego grzyba a wszystkimi odnotowanymi zgonami.
Grzybice
Pasożytnicze grzyby powodują również choroby u zwierząt, w tym u człowieka, określane jako grzybice.
Grzybice można podzielić ze względu na miejsce występowania, np. grzybice płuc, narządów płciowych, głowy, paznokci czy stóp. Te ostatnie są najczęściej występującą grupą grzybic u ludzi. Do infekcji dochodzi na skutek bezpośredniego kontaktu z zakażonymi przedmiotami i osobami lub zwierzętami; rozwojowi choroby sprzyja noszenie nieprzewiewnego obuwia. Do zakażenia grzybicą stóp może dojść także np. na basenie lub w ogólnodostępnych łazienkach, które nie są odpowiednio często odkażane.
Do zakażeń grzybiczych narządów płciowych dochodzi najczęściej podczas stosunku z zakażoną osobą.
Grzybica płuc natomiast rozwija się, gdy zarodniki grzyba dostaną się do dróg oddechowych wraz z wdychanym powietrzem, a organizm nie jest w stanie ich zwalczyć. Infekcja grzybicza objawia się kaszlem, świszczącym oddechem, gorączką i złym samopoczuciem. Grzybice narządów wewnętrznych są często efektem długotrwałej antybiotykoterapii, która skutkuje zubożeniem działającej ochronnie mikroflory bakteryjnej.
Profilaktyka przeciwgrzybicza człowieka
Zachowania profilaktyczne przeciwko zakażeniom grzybiczym polegają na noszeniu przewiewnego obuwia, korzystaniu z własnych przedmiotów higieny osobistej (ręcznik, nożyczki, tarka do stóp), unikaniu chodzenia boso w miejscach publicznych, unikaniu kontaktu cielesnego z chorymi osobami i zwierzętami, stosowaniu prezerwatyw podczas kontaktów seksualnych, a także przyjmowaniu osłony podczas antybiotykoterapii probiotyków, które zapobiegają osłabieniu flory bakteryjnej.
Podsumowanie
Grzyby są organizmami beztkankowymi, których ciało (grzybnia) ma postać plechy zbudowanej z nitkowatych strzępek komórczakowych lub podzielonych septami na człony jedno- lub wielojądrowe. U niektórych grzybów występują strzępki dikariotyczne, których człony zawierają dwa genetycznie różne jądra haploidalne.
Strzępki mogą tworzyć luźną strukturę lub zbijać się w nibytkankę (plektenchymę), z której powstają owocniki; wyjątkiem są formy jednokomórkowe, np. drożdże.
Komórki grzybów posiadają ściany zbudowane z chityny, nie zawierają plastydów, ich materiałem zapasowym są tłuszcze, glikogen, a niektórych również wolutyna.
Wszystkie grzyby są cudzożywne (heterotroficzne): mogą być saprotrofami (rozkładają martwą materię), pasożytami innych organizmów lub drapieżnikami chwytającymi drobne zwierzęta.
Odżywianie odbywa się poprzez trawienie zewnętrzne (wydzielanie enzymów do środowiska) i wchłanianie gotowych produktów.
Grzyby oddychają tlenowo, jednak niektóre (np. drożdże) potrafią przeprowadzać fermentację alkoholową w warunkach beztlenowych.
Rozmnażanie bezpłciowe zachodzi przez fragmentację grzybni, pączkowanie (u drożdży) lub za pomocą różnego typu zarodników (mitospor): sporangialnych lub konidialnych.
Rozmnażanie płciowe polega na łączeniu się gamet (gametogamia), całych gametangiów (gametangiogamia) lub strzępek (somatogamia), co prowadzi do powstania mejospor (zarodników workowych lub podstawkowych).
Zarodniki grzybów lądowych są zwykle nieruchliwe i roznoszone przez wiatr lub zwierzęta, natomiast grzybów wodnych posiadają wici.
Grzyby żyją w symbiozie jako porosty (z sinicami lub zielenicami) oraz tworzą mikoryzę z korzeniami roślin, ułatwiając im pobieranie wody i soli mineralnych w zamian za produkty fotosyntezy.
W przyrodzie pełnią kluczową rolę jako destruenci (saprobionty), rozkładając szczątki organiczne, uczestnicząc w obiegu materii i tworzeniu gleby.
Dla człowieka grzyby mają znaczenie gospodarcze: są wykorzystywane w przemyśle spożywczym (wypieki, alkohol, sery), farmaceutycznym (produkcja antybiotyków, np. penicyliny) oraz jako bezpośredni pokarm.
Negatywne znaczenie grzybów obejmuje niszczenie materiałów (skóra, drewno), psucie żywności (produkcja toksyn) oraz wywoływanie chorób roślin, zwierząt i ludzi.
Grzybice u ludzi (skóry, paznokci, stóp) przenoszą się przez bezpośredni kontakt lub wspólne przedmioty; grzybice narządów płciowych głównie drogą płciową, a grzybice płuc drogą wziewną.
Profilaktyka grzybic obejmuje noszenie przewiewnego obuwia, używanie własnych przyborów higienicznych, stosowanie klapek w miejscach publicznych (baseny), używanie prezerwatyw oraz stosowanie probiotyków podczas antybiotykoterapii.
Ćwiczenia utrwalające
Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.