Základy mikrobiologie: klasifikace hub a jejich struktura

Obsah:

Základy mikrobiologie: klasifikace hub a jejich struktura
Základy mikrobiologie: klasifikace hub a jejich struktura
Anonim

Fylogeneze a klasifikace mikrobiologie hub se po mnoho let, od 19. století, mění a reviduje. Předměty výzkumu jsou opravdu neobvyklé a budou studovány po dlouhou dobu.

Houby, které rostou celý život jako rostliny, ale zároveň lezou a požírají jiné organismy – je to možné? Ano, moderní studie ultrastruktury buňky, její biochemie a fyziologických charakteristik nám umožňují dospět k závěru, že houby mají střední pozici, která má vlastnosti zvířat a rostlin.

Sign Houby Zvířata Rostliny
Počet jader v buňce Mnoho, zřídka jeden Jedna Jedna
Buněčná stěna Přítomný a může obsahovat chitin, celulózu, chitosan, glukan Ne Přítomný a obsahuje celulózu
Konečný produkt metabolismu dusíku

Karbamid

(močovina)

Karbamid

(močovina)

asparagin, glutamin
Sacharidy (rezerva) Glykogen, cukerné alkoholy Glykogen škrob
Životní styl Pevné a uvolněné Zdarma Skladem

Jak se houby staly samostatným královstvím

V době Carla Linného (počátek 18. století) byly houby považovány za rostliny. Ve 20. století (ve 40. letech) B. M. Kozopoljanskij navrhl rozdělit rostlinnou říši na podříše:

  • Schizophyta Schizophyta (brokovnice) – byly na ně odkazovány bakterie.
  • Nomophyta Nomophyta (skutečné rostliny) jsou hlavními představiteli flóry.
  • Mycophyta Mycophyta (houby a slizovky).

V 50. letech dvacátého století pokračovaly změny v taxonomii hub: v mikrobiologii, respektive v relevantní literatuře se objevily publikace, kde se analyzoval vývoj buněčných mikrostruktur. Na základě tohoto materiálu vytvořil Whittaker v roce 1969 svůj vlastní systém světa, kde lze veškerý život rozdělit do 5 království. Jedna z nich byla věnována houbám.

A. L. Takhtadzhyan (práce z let 1973 a 1976) trval na čtyřech královstvích v organickém světě a čtvrté bylo přiděleno houbám. Oba vědci měli nejvyšší autorituvědeckých kruzích. Otázka samostatného království pro houby byla vyřešena. Ale pak se tento taxon začal „šířit“.

houbová kolonie
houbová kolonie

Houby tajemného původu

Skupina hub je zajímavá, protože jejich historický vývoj (fylogeneze) je heterogenní.

Liší se, jak bylo nedávno zjištěno, biochemickým složením, strukturou buněčných membrán a genomem. Od konce 20. století (1998) se rozlišují tři stonky hub, které se od sebe evolučně liší. Každá odpovídá samostatné třídě (Cavalier-Smith):

  • Protozoa.
  • Chromists.
  • Houby.

Protozoa a chromisté patří do nižších hub, třída Houby - do vyšších.

Vyšší a nižší – jaký je rozdíl

Houba jakékoli úrovně je reprezentována podhoubí (mycelium). Mycelium nižších hub je nebuněčné, to znamená, že není rozděleno přepážkami na malé sektory. Vyšší houby mají přepážky (septa), ale nejsou pevné, ale mají otvory, takže obsah protoplazmy se může pohybovat ze sektoru do sektoru.

Dalším rozdílem mezi nižšími a vyššími houbami je nemožnost tvořit velké a husté plodnice. U primitivních nebuněčných hub (nebo houbovitých organismů) zatím nikdo nenašel plodnice. To nijak neubírá na jejich nutriční funkci – malí půdní živočichové velmi ochotně požírají mikroskopické mycelium.

houbová dna
houbová dna

Houbové příšery

Při klasifikaci hub v mikrobiologii se vždy uvažuje říše hub a někdy i další dvě říše (prvoci a chromisté)není uvedeno. Je to proto, že prvoci jsou organismy podobné houbám, spíše než houbám.

Jsou jedinečné v tom, že jsou schopné nezávislého améboidního pohybu. Jejich tělo je mnohojaderný rozsáhlý protoplast (plazmodium, které netvoří hyfy) a ve vývojovém cyklu existuje bičíková pohyblivá fáze.

Chromista je také velmi neobvyklý. Království sdružuje poměrně pestrou skupinu organismů příbuzných řasám (hnědé, zlaté, rozsivky atd.) a organismů podobných houbám.

Chromisty podobné houbám již podruhé ztrácejí barvu, jsou vybaveny bičíky a místo chitinu mohou buněčné stěny obsahovat celulózu. Často zde nejsou žádné buněčné stěny. Pak je tělo houby reprezentováno protoplastem, to znamená, že je obklopeno pouze membránou. Jsou svým původem blízké řasám (žlutozelené).

Luminiscence, houba
Luminiscence, houba

Více o prvokech

Protozoa obsahuje oddělení:

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

Zástupci oddělení Myxomycota se také nazývají slizovky. Kombinují vlastnosti, které jsou vlastní houbám i zvířatům. Mohou se plazit po substrátu jako améby, pasivně absorbovat živiny z celého povrchu nebo aktivně zachycovat a trávit bakterie. Reagujte na světlo nebo hromadění potravy. Obvykle žijí na lesních půdách, hnijícím dřevě.

