Ć
wiczenie 1.
Formy organizacji ciała grzybów i organizmów grzybopodobnych; plechy
wegetatywne i generatywne; budowa i wytwory plektenchymy (obserwacje
makroskopowe i mikroskopowe):
•plazmodium (śluźnia)
•formy jednokomórkowe (kokalne)
•plecha strzępkowa cenocetyczna
•plecha strzępkowa septowana (typy sept u grzybów).
Przykłady struktur plektenchymatycznych:
•owocniki
•podkładki
•skleroty, pseudoskleroty
•ryzomorfy
Eukaryota
Procaryota
Monera
– organizmy bezjądrowe; bakterie i cyanobakterie (sinice )
Protozoa (Protista)
– niższe rozwojowo organizmy jądrowe; samożywne
glony,
cudzożywne
organizmy
grzybopodobne
należące
do
Hyphochytridiomycota i Plazmodiophoromycota
oraz niektóre grupy niższych
zwierząt (wiciowce zwierzęce, orzęski)
Chromista
– jedno- i wielokomórkowe glony – okrzemki i krasnorosty,
zawierające oprócz chlorofilu szereg innych barwników nadających ich
komórkom i plechom charakterystyczne brązowe lub z
ł
otawe zabarwienie
(„chromista”) oraz
bezzieleniowe grzybopodobne Oomycota, zawierające w
ś
cianie komórkowej celulozę
Plantae
– rośliny
Fungi
– grzyby (organizmy przeważnie lądowe, o heterotroficznym sposobie
odżywiania, pozbawione chlorofilu i innych barwników asymilacyjnych, o
komórkach jedno- lub częściej wielojądrowych, otoczonych ścianą komórkową
zawierającą
chitynę,
produkujące
glikogen
jako
podstawowy
materiał
zapasowy)
Animalia
– zwierzęta
Regnum - Królestwo
Organizacja ciała grzybów
Królestwo Protozoa:
1)
Galaretowata, wielojądrowa masa nagiego protoplastu – śluźnia
(plazmodium). Ponadto wytwarzane są wegetatywnie ruchliwe
pełzaki (myksameby) i wiciowce (myksmonady)
Królestwo Chromista:
1)
Wielojądrowe
(komórczakowe,
cenocytyczne)
wydłużone,
rozgałęzione komórki (strzępki) otoczone ścianą
Królestwo Fungi:
1)
Formy
jednokomórkowe,
jednojądrowe
(ruchliwe
pływki
jednowiciowe lub komórki kokalne), nagie lub otoczone ścianą
2) Plechy strzępkowe o komórkach jedno-, dwu- i wielojądrowych,
tworzące grzybnię (mycelium)
3) Plechy plektenchymatyczne zbudowane ze ściśle splecionych i
sklejonych ze sobą strzępek grzybni, które występują w
określonych stadiach rozwojowych u przedstawicieli najbardziej
ewolucyjnie rozwiniętych grup tj. grzybów workowych i
podstawkowych. Budowę plektenchymatyczną mają: ryzomorfy,
sklerocja, podkładki i owocniki
Królestwo (Regnum) Fungi – grzyby właściwe:
Grzyby przeważnie lądowe
Obecność w ścianie komórkowej chityny, czasami mannanu lub glukanu
Biosynteza lizyny poprzez szlak ADP (aminoadypinowy)
Mitoza wewnętrzna – wewnątrz otoczki jądrowej która podczas podziałów nie zanika
Spłaszczone kristy mitochondrialne
Materiałem zapasowym jest glikogen i tłuszcz
Rozmnażanie płciowe: u form prymitywnych (Chytridiomycetes) dokonuje się na drodze izo-,
anizo- i oogami, u form bardziej wyspecjalizowanych (głównie lądowych) – gametangiogami i
somatogamii
Rozmnażanie bezpłciowe odbywa się za pomocą zoospor, aplanospor (kondia, oidia,
chlamydospory) lub przez pączkowanie
Dla większości grzybów właściwych w procesie rozmnażania płciowego wyróżnia się trzy
charakterystyczne etapy: plazmogamia, stadium jąder sprzężonych i kariogamia. Decyduje to o tym,
ż
e w przemianie faz jądrowych występują po sobie następujące fazy: haplofaza (od momentu mejozy
do chwili połączenia się cytoplazmy gamet, gametangiów lub różnoimiennych strzępek); dikariofaza
(faza jąder sprzężonych, od momentu plazmogamii aż do kariogamii); diplofaza (od chwili kariogamii
do podziału mejotycznego). Czas trwania poszczególnych faz jest zróżnicowany i charakterystyczny
dla poszczególnych grup grzybów.
Z procesem rozmnażania płciowego związane jest tworzenie owocników (tylko u Ascomycetes i
Basidiomycetes), których zróżnicowanie i stopień złożoności są niejednokrotnie wysokie.
Wielkość strzępek grzybni i zarodnika grzyba w porównaniu z wielkością
innych organizmów (
●
- jądra komórkowe)
* organizmy mikoplazmopodobne (OMP) – bakterie bez ściany komórkowej, jądra ani mitochondriów, materiał genetyczny
w postaci nici DNA
(20-400 nm)
(formy kuliste 0,5-1 µm,
pałeczkowate 1-10 µm)
fitoplazmy*
(80-800 nm)
(strzępki główne śred. 5-
10 µm, boczne 1-3 µm)
(10-100 µm)
Ś
luźnia (plazmodium) – plecha w postaci nagiej, bezkształtnej, śluzowato-galaretowatej,
wielojądrowej, diploidalnej, różnie – najczęściej jaskrawo zabarwionej (żółto lub czerwono)
masy protoplazmy rozlewającej się po podłożu (od kilku cm do 0,5m). Stanowi ona
charakterystyczne stadium rozwoju w cyklu życiowym śluzaków (Myxomycota). Powstaje z
diploidalnych pełzaków, u których jądra dzielą się wielokrotnie mitotycznie i wzrasta
objętość protoplazmy, choć nie zachodzą podziały komórkowe. Wielojądrowy protoplast
osłonięty jest grubszą błoną cytoplazmatyczną – pellikulą, która jest elastyczna i przez to
umożliwia zmiany kształtu całej śluźni oraz jej przemieszczanie się (tworzy pseudopodia). W
cytoplaźmie znajdować się mogą mikroskopijne organizmy lub szczątki tkanek, którymi
ś
luzaki odżywiają się na sposób zwierzęcy – fagotroficznie. Ściana komórkowa u śluzaków
obecna jest tylko w sporokarpiach (zarodniach) i wytwarzających się w nich zarodnikach
(polimery galaktozoaminy)
Formy jednokomórkowe, jednojądrowe, pączkujące, nie
tworzące grzybni (mycelium)
Drożdże piekarnicze (Saccharomyces cerevisiae) – komórki jednojądrowe (haplo- lub
diploidalne), otoczone ścianą zbudowaną z glukanu i mannanu, rozmnażające się przede
wszystkim wegetatywnie przez pączkowanie (typ bliznowy – pączek zawsze w innym
miejscu)
Budowa komórki drożdży
: a – jądro, b – jąderko, c – wakuola, d – mitochondrium,
e – wolutyna, f – glikogen, g – retikulum endoplazmatyczne, h – blizna po oderwaniu
się od komórki macierzystej, i – diktiosomy, j – rybosomy, k – błona komórkowa, l –
mezosom, m – lipoidy, n – ściana komórkowa, o – blizna po pączku.
Kształty komórek drożdży:
a – kulisty,
b – elipsoidalny,
c – cytrynkowaty,
d – butelkowaty,
e – cylindryczny,
f – nitkowaty.
Phycomyces (grzyby sprzężniowe Zygomycota)
- cenocetyczne mycelium rozwijające się z pojedynczego zarodnika
Cenocetyczne mycelium – wielojądrowa grzybnia będąca komórczakiem, powstająca
przez podziały jądra komórkowego bez jednoczesnego podziału cytoplazmy
Diagram ilustrujący ultrastrukturę strzępki septowanej
Grzybnia (mycelium) – plecha grzybów powstająca z jednej lub
wielu
nitkowatych
komórek
(strzępek)
tworzących
bogato
rozgałęziony system przenikający podłoże i czerpiący z niego
pożywienie,
lub
też
bardziej
zwarte
sploty
(plechę
plektenchymatyczną),
z
których
zbudowane
są
owocniki,
sklerocja, ryzomorfy i inne podobne utwory – zespół wszystkich
strzępek tworzących ciało grzyba
Plecha – wielokomórkowe lub przynajmniej wielojądrowe ciało
grzybów oraz glonów, sinic i bakterii
W ścianach komórkowych grzybów wyróżnić można zazwyczaj kilka wyraźnych warstw.
U grzyba Neurospora crassa (Sphaeriales, Ascomycota) wyróżnić można 4 odrębne
warstwy substancji chemicznych:
zewnętrzna – bezpostaciowy glukan (a)
warstwa glikoproteinowa – glikoproteina występuje w formie siatki pogrążonej w matrix złożonej z
bezpostaciowego glukanu stopniowo wzbogaconego ku wnętrzu komórki białkiem (b)
trzecią warstwę stanowią białka (c)
najbardziej wewnętrzna warstwa grubości składa składa się z włókien (mikrofibryli) chityny w
połączeniu z białkiem (d)
Neurospora crassa (grzyb workowy Ascomycota)
„czerwona pleśń chlebowa i piekarniana”
Mycelium i pseudomycelium
U niektórych grzybów wyższych, oprócz plechy (mycelium) złożonej ze strzępek grzybni
występują formy składające się albo tylko z pojedynczych komórek (formy jednokomórkowe,
kokalne – drożdże Saccharomycetaceae) – A,
albo z nibygrzybni (pseudogrzybni –
pseudomycelium), która powstaje z nie rozdzielonych komórek rozmnażających się przez
pączkowanie – B.
Pseudomycelia powiększają się albo przez podział, albo przez pączkowanie poszczególnych
komórek, występują u grzybów workowych z klasy Taphrinomycetes (szpetczaki), niektórych
grzybów podstawkowych – Ustomycetes (głowniaki) oraz grzybów niedoskonałych
(anamorficznych, mitosporowych), np. z rodzaju Candida.
A
– formy kokalne, pączkujące
B
- pseudomycelium
grzybnia substratowa (odżywcza)
grzybnia powietrzna - strzępka rozłogowa (stolon)
sporangiofor - trzonek (strzępka) zarodnionośny
zarodnia
(sporangium)
Rhizopus stolonifer
– budowa grzybni
Strzępki
(hyphae)
:
A
–
komórczakowa
(bez
ś
cian
poprzecznych,
cenocetyczna) – Oomycota, większość Zygomycota; B – podzielona ścianami
poprzecznymi (septowana) – Ascomycota, Basidiomycota, grzyby anamorficzne
(mitosporowe)
septy
Typy sept
Grzyby workowe Ascomycota – mają ściany poprzeczne z
otworem w środku (
septy proste
), ściany te mają postać
krążków, których grubość zmniejsza się ku środkowi, gdzie
znajduje się otwór o średnicy 0,05-0,5 µm; otwór taki
pozwala na przemieszczanie się protoplazmy wraz z jądrami
lub innymi organellami komórki –
1
; charakterystyczne dla
większości grzybów workowych są ciałka Woronina (cW) w
pobliżu pojedynczego otworu septowego
Grzyby podstawkowe Basidiomycota – brzegi otworów w
ś
cianie poprzecznej rozszerzają się i tworzą dookoła otworu
pierścień (zgr) o ścianach prostych lub beczułkowato
wygiętych –
2
; na obydwu końcach tego pierścienia tworzy
się coś w rodzaju kaptura osłaniającego wylot otworu; kaptur
ten
zwany
parentosomem
(mogący
mieć
postać
pęcherzykowatą –
2a
, ciągłą –
2b
lub perforowaną –
2c
),
utworzny jest przez RE –
septy doliporowe
1
2
2a
2b
2c
Grzybnia (mycelium)
Ciało wegetatywne grzybów makroskopowych zbudowane jest z
silnie rozgałęzionych i splecionych ze sobą strzępek, tworzących
niekiedy struktury przypominające tkanki roślinne lub zwierzęce
(pseudotkanka,
plektenchyma).
Zespół
wszystkich
strzępek
tworzących ciało grzyba nazywany jest grzybnią (mycelium).
Pseudotkanka
W niektórych stadiach rozwojowych grzybów wyższych, np. w okresie tworzenia
zarodników, zwłaszcza u grzybów workowych i podstawkowych, strzępki grzybni splatają się
tworząc mniej lub bardziej zbitą „tkankę” – pseudotkankę lub nibytkankę, zwaną
plektenchymą.
Jeżeli w takiej pseudotkance strzępki grzybni zespolone są luźniej i dają się pod
mikroskopem wyróżnić, to mamy do czynienia z pseudotkanką włóknistą (prozenchymą,
pseudoprosenchymą, prosoplectenchymą).
Natomiast gdy strzępki grzybni są tak zespolone lub zbite, że na przekroju widoczne są tylko
owalne lub wieloboczne komórki, wtedy taką nibytkankę nazywamy pseudotkanką
komórkową (pseudoparenchymą, plektenchymą).
Plektenchyma:
włóknista
(prozenchyma,
prosoplektenchyma)
-
strzępki
grzybni
zespolone są luźno, tak
ż
e dają się wyróżnić pod
mikroskopem
komórkowa
(pseudoparenchyma,
plektenchyma)
- strzępki grzybni są tak
zespolone lub zbite, że
na przekroju widoczne
są
tylko
owalne
lub
wieloboczne komórki
Z pseudotkanki (włóknistej lub komórkowej) zbudowane są różne
struktury grzybów, np. owocniki, podkładki (stromy), sklerocja,
sznury grzybniowe (ryzomorfy).
Owocniki pieczarki polowej (Agaricus campestris)
Owocniki (carposoma, askokarpy, bazydiokarpy)
Struktury ciała grzybów zbudowane z plektenchymy, różnego kształtu i wielkości, na których lub w
których powstają zarodniki, po uprzednim procesie płciowym (mejospory). Jedną z funkcji
owocników jest ochrona tworzących się mejospor przed niekorzystnymi warunkami zewnętrznymi. U
większości grzybów owocnik jest wytworem grzybni i stanowi jedynie jej część (czasem niewielką) –
grzyby eukarpiczne. U wielu grzybów niższych cale ciało grzyba (grzybnia) przekształca się w
owocnik lub owocniki – grzyby holokarpiczne
Schemat ilustrujący zarodnikowanie naziemnego owocnika, z którego
ogromna większość zarodników unoszona jest w górę przez prądy
powietrza (średniej wielkości owocnik pieczarki polnej Agaricus campestris
uwalnia do 40 milionów zarodników na godzinę).
Sklerocja (skleroty)
Sklerocja to utwory o różnym kształcie (kuliste, owalne, rożkowate albo mniej lub
bardziej
nieregularne)
zawierające
materiały
zapasowe,
pełniące
rolę
przetrwalników.
Są one odporne na niekorzystne warunki klimatyczne i mogą przetrwać przez
dłuższy czas.
W warunkach sprzyjających wyrasta z nich grzybnia (np. gatunki z rodzaju
Sclerotium) lub owocniki (np. gatunki z rodzaju Sclerotinia i Stromatinia). Rzadziej
rozwijają się z nich podkładki z tkwiącymi w nich niewielkimi owocnikami
(Claviceps purpurea).
Wielkość sklerocjów waha się od mniejszej niż 1 mm, jak np. u Sclerotium rolfsii
(Moniliales), do kilku mm, jak np. u Claviceps purpurea.
Przekrój przez przetrwalnik Claviceps purpurea
A
B
A – zewnętrzna, ciemno zabarwiona, zbita
warstwa wykazująca budowę
pseudoparenchymatyczną, zbudowana z komórek o grubych ścianach
B
–
warstwa
wewnętrzna
o
budowie
prozenchymatycznej,
zbudowana
z
cienkościennych
i
hialinowych
komórek
– służy
do
transportu
substancji
pokarmowych
Sclerotinia sclerotiorum – gatunek grzyba workowego (Ascomycota)
Powoduje tzw. zgniliznę twardzikową u ponad 400 gatunków roślin,
np. fasoli, pomidora, ogórka, tytoniu oraz roślin ozdobnych,
przemysłowych i korzeniowych.
Oprócz występowania na roślinach w czasie ich uprawy może także
wystąpić w czasie przechowywania ich części.
Grzyb zimuje w postaci sklerocjów i grzybni. Po przezimowaniu
grzybnia się rozrasta lub też na sklerocjach tworzą się apotecja.
Pseudosklerocja
Podobne do sklerot pseudosklerocja różnią się
obecnością substratu w rdzeniu
skleroty
(Dendropolyporus
umbellatus,
Polyporus
tuberaster,
Sclerotinia
sclerotiorum, Stropharia luteonitens).
Pseudosklerocja są zwykle znacznie większe od typowych sklerocjów, ich średnica
dochodzi do kilku cm.
Podkładki (stroma) - powstałe wegetatywnie ze zbitej masy strzępek grzybni twory
różnego kształtu, o
konsystencji mięsistej, skórzastej lub zdrewniałej. Na nich lub
wewnątrz nich formują się owocowania (wytwarzają mitospory) lub owocniki
(wytwarzają mejospory).
Podkładki (stroma)
Xylaria polymorpha
Grzyb ten tworzy wiosną czarno zabarwione, korkowate, maczugowate lub
łopatkowate podkładki, do 10cm wysokości; wyrastają one najczęściej na pniach i
kłodach drzew, zwykle przy ziemi, w lasach i zaroślach. Wiosną tworzą się na
powierzchni podkładki trzonki konidialne (konidiofory), odcinające zielonkawoszare
konidia
(mitospory),
natomiast
latem
i
jesienią
w
owocnikach
(typu
otocznia=perytecjum), znajdujących się tuż pod powierzchnią podkładki, powstają w
obrębie worków (zarodnie) askospory (mejospory)
Xylaria polymorpha - podkładka
podłoże (drewno)
perytecja
podkładka
Grube, jasno zabarwione (ciemniejące przy dostępie
ś
wiatła) sploty strzępek lub sznury grzybni, znacznej
długości (do kilkunastu metrów), szybko przyrastające na
długość (do 1m na rok), zbudowane z plektenchymy,
rozwijające się najczęściej w glebie (na głębokości 3-30
cm) lub pod korą drzew; utwory złożone z licznych
równolegle
ułożonych,
ale
mocno
do
siebie
przylegających strzępek grzybni zróżnicowanych czasami
na ciemno zabarwioną masę korową i jasną część
wewnętrzną, która z kolei może być zróżnicowana na
zwykłe strzępki wegetatywne, na strzępki o grubych
ś
cianach i małym świetle, tzw. strzępki wzmacniające lub
włókniste i strzępki o cienkich ścianach i szerokim
ś
wietle, tzw. strzępki naczyniowe, służące do transportu
wody i substancji odżywczych.
Ryzomorfy (z gr. rhiza=korzeń, morphe=kształt)
– sznury grzybni, sznury przetrwalne
Ryzomorfy
Funkcje:
przetrwanie niesprzyjających warunków (odporne na mróz i rozciąganie)
zaopatrywanie w materiały odżywcze i wodę z większej odległości
rozprzestrzenianie grzyba (mogą dokonywać zakażeń korzeni drzew) – mogą
wyrastać z nich luźne strzępki lub owocniki
Budowa i funkcje sznurów zostały najlepiej poznane u grzybów takich jak
Armillaria melaena – patogena różnych gatunków drzew i Serpula lacrimans –
gatunku niszczącego drewno w budynkach.
Przekrój podłużny szczytowej części ryzomorfy
opieńki (Armillaria mellaea)
a – luźna żelatynowa warstwa korowa
b – zbita pseudoparenchyma
c – luźna wielokomórkowa pseudoparenchyma
d – wolna przestrzeń centralna
Sznury grzybniowe – ryzomorfy opieńki w glebie i wyrastające z nich
owocniki
ryzomorfy
owocnik
Posiew
Jest podstawową metodą diagnostyki bakteriologicznej i
mykologicznej, zarówno w mikrobiologii klinicznej, jak i
badawczej;
Jest to metoda uzyskania pojedynczych, odosobnionych kolonii
bakterii czy grzybów na podłożach mikrobiologicznych;
W zależności od metody i sposobu dokonania posiewu
umożliwia on jakościową lub ilościową ocenę uzyskanych
kolonii;
Narzędziem używanym najczęściej do posiewu są ezy (
igła
preparacyjna zakończona metalową pętelką);
Do posiewów, aby uzyskać wiarygodne wyniki, używamy
sterylnego sprzętu, a ezy nie powinny być gorące.