Gana išsamią informaciją apie mus dominančius organizmus pateikia vadovėliai „biologijos“tema (6 klasė). Tačiau bendrosios grybų savybės yra ištisų knygų ir mokslinių darbų tema. Ir tai nenuostabu – juos studijuoti labai įdomu.
Grybai, kurių bendrosios charakteristikos pateikiamos šiame straipsnyje, pagal ekologinius ir trofinius rodiklius yra heterotrofiniai eukariotai, turintys išskirtinai osmotrofinį mitybos tipą. Šis apibrėžimas aiškiai išskiria juos nuo kitų organizmų, esančių biotos užimamoje erdvėje. Bendrosios grybų savybės leidžia manyti, kad būtent osmotrofinis mitybos būdas lemia jų morfologines, fiziologines ir biochemines ypatybes.
Vegetatyvinis grybų kūnas
Daugumos grybų vegetatyvinis kūnas yra neriboto augimo labai šakotas siūlas (hifai), kurių visuma vadinamagrybiena arba grybiena. Paprastai grybiena yra visiškai panardinta į substratą (dirvožemį, augalų audinius, gyvūnų išmatas, augalų liekanas ir kt.), o tokios jo struktūros ypatybės leidžia visam organizmui iš jo maksimaliai išgauti maistines medžiagas naudojant egzoosmosą.
Organinės medžiagos išvardytuose substratuose daugiausia yra didelės molekulinės masės polimerų (b altymų, polisacharidų, nukleino rūgščių) pavidalu, kurie neprasiskverbia pro ląstelių membranas. Todėl grybai, kurių bendros savybės mus domina, į substratą išskiria depolimerazės fermentus, kurie suskaido polimerus į oligo- ir monomerus, kurie gali būti transportuojami į ląsteles. Jei gyvūnų virškinimo fermentai išskiriami žarnyne, tai grybų išskiriami išorėje, o tada grybelio hifai gali būti lyginami su žarnynu, išsuktu į išorę.
Grybų dauginimasis
Visiškas grybienos panardinimas į substratą apriboja galimybę jiems nusėsti erdvėje. Todėl jų dauginimosi organai išsikiša į substrato paviršių arba pakyla virš jo, kad pasklistų ore arba (jei substratas yra vandenyje) vandens aplinkoje. Daugelio grybų (makromicetų) sporiniai organai stambūs, aiškiai matomi plika akimi (virš dirvos iškylantys kepuraitės arba ant medžio augantys skardiniai grybai). Kiti grybai (mikromicetai) turi nedidelius sporuliacinius organus, jų struktūra matoma tik pro mikroskopą, tačiau masiškai vystantis ant įvairių substratų susidaro spalvotos apnašos pelėsio pavidalu.
Dvi grybų karalystės
Filogenetinės konstrukcijos rodo, kad „grybų“ekomorfas nėra vienalytė monofilinė grupė, o yra padalinta į dvi filas (karalystes). Dauguma, vadinamų „tikraisiais grybais“(eumycetes), yra monofiliniai ir sudaro tikrąją grybų (grybų) karalystę. Mažesnė dalis, vadinama „į grybus panašiais organizmais“(pseudomicetai), kartu su kai kuriais dumbliais yra įtraukta į Stramenopila karalystę, kurioje ji suskirstyta į du skyrius – Oomycota (oomycetes) ir Labyrinthulomycota (tinklinius gleivių pelėsius). Remiantis šiuo skirstymu, sukuriama bendra grybų charakteristika. Skrybėlių grybai, kaip matote, yra tik dalis jų įvairovės.