Ale rozmnožují se jako houby výtrusy. Existuje také sexuální proces. Slizové formy mohou býtmikroskopické, ale rostou celý život. Některé slizovité plísně, jako je fuligo, dorůstají až několika desítek centimetrů.

Biochemické zkumavky
Biochemické zkumavky

Úžasní chromisté

Kingdom Chromists (Chromista) spojuje oddělení:

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

Mezi chromisty lze za příklad považovat labyrinthula. Jedná se o malé mořské houby podobné stvoření. Tělo "houby" je plasmodium, které je nahoře pokryto síťkou slizniční ektoplazmy, oblečené v membráně. Síťka usnadňuje připevnění k substrátu nebo pohyb směrem ke zdroji potravy. Dokonce chrání před vysycháním, pokud se Plasmodium plazí na zem.

Reprodukce, stejně jako většina hub, se provádí pomocí spór, ale za určitých podmínek je aktivován sexuální proces. V mořských potravních řetězcích dostávají čestné místo labyrinthula - živí se améby, planktonní druhy a drobní korýši. Labyrinthules spolu s bakteriemi úspěšně kolonizují anorganické nečistoty - sklo, skelnou vatu, plasty. Sekundárními kolonizátory odpadků již mohou být například mořské žaludy.

Chromisté řasy
Chromisté řasy

O skutečných houbách

Skutečnými houbami v lidském chápání jsou především makromycety. Plodnice makromycetů jsou tak cenné jako potravinářské předměty, že se v tomto odvětví objevilo samostatné odvětví - pěstování hub ve speciálně vytvořených podmínkách.

Království hub (Houby,Mycota) se dělí do čtyř divizí. Mezi nimi:

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

Z nich první dvě oddělení zahrnují zástupce nižších hub (mikromycety) a druhá dvě - vyšší (hlavně makromycety). Mikromycety nelze vidět pouhým okem. Vzácně se v životním cyklu vyskytují pohyblivá bičíková stádia. Mezi zástupci je mnoho parazitů. Mezi makromycety patří zástupci, kteří tvoří plodnice. Jsou to hlavně houby a houby kloboukové.

Někdy se jako páté oddělení označují deuteromycety (Deuteromycóta). Při vytváření klasifikace hub přikládá mikrobiologie velký význam metodám rozmnožování. Zástupci deuteromycet se nazývají nedokonalé houby. Důvodem je, že úplně ztratili schopnost pohlavního rozmnožování.

houbové plasmodium
houbové plasmodium

Kvasinky – jednobuněčné houby

Podle moderní klasifikace hub mikrobiologie přiřazuje kvasinky do říše hub, oddělení Ascomycete. Jedná se o vyšší houby, přestože jejich tělo je jednobuněčné. Předchůdci kvasinek byli mnohobuněční, ale evoluční směr jejich vývoje se posunul směrem ke ztrátě mycelia.

Výrazným rysem oddělení jsou dvouvrstvé buněčné membrány. Mají je také makromycety, plísňové houby a kvasinky. Skořápky droždí obsahují polysacharidy glukany a manany.

Kvasinky - třída hub Hemiascomycetes (Hemiascomycetes), řád Saccharomycetales. Existuje názor, že kvasinky jsou skupinou organismů, které nemají svůj vlastní taxon. Zahrnuje zástupce oddělení Ascomycetes a Basidiomycetes.

Kvasinky se rozmnožují pučením, méně často dělením buněk na poloviny a za nepříznivých podmínek je možný i pohlavní proces. Část kvasinek tvoří spory, což umožňuje jejich rozdělení do dvou velkých skupin – sporogenní a asporogenní.

Fotografování kvasnic
Fotografování kvasnic

plísňové houby

Nachází se téměř u všech velkých taxonů. Existují vyšší a nižší plísně: na rozdíl od nižších hub je u vyšších plísňových mikromycet mycelium rozděleno přepážkami na fragmenty (buňky). Živí se uvolňováním enzymů na substrátu, které rozkládají látky na jednoduché složky. Například plísně a kvasnice najdete na stejném kousku chleba, ale látky, které konzumují, se budou lišit. Kvasinky se živí cukrem, zatímco bílkoviny a tuky jsou potravním substrátem pro plísňové houby.

Písně se vyskytují ve všech taxonomických skupinách království hub:

  • Chytridiomycetes. Synchytrium endobioticum je parazit brambor, který způsobuje hnilobu hlíz.
  • Zygomycetes. Zástupcem mukor je saprofyt (usazuje se na neživém substrátu), způsobuje plíseň chleba.
  • Askomycety. Zástupcem černé plísně je saprofyt, který se používá k průmyslové výrobě kyseliny citrónové. Nejsilnější alergen u lidí způsobuje onemocnění, jako je aspergilóza. Patří sem také penicily používané k výrobě sýrů a antibiotik.
  • Basidiomycetes. Způsobit nemociobiloviny (paraziti rzi a sněti).
  • Plíseň v Petriho misce
    Plíseň v Petriho misce

Jsou plísně i v království Chromist, mezi oomycety:

  • Phytophthora, parazit, který způsobuje hnilobu rajčat a brambor.
  • Plasmopara (Plasmopara viticola) parazituje na révě a ovoci. Choroba rostlin – padlí.

Houby tak zůstávají jednou z nejméně prozkoumaných skupin organické přírody. Moderní metody studia mikrostruktur a biochemie buňky umožňují nové objevy, na jejichž základě se klasifikace hub stále mění.

Doporučuje: