Základy mikrobiológie: klasifikácia húb a ich štruktúra

Obsah:

Základy mikrobiológie: klasifikácia húb a ich štruktúra
Základy mikrobiológie: klasifikácia húb a ich štruktúra
Anonim

Fylogenéza a klasifikácia mikrobiológie húb sa mení a reviduje už mnoho rokov, od 19. storočia. Predmety výskumu sú naozaj nezvyčajné a budú sa skúmať ešte dlho.

Huby, ktoré rastú celý život ako rastliny, no zároveň lezú a požierajú iné organizmy – je to možné? Áno, moderné štúdie ultraštruktúry bunky, jej biochémie a fyziologických charakteristík nám umožňujú dospieť k záveru, že huby majú medzipolohu, ktorá má vlastnosti zvierat a rastlín.

Sign Huby Zvieratá Rastliny
Počet jadier v bunke Veľa, zriedka jeden Jedna Jedna
Bunečná stena Prítomný a môže obsahovať chitín, celulózu, chitosan, glukán Nie Predáva a obsahuje celulózu
Konečný produkt metabolizmu dusíka

Karbamid

(močovina)

Karbamid

(močovina)

Asparagín, glutamín
Sacharidy (rezerva) Glykogén, cukrové alkoholy Glykogén škrob
Životný štýl Pevné a uvoľnené Zadarmo Na sklade

Ako sa huby stali samostatným kráľovstvom

Za čias Carla Linného (začiatok 18. storočia) boli huby považované za rastliny. V 20. storočí (v 40. rokoch) B. M. Kozopoljanskij navrhol rozdeliť rastlinnú ríšu na podkráľovstvá:

  • Schizophyta Schizophyta (brokovnice) – boli na ne odkazované baktérie.
  • Nomophyta Nomophyta (skutočné rastliny) sú hlavnými predstaviteľmi flóry.
  • Mycophyta Mycophyta (huby a slizovky).

V 50. rokoch dvadsiateho storočia pokračovali zmeny v taxonómii húb: v mikrobiológii, resp. v relevantnej literatúre sa objavili publikácie, kde sa analyzoval vývoj bunkových mikroštruktúr. Na základe tohto materiálu vytvoril Whittaker v roku 1969 svoj vlastný systém sveta, kde je možné všetok život rozdeliť do 5 kráľovstiev. Jedna z nich bola venovaná hubám.

A. L. Takhtadzhyan (diela z rokov 1973 a 1976) trval na štyroch kráľovstvách v organickom svete a štvrté bolo priradené hubám. Obaja vedci mali najvyššiu autoritu vvedeckých kruhoch. Otázka samostatného kráľovstva pre huby bola vyriešená. Potom sa však tento taxón začal „šíriť“.

hubová kolónia
hubová kolónia

Huby tajomného pôvodu

Skupina húb je zaujímavá tým, že ich historický vývoj (fylogenéza) je heterogénny.

Líšia sa, ako sa nedávno zistilo, biochemickým zložením, štruktúrou bunkových membrán a genómom. Od konca 20. storočia (1998) sa rozlišujú tri stonky húb, ktoré sa od seba evolučne líšia. Každá zodpovedá samostatnej triede (Cavalier-Smith):

  • Protozoa.
  • Chromisti.
  • Huby.

Protozoa a Chromists patria k nižším hubám, trieda Húb - k vyšším.

Vyššie a nižšie – aký je rozdiel

Huby akejkoľvek úrovne sú reprezentované mycéliom (mycéliom). Mycélium nižších húb je nebunkové, to znamená, že nie je rozdelené priečkami na malé sektory. Vyššie huby majú prepážky (septa), ale nie sú pevné, ale majú otvory, takže obsah protoplazmy sa môže presúvať zo sektora do sektora.

Ďalším rozdielom medzi nižšími a vyššími hubami je nemožnosť tvorby veľkých a hustých plodníc. V primitívnych nebunkových hubách (alebo hubách podobných organizmoch) zatiaľ nikto nenašiel plodnice. To neznižuje ich nutričnú funkciu - malé pôdne živočíchy veľmi ochotne jedia mikroskopické mycélium.

hubová dna
hubová dna

Hubie príšery

Pri klasifikácii húb v mikrobiológii sa vždy berie do úvahy ríša húb a niekedy aj ďalšie dve ríše (Protozoa a Chromists)nespomenuté. Je to preto, že prvoky sú organizmy podobné hubám a nie hubám.

Sú jedinečné v tom, že sú schopné nezávislého améboidného pohybu. Ich telo je mnohojadrový rozsiahly protoplast (plazmodium, ktoré netvorí hýfy) a vo vývojovom cykle existuje bičíkové pohyblivé štádium.

Chromista je tiež veľmi nezvyčajný. Kráľovstvo združuje pomerne pestrú skupinu organizmov príbuzných riasam (hnedé, zlaté, rozsievky atď.) a organizmov podobných hubám.

Chromisty podobné hubám už druhýkrát strácajú farbu, sú vybavené bičíkmi a namiesto chitínu môžu bunkové steny obsahovať celulózu. Často neexistujú žiadne bunkové steny. Potom je telo huby reprezentované protoplastom, to znamená, že je obklopené iba membránou. Ich pôvod je blízky riasam (žlto-zelené).

Luminiscencia, huba
Luminiscencia, huba

Viac o prvokoch

Protozoa obsahuje oddelenia:

  • Mixomycetes (Myxomycota)
  • Plasmodiophoromycetes (Plasmodiophoromycota)
  • Dictyosteliomycetes (Dictyosteliomycota)

Zástupcovia oddelenia Myxomycota sa nazývajú aj slizovky. Kombinujú vlastnosti, ktoré sú vlastné hubám a zvieratám. Dokážu sa plaziť po substráte ako améby, pasívne absorbovať živiny z celého povrchu alebo aktívne zachytávať a tráviť baktérie. Reagujte na svetlo alebo hromadenie jedla. Zvyčajne žijú na lesných pôdach, hnijúcom dreve.

Ale rozmnožujú sa ako huby spórami. Existuje aj sexuálny proces. Slizové formy môžu byťmikroskopické, ale rastú celý život. Niektoré slizniaky, ako napríklad fuligo, dorastajú až do niekoľkých desiatok centimetrov.

Biochemické skúmavky
Biochemické skúmavky

Úžasní chromisti

Kingdom Chromists (Chromista) spája oddelenia:

  • Hyphochytriomycetes (Hyphochytriomycota).
  • Oomycetes (Oomycot).
  • Labyrinthulomycetes (Labyrinthulomycota).

Medzi chromistami možno za príklad považovať labyrintu. Sú to malé morské huby podobné stvoreniam. Telo "huby" je plazmodium, ktoré je na vrchu pokryté sieťkou slizničnej ektoplazmy, oblečené v membráne. Sieťka uľahčuje pripevnenie k substrátu alebo pohyb smerom k zdroju potravy. Dokonca chráni pred vysušením, ak sa Plasmodium plazí na zem.

Rozmnožovanie, ako väčšina húb, prebieha pomocou spór, ale za určitých podmienok sa aktivuje pohlavný proces. V morských potravinových reťazcoch dostávajú čestné miesto labyrinty - živia sa nimi améby, planktónové druhy a drobné kôrovce. Labyrinthules spolu s baktériami úspešne kolonizujú anorganické nečistoty - sklo, sklenenú vatu, plast. Sekundárnymi kolonizátormi odpadu už môžu byť napríklad morské žalude.

Chromistov riasa
Chromistov riasa

O skutočných hubách

Skutočné huby v ľudskom chápaní sú predovšetkým makromycéty. Plodnice makromycét sú také cenné ako potravinové predmety, že sa v tomto odvetví objavilo samostatné odvetvie - pestovanie húb v špeciálne vytvorených podmienkach.

Kráľovstvo húb (Huby,Mycota) je rozdelená do štyroch divízií. Medzi nimi:

  • Chytridiomycetes (Chytridiomycota).
  • Zygomycota.
  • Ascomycetes (Ascomycota).
  • Basidiomycetes (Basidiomycota).