Pirminiai ir antriniai metabolitai
Visi metabolitai sąlygiškai skirstomi į pirminius ir antrinius. Pirminiai metabolitai yra būtini organizmo augimui ir yra nepakeičiami. Tai nukleorūgštys, b altymai, angliavandeniai, kofermentai, lipidai ir tt Iš jų susidaro ląstelių organelės – branduoliai, mitochondrijos, ribosomos, ląstelės sienelių ir membranų struktūros, kurias turi grybai. Bendra pirminių metabolitų savybė yra ta, kad jų nuosėdas ląstelė naudoja kaip mitybos ir energijos š altinius. Antriniai metabolitai būtini organizmo prisitaikymui prie gyvenimo sąlygų. Kai kuriose rūšyse jų gali būti, o kitose jų nėra. Skirtingai nuo pirminių metabolitų, antriniai metabolitai paprastai yra mažos molekulinės masės junginiai.
B altymai
Struktūriniai b altymai yra ląstelės sienelės, membranos struktūrų dalis,chromosomos, iš kurių pastatyti citoskeleto elementai – mikrovamzdeliai ir mikrofilamentai. Fermentiniai b altymai užtikrina visus tarpląstelinius procesus ir sąveiką su aplinka.
Angliavandeniai
Struktūriniai polimeriniai angliavandeniai yra grybų ląstelės sienelės pagrindas. Bendrosios tokių angliavandenių savybės pagal cheminę sudėtį leidžia juos suskirstyti į tris grupes: gliukozę, kitus monosacharidus ir angliavandenius, kovalentiškai susietus su peptidais (glikoproteinais).
Gliukozės polimerai yra gliukanai, chitinai ir celiuliozė. Gliukanai yra linijinės arba šakotos gliukozės molekulių grandinės. Jie sudaro daugumos grybų ląstelės sienelės išorinį sluoksnį. Chitino molekulėse gliukozės likučiai yra prijungti prie amino grupių (aminuotos), prie kurių, savo ruožtu, yra prijungtos acto rūgšties liekanos (acetilintos). Molekulės, „susietos“viena su kita šakotomis kitų polisacharidų molekulėmis, sudaro tvirtą ląstelės sienelės karkasą. Celiuliozė buvo rasta visuose tirtuose oomicetuose, kuriuose ji sudaro apie 10% ląstelės sienelės masės. Ilgą laiką buvo manoma, kad tikriesiems grybams jo trūksta, tačiau dabar jo buvimas įrodytas kai kurių askomicetų (Ophiostoma genties) sienelėje.
Kitų monosacharidų (manozės, galaktozės ir kt.), aukštesniuosiuose augaluose vadinamų hemiceliulioze, polimerai randami ne visose grybų grupėse. Ypatingai daug manozės polimerų – mananų – mielių ląstelių sienelėse. Matyt, tokia sienos sudėtis geriau formuojasi nei gliukanas.
Pagaliau, bendrosios grybų savybės galipapildyti tuo, kad jų ląstelių sienelėse, kaip ir augaluose, yra daug polisacharidų, susijusių su b altymų molekulėmis – peptidogliukanų, mananoproteinų ir kt. Jie sudaro daugiasluoksnės ląstelės sienelės vidurinį sluoksnį ir atlieka svarbų vaidmenį palaikant ląstelių struktūrinį vientisumą. ir jo mainų procesuose su aplinka.
Rezerviniai angliavandeniai
Šiame straipsnyje pateikiamas gana išsamus bendras grybų aprašymas. 6 mokyklos klasė – tai metas, kai biologijos pamokose pirmą kartą išsamiai susipažįstame su šiais organizmais. Siūlome pagilinti žinias ir jas išstudijuoti išsamiau. Pereikime prie atsarginių angliavandenių aprašymo.
Grybai nerado pagrindinio rezervinio polisacharido, būdingo aukštesniems augalams ir daugeliui dumblių – krakmolo. Gliukozė eumicetuose kaupiama kaip gliukanas, artimas gyvulinio krakmolo glikogenui. Be gliukanų, grybai turi ir kitų angliavandenių, kurių dalis būdinga tik grybų karalystei. Tai visų pirma disacharidas trehalozė. Ilgą laiką trehalozė buvo rasta tik grybuose, todėl ji gavo antrąjį pavadinimą - mikozė. Dabar jis taip pat randamas kai kuriuose aukštesniuose augaluose kaip nedidelis junginys. Trehalozė vaidina svarbų vaidmenį prisitaikant prie grybelių ląstelių streso ir reguliuojant osmosinius procesus. Grybų ląstelėse taip pat yra cukraus alkoholių – manitolio, sorbitolio, ksilitolio ir kt.
Lipidai
Lipidai (glicerolio esteriai su tiesios grandinės alifatinėmis monokarboksirūgštimis) yra svarbūsatsarginių produktų, jie nusėda ląstelėje riebalų lašelių pavidalu. Grybai pasižymi dideliu polinesočiųjų (alifatinėje grandinėje turinčių keletą dvigubų jungčių) riebalų rūgščių, tokių kaip linoleno – su trimis ir arachidono – su keturiomis dvigubomis jungtimis. Fosfolipidų pavidalu (eteriškai susieti su fosforo rūgštimi) lipidai yra pagrindiniai ląstelių membranų komponentai. Svarbų vaidmenį kuriant membranines struktūras taip pat atlieka steroliniai lipoidai, kurie suteikia membranai tvirtumo. Skirtingai nuo gyvūninio cholesterolio, kurio molekulėje yra 27 anglies atomai (C-27), ir augalinių fitosterolių (C-29), pagrindinis grybų sterolis yra ergosterolis (C-28).
Antriniai metabolitai: pigmentai
Grybai neturi fotosintetinių pigmentų, tačiau gamina daug junginių, kurie dažo grybieną, dauginimosi organus arba substratą. Pagal cheminę prigimtį dauguma pigmentų yra terpenoidai (karotinoidai) arba aromatiniai junginiai. Jie atlieka įvairias funkcijas. Taigi, oranžiniai karotino dariniai skatina lytinių procesų eigą gleivinių grybeliuose; tamsiai žalios ir juodos spalvos fenoliniai aspergilių pigmentai nusėda tik sporų aparate, kuris, skirtingai nei substrato grybiena, susidaro ore, ir sporose apsaugai nuo ultravioletinių spindulių; tamsios spalvos melaninas nusėda ląstelių sienelėse, padidindamas jų stiprumą.
Toksinai ir antibiotikai
Daugelis grybų gamina junginius, kurie yra toksiški kitiems organizmams, kuriedažnai pažymima, kai sudaromas bendras grybų aprašymas (6 klasės vadovėlis ar vadovėlis universitetui). Mikroorganizmams toksiškos medžiagos vadinamos antibiotikais, augalams – fitotoksinais, gyvūnams ir žmonėms – mikotoksinais. Kai kurie grybų metabolitai, būdami toksiški įvairioms organizmų grupėms (mikroorganizmams ir augalams, augalams ir gyvūnams), turi sudėtingą poveikį. Antibiotikus sintetina daugelis dirvožemyje gyvenančių grybų, kurie dėl maistinių medžiagų substratų turi konkuruoti su kitais mikroorganizmais. Jų cheminė prigimtis ir veikimo mechanizmas yra įvairūs. Taigi antibiotikai penicilinai ir cefalosporinai slopina ląstelių sienelių sintezę bakterijose, trichotecinai – b altymų sintezę eukariotų mikroorganizmuose, grizeofulvinas – mitozę.
Fitotoksinai ir mitotoksinai
Fitotoksinai, kuriuos grybai išskiria į užkrėsto augalo audinį, sukelia augalų ląstelių mirtį, kurios vėliau tampa lengvu parazito grobiu. Toksinai slopina fermentinius procesus užkrėstų augalų ląstelėse (pavyzdžiui, grybelio Alternaria tentoksinas slopina fotosintezės fosforilinimą), turi stiprų membranotropinį poveikį ir veikia medžiagų pernešimą per membranas, jonų pernešimą per membraną (fuzaro rūgštis, fusikokcinas ir kt.).).
Mikotoksinai skirstomi į dvi grupes – mikroskopinių grybų (mikromicetų) toksinus ir stambius vaisiakūnius turinčių makromicetinių grybų toksinus. Pirmieji ypač pavojingi augalą užkrečiantiems grybamsmaistui naudojami produktai. Pavyzdžiui, skalsių skleročiai kaupia alkaloidus (heterociklus, kuriuose yra azoto), kurie yra nervų nuodai. Kepant jie nesunaikinami, todėl iš miltų kepama duona su m altų skleročių priemaiša yra itin pavojinga. Jo naudojimas gali sukelti rimtą apsinuodijimą, dažnai mirtiną. Kitas javų parazitas yra ausų fuzariozės sukėlėjas. Tai Fusarium grybelis, išskiriantis į grūdus terpenoidinius toksinus, kurie taip pat sukelia rimtus apsinuodijimus (duona, kepama iš Fusarium užkrėstų miltų, liaudyje buvo vadinama „girta duona“, nes sukeldavo galvos svaigimą, vėmimą ir kitus simptomus, primenančius sunkų apsinuodijimą alkoholiu).
Maistiniai grybai
Šiuo metu gana daug informacijos apie jų mitybą yra sukaupęs biologijos mokslas. Bendros grybų savybės šiuo požiūriu yra tokios. Daugumos grybų mityba vyksta augalų sąskaita, todėl jie turi aktyvių fermentų, skaidančių gyvuose augaluose ir augalų liekanose struktūrinius ir kaupiamuosius polisacharidus. Tai pektinazės, skaidančios poligalakturono rūgštį (pektiną) į mažos molekulinės masės oligogalakturonidus, ksilanazes, celobiazes ir celiuliozes, kurios skaido celiuliozę ir hemiceliuliozę – pagrindinius augalo ląstelės sienelės angliavandenių komponentus, amilazę, kuri skaido krakmolą ir kt. augalų ląstelių po celiuliozės masės sudaro ligninas, kuris yra trimatis aromatinių žiedų polimeras. Ypač daug jo lignified ląstelėse. Ligninas yra patvariausias augalinis polimeras, ir tik grybai (daugiausia medieną ardantys skardiniai grybai) turi lignazės fermentų, kurie jį skaido. Parazitiniai grybai, pažeidžiantys gyvūnų ir žmonių odą (odą, plaukus, plunksnas), išskiria fermentus, kurie sunaikina keratino b altymą, iš kurio jie gaminami.
Didžiąją dalį išvardintų fermentų ląstelės sintetina ne nuolat energijos taupymo tikslais, o tik esant atitinkamai medžiagai aplinkoje (pavyzdžiui, jei aplinkoje nėra pektino, tada pektinazės nėra sintetinamas). Jie nėra konstituciniai, bet veikiami substrato indukcija. Be to, jie nesusidaro, jei terpėje yra maistinių medžiagų mišinys su palankesniais energijos apykaitos junginiais (katabolitais). Pavyzdžiui, daugumos polisacharidų naikinimo galutinis produktas yra gliukozė, todėl aplinkoje, kurioje, be pektino ar celiuliozės, yra gliukozės, pektinazės ir celiulazės nesigamina. Vargu ar patartina atlikti sudėtingus cheminius procesus gliukozei gauti, jei jos jau yra auginimo terpėje. Šis reguliavimas vadinamas katabolitinėmis represijomis.
Nelytinis dauginimasis
Toliau atskleisdami tokią temą kaip „Bendrosios grybų savybės“, trumpai apibūdinsime dauginimosi ypatumus. Šių organizmų nelytinį dauginimąsi gali vykdyti judrios ir nejudrios sporos. Zoosporos sudaro nedidelį kiekį vandens ir sausumos grybų, kuriuose aiškiai atsekami genetiniai ryšiai su vandens grybais. Žuvų struktūra oomicetų ir hifichitrijos zoosporose yra panaši į aprašytą ochrofitų atveju.dumbliuose, o chitridiomicetuose bus nagrinėjami šios grupės aprašyme. Dauguma grybų rūšių dauginasi nejudriomis sporomis, o tai rodo labai ilgą jų išplaukimą į krantą. Sporos gali susidaryti endogeniškai sporangijose (sporangiosporose) arba egzogeniškai (konidijose). Endogeninės sporos išsiskiria tik sunaikinus sporangiją, kuri dažniausiai įvyksta jai sušlapus. Paprastai sporangijose susidaro daug (tūkstančiai) sporų, tačiau kai kurios rūšys formuoja mažas sporangijas (sporangijas), kuriose tėra kelios sporos (kartais ir viena). Pastaruoju atveju sporangiolių membranos ir sporos gali susijungti, o tada endogeninė spora funkcionuoja kaip egzogeninė. Tai rodo pirminį endogeninių sporų, kurios buvo egzogeninių sporų pirmtakai, atsiradimą.
Seksualinis dauginimasis
Dažniausias ir paprasčiausias lytinių procesų tipas yra dviejų vegetatyvinių ląstelių, kurios nėra diferencijuojamos į gametas, susiliejimas, vadinamas somatogamija. Panašus lytinio proceso tipas būdingas ascomycete mielėms, daugeliui bazidiomicetų ir kitų grybų. Kartais tai vyksta net ir be ląstelių susiliejimo, tai yra paprastas branduolių susiliejimas ląstelės viduje. Prieš sudėtingesnį seksualinį procesą atskiriamos partnerio grybienos vietos (gametangija), kurios vėliau susilieja. Toks seksualinis procesas, gametangiogamija, būdingas daugeliui zigo- ir askomicetų. Galiausiai, grybai taip pat turi gametogamiją, būdingą kitiems eukariotiniams organizmams, t.y. specializuotų lytinių ląstelių susiliejimas.
Dumbliams būdinga klasikinė izo- ir heterogamija,randami tik žemesniuosiuose grybuose – chitridiomicetuose. Grybuose iš viso nėra klasikinės oogamijos. Net oomicetai, taip pavadinti dėl savo oogamijos, neturi vyriškų lytinių ląstelių (spermatozoidų arba spermatozoidų), o oogonijoje esantys kiaušinėliai neturi savo ląstelės sienelės ir yra vadinami oosferomis. Kai kurios marsupialų rūšys turi oogoniją (bet be patelės kiaušialąstės gametų, t. y. atstovauja gametangiją), bet neturi anteridiumo, todėl apvaisinimas vyksta vegetatyvine hifa. Kiti askomicetai ir bazidiomicetiniai rūdžių grybai turi vyriškąsias lytines ląsteles – spermatozoidus, tačiau trūksta moteriškų lytinių ląstelių, o kartais – gametangijos (spermatogamija). Kai kurių rūšių spermatozoidai atlieka dvejopas funkcijas – vyriškos lytinės ląstelės ir nelytines sporas (konidijas).
Išvada
Bendrosios grybų savybės: mityba ir kvėpavimas, sporų dauginimasis – visa tai labai domina gamtos mylėtojus. Juk tai unikalūs organizmai, kurie nepriklauso nei augalams, nei gyvūnams. Vadovėlyje atsivertę temą „Bendrosios grybų savybės“(7 klasė), sužinosite, kad jie sudaro atskirą karalystę. Kitos karalystės yra gyvūnai, augalai, virusai ir bakterijos. Tema „Bendrosios grybų savybės ir reikšmė“, išdėstyta mokykliniuose vadovėliuose ir šiame straipsnyje, yra tik pagrindinė informacija apie juos. Apie juos parašyta ištisos knygos, tad jas galima studijuoti labai ilgai. Viena įdomiausių temų, mūsų nuomone, yra bendrosios pelėsinių grybų savybės. Pelėsis yra vienas išseniausia gyvų organizmų rūšis Žemėje. Jis pasirodė prieš 200 milijonų metų ir puikiai jaučiasi šiuolaikinėmis sąlygomis. Atsiverskite bet kurio mokyklinio vadovėlio skiltį "Grybų karalystė. Bendroji charakteristika" (6 klasė), ir apie tai rasite išsamesnės informacijos.