Z nich prvé dve oddelenia zahŕňajú zástupcov nižších húb (mikromycéty) a druhé dve vyššie (hlavne makromycéty). Mikromycéty nie je možné vidieť voľným okom. V životnom cykle sa zriedkavo vyskytujú pohyblivé bičíkové štádiá. Medzi zástupcami je veľa parazitov. Medzi makromycety patria zástupcovia, ktorí tvoria plodnice. Sú to hlavne huby a huby.

Niekedy sú deuteromycéty (Deuteromycóta) označené ako piate oddelenie. Pri vytváraní klasifikácie húb prikladá mikrobiológia veľký význam metódam rozmnožovania. Zástupcovia deuteromycetov sa nazývajú nedokonalé huby. Dôvodom je, že úplne stratili schopnosť sexuálneho rozmnožovania.

hubové plazmodium
hubové plazmodium

Kvasinky – jednobunkové huby

Podľa modernej klasifikácie húb mikrobiológia priraďuje kvasinky do ríše húb, oddelenie Ascomycete. Sú to vyššie huby, napriek tomu, že ich telo je jednobunkové. Predkovia kvasiniek boli mnohobunkové, ale evolučný smer ich vývoja sa posunul smerom k strate mycélia.

Výrazným znakom oddelenia sú dvojvrstvové bunkové membrány. Majú ich aj makromycéty, plesne a kvasinky. Škrupiny kvasníc obsahujú polysacharidy glukány a manány.

Kvasinky - trieda húb Hemiascomycetes (Hemiascomycetes), rad Saccharomycetales. Existuje názor, že kvasinky sú skupinou organizmov, ktoré nemajú svoj vlastný taxón. Zahŕňa zástupcov oddelení Ascomycetes a Basidiomycetes.

Kvasinky sa rozmnožujú pučaním, menej často delením buniek na polovicu a za nepriaznivých podmienok je možný aj pohlavný proces. Časť kvasiniek tvorí spóry, čo umožňuje ich rozdelenie do dvoch veľkých skupín – sporogénne a asporogénne.

Fotografovanie kvasníc
Fotografovanie kvasníc

Plesnené huby

Nachádza sa takmer vo všetkých veľkých taxónoch. Existujú vyššie a nižšie plesne: na rozdiel od nižších húb je u mikromycét vyšších plesní mycélium rozdelené prepážkami na fragmenty (bunky). Živia sa uvoľňovaním enzýmov na substráte, ktoré rozkladajú látky na jednoduché zložky. Napríklad na rovnakom kúsku chleba nájdete plesne a kvasnice, ale látky, ktoré konzumujú, budú odlišné. Kvasinky sa živia cukrom, zatiaľ čo bielkoviny a tuky sú potravinovým substrátom pre plesne.

Plesne sa vyskytujú vo všetkých taxonomických skupinách Kráľovstva húb:

  • Chytridiomycetes. Synchytrium endobioticum je zemiakový parazit, ktorý spôsobuje hnilobu hľúz.
  • Zygomycetes. Zástupcom mukoru je saprofyt (usadzuje sa na neživom substráte), spôsobuje pleseň chleba.
  • Askomycety. Zástupcom čiernej plesne je saprofyt, ktorý sa používa na priemyselnú výrobu kyseliny citrónovej. Najsilnejší alergén u ľudí spôsobuje ochorenie, akým je aspergilóza. Patria sem aj penicily používané na výrobu syra a antibiotík.
  • Basidiomycetes. Spôsobiť chorobyobilniny (parazity hrdze a hniloby).
  • Formujte v Petriho miske
    Formujte v Petriho miske

Medzi oomycétmi sú dokonca aj v kráľovstve Chromistov plesne:

  • Phytophthora, parazit, ktorý spôsobuje hnilobu v paradajkách a zemiakoch.
  • Plasmopara (Plasmopara viticola) parazituje vinič a ovocie. Choroba rastlín – múčnatka.

Huby teda zostávajú jednou z najmenej preskúmaných skupín organickej prírody. Moderné metódy štúdia mikroštruktúr a biochémie bunky umožňujú robiť nové objavy, na základe ktorých sa klasifikácia húb naďalej mení.

Odporúča: