Ściana zbudowana z
chityny i chotozanu
;
dodatkowo: kwas poliglukuronowy,
glukuronomannoproteiny, polifosforany
Stadium wegetatywne generalnie w postaci
strzępek (grzybni)
nieseptowanej
- wyjątki:
- septy w strzępkach starszych (związane ze
stopniowym
obumieraniem?)
- tworzenie organów rozmnażania
- w rzędach Herpellales i Kickxellales –
septy w
regularnych odstępach
Gromada
Zygomycota
progametangia
gametangia
zygota-zygosporangium
zygospora
Synapomorfia Zygomycota:
zygospora
– wynik rozmnażania
płciowego,
gametangiogamii
Zygospora –
przetrwalnikowy zarodnik
,
powstaje w
zygosporangium
(zygocie)
pojedynczo
przechodzi okres spoczynku
prawdopodobnie podczas kiełkowania (lub
przed) przechodzi mejozę
Cykl życiowy
haplontyczny
Rozmnażanie bezpłciowe poprzez produkcję
aplanospor
w sporangiach (sporangiospory) –
powstają poprzez rozpad cytoplazmy sporangium na
fragmenty zawierające typowo jedno jądro, otaczające się
błoną a następnie ścianą
Zarodniki typowo rozsiewane przez wiatr lub
wodę, niekiedy aktywnie odrzucane
Sporangia: typowe
wielozarodnikowe
Tendencja ewolucyjna – ograniczanie liczby
zarodników:
Saprobionty, pasożyty fakultatywne i
biotroficzne, komensale, symbionty
mutualistyczne
Niektóre ważne ekonomicznie (produkcja
żywności) oraz medycznie (patogeny)
Grupa stara filogenetycznie, powstały
najprawdopodobniej ok. 600 mln do 1 mld 400
mln lat temu
Wyodrębniły się z głównej linii grzybów zaraz
po Chytridiomycota
Prawdopodobnie grupa polifiletyczna
Ok. 900 gatunków
Do niedawna dwie klasy: Zygomycetes i
Trichomycetes
Zygomycetes
–
głównie saprobionty, rzadziej
pasożyty; większość grzybów sprzężniowych
tworzących typowe lub zredukowane
sporangia;
klasa polifiletyczna
Trichomycetes
– związane ze
stawonogami głównie jako komensale,
cecha wyróżniająca: zarodniki
z bazalnie umieszczonymi
włosowatymi wyrostkami
klasa polifiletyczna,
Rzędy Trichomycetes:
Harpellales
Asellariales
Eccrinales
Amoebidiales
spokrewnione bliżej z
pewną grupą
pierwotniaków
(tzw.
Ichthyosporean
protozoans)
Dimargaritales, Kickxellales i Herpellales –
synapomorfia: specyficzna budowa sept
(pojedynczy otwór zamknięty soczewkowatą
zatyczką)
Rząd
Mucorales
Głównie saprobiontyczne (rozkład materii
organicznej, częste w glebie, na odchodach) –
pleśnie
Nieliczne są pasożytami fakultatywnymi
Wiele gatunków możliwa do hodowli na
sztucznych pożywkach
Grzyby „cukrowe”
Wykorzystywane na skalę przemysłową do
produkcji:
witamin z grupy B
amylazy
kwasu cytrynowego
podpuszczki
kwasu mlekowego
i in.
kortyzonu
Np.:
Mucor –
polifiletyczny
Rhizopus
Phycomyces
Absidia –
polifiletyczny
Backusella –
polifiletyczny
Syzygites
Spinellus
Syncephalastrum
Thamnidium
Helicostylum
Blakeslea
Bardzo niewielkie różnice pomiędzy rodzajami
w formie struktur rozmnażania płciowego –
teleomorf
90% gatunków jest
heterotalliczna
anamorfy: sporangia na sporangioforach
(zarodnie na
trzonkach
zarodnionośnych)
Wewnątrz zarodniki sporangialne
(aplanospory, mitospory)
Bardzo duże różnice pomiędzy rodzajami
w formie struktur rozmnażania bezpłciowego
– anamorf
Tendencja ewolucyjna - ograniczania liczby
zarodników w zarodniach
Mucor sp.
zarodnie wielozarodnikowe z kolumellą,
np.:
Spinellus fusiger
Circinella
sp.
Thamnidium elegans
sporangiole
– kilkuzarodnikowe zarodnie
merosporangia
Syncephalastrum sp.
jednozarodnikowe zarodnie
(sporangiole)
Cuningamella sp.
Negatywne efekty dla gospodarki człowieka:
Pleśnie i mokre zgnilizny owoców, np.
Rhizopus stolonifer
Mukormikozy - infekcje ludzi chorych na
cukrzycę, z upośledzoną odpornością,
poparzonych i po terapii sterydowej
Grzybice skórne (głębsze warstwy), grzybice
narządowe (płuca i mózg);
Leczenie amfoterycyną B (dożylnie),
voriconazol, caspofungin
Rhizopus, Mucor, Rhizomucor,
Absidia, Apophysomyces,
Saksenaea, Cunninghamella,
Cokeromyces,
Syncephalastrum
Produkcja żywności:
Rhizopus sp. produkcja napoju alkoholowego
parakari z manioku (Manihot esculenta)
przez Indian w Gujanie
Fermentacja jest dwustopniowa, wykorzystwywane
są amylolityczne właściwości Rhizopus na wstępnych
etapach produkcji, później następuje fermentacja
alkoholowa
fermentacja żywności, tzw. ferementacja
substratów stałych
Rhizopus oligosporus – w Indonezji, do
wytwarzania tempeh (
riboflawina, niacyna, B12)
Actinomucor elegans – w Chinach, do produkcji
sufu (sera)
Rząd
Zoopagales
Pasożyty grzybów z rzędu Mucorales oraz
zwierząt (nicieni, wrotków) i pierwotniaków
(np. ameb)
Amoebophilus simplex
Patogeny grzybów z rzędu Mucorales
Syncephalis sp.
Piptocephalis sp.
Rząd
Entomophthorales
Najbardziej problematyczna grupa
filogenetycznie
- inny sposób powstawania zarodni niż u
pozostałych
sprzężniaków
- tworzenie wtórnych zarodników sporangialnych
- wyraźnie inne sekwencje DNA (sugeruje bliższe
pokrewieństwo z Blastocladiales)
Patogeny zwierząt, np. owadów, płazów, również
człowieka
Wnikają przez uszkodzenia pancerza, drobne
otwory, wyściółkę jelita
Wewnątrz owada grzybnia i artrospory (zarodniki
przetrwalnikowe)
W przypadku owadów powodują niekiedy masowe
wymieranie – używane jako bioinsektycydy
(biokontrola)
Duża specyficzność, np.:
Entomophthora muscae – muchy
Erynia neoaphidis – mszyce
Massospora cicadina – cykady
Massospora cicadina
Atakuje przeważnie samce
Przerasta odwłok, nie przechodzi do
tułowia
Pozwala na poruszanie się i reakcję na
hormony płciowe - prawdopodobnie
mechanizm rozprzestzeniania
Conidiobolus, Basidiobolus
Saprobionty i pasożyty
Tworzą zarodniki pierwotne oraz wtórne, również
rozsiewane aktywnie, z mechanizmami
umożliwiającymi rozsiewanie ich przez owady
Basidiobolus ranarum – specyficzny gatunek,
najbardziej odrębny; wykształca niefunkcjonalne
centriole (!)
Basidiobolus ranarum
Izolowany z odchodów jaszczurek, węży i żab
Sporangiole jednozarodnikowe oraz wtórne
zarodniki zjadane przez owady – te zjadane przez
gospodarzy grzyba
Część szczepów to patogeny ssaków
Basidiobolus sp.
Patogeny człowieka, w tropikach -
entomoftoromikozy
Atakują ludzi z nieosłabionym systemem
odporności
Powodują:
zapalenia skóry i tkanek podskórnych,
zapalenia zatok
grzybice mózgu (infekcja przez drogi
oddechowe)
Rząd
Endogonales
Saprobionty lub symbionty mutualistyczne - ektomikoryzowe
Tworzą tzw. sporokarpy (zgrupowania zarodników)
Rodzaje:
Sclerogone
Endogone
Ektomikoryza – symbioza mutualistyczna
Struktury: mufka, sieć Hartiga,
grzybnia ekstramatrykalna (ryzomorfy)
Grzyby: Zygomycota (Endogone sp.), Ascomycota,
Basidiomycota
Rząd
Kickxellales
Saprobionty, często na odchodach
Bardzo specyficzny rozwój i rosprzestrzeniania zarodni
Rodzaje:
Coemansia
Martensiomyces
Dipsacomyces Martensella
Kickxeslla
Spirodactylon
Linderina
Spiromyces
Coemansia sp.
na odchodach
nietoperzy
Spirodactylon sp.
na odchodach myszy,
szczurów
Rząd
Dimargaritales
Pasożyty grzybów z rzędu Mucorales
(rzadziej workowców)
3 rodzaje, 15 gatunków
Dimargaris
Dispira
Tieghemiomyces
merosporangia
Związane z jelitem (wyściółką) stawonogów (np.
stonóg, skorupiaków, larw owadów, żuków)
Endokomensale –
korzystają z resztek pokarmu nie
strawionego przez zwięrzęta
Natura interakcji pomiędzy grzybem i
gospodarzem nie wyjaśniona w pełni
Rząd
Harpellales
Wykształcają jednozarodnikowe
sporangiole,
tzw. trichospory – z wyrostkami
umożliwiającymi przytwierdzanie ich do
roślin, z których trafiają
do przewodu pokarmowego gospodarzy
Spory są aktywnie wyrzucane
ze sporangium (trichospory)
wewnątrz przewodu pokarmowego
gospodarza
Proces przytwierdzania się
do przewodu pokarmowego
trwa kilka minut
Smittium sp.
Jeden przypadek
pasożytnictwa (Smittium
morbosum – zabija larwy
moskitów)
Jeden przypadek
wspomagania wzrostu i
rozwoju larw moskitów
(Smittium culisete)
Mikrosporidia
Kontrowersyjna (niepewna) przynależność do
Zygomycota,
Uważane również za osobną gromadę
Wyspacjalizowane pasożyty
wewnątrzkomórkowe zwierząt (gł. stawonogi i
ryby, również ssaki w tym człowiek)
150 rodzajów, ponad 1200 gatunków
Przykłady:
Agmasoma, Amesoma, Pleistophora – u
stawonogów
Nosema locustae – patogen koników polnych –
wykorzystywany
w biokontroli
Nosema apis – patogen pszczół
Nosema bombycis – patogen jedwabników
Gatunki lądowe:
Wrażliwe na promienie słoneczne
Odporne na niską temperaturę i wysuszenie
Niezdolne do infekcji w zbyt wilgotnych
warunkach
Patogeny człowieka – u osób z upośledzoną
odpornością:
Enterocytozoon bieneusi – kliniczne objawy:
zapalenie płuc i
biegunka
Encephalitozoon cuniculi – symptomy: zapalenie
mózgu i
zapalenie nerek
Nosema sp. – atakuje rogówkę
Encephalitozoon intestinalis – kliniczne objawy:
biegunka i
zapalenie nerek
Rozprzestrzenianie:
Zakażona żywność (choroba brudnych rąk),
powietrze
Bardzo mały genom, najmniejszy wśród
Eukaryota: 19.5 Mbp do 2.3 Mbp
Kiedyś uważane za najbardziej prymitywne
Eukaryota, obecnie za bardzo wyspecjalizowane
grzyby
Brak mitochondriów
Zarodniki – jedyne formy poza
gospodarzem
Dwuwarstwowa ściana
Polar tube – organella infekcyjna –
przytwierdzona do ściany za pomocą dysku
czepnego, zwinięta w komórce, na drugim
końcu połączona z tylną wakuolą
Basidiomycota
Ascomycota
Glomeromycota
Chytridiomycota
Zygomycota
faza
dikariotyczna (Dikaryomycota)
beta-(1-3)- i beta-(1-6)- glukany
Gromada
Ascomycota
Monofiletyczne
Ponad 60 % opisanych gatunków grzybów
Większość porostów i grzybów anamorficznych
(= mitosporowych = niedoskonałych)
Synapomorfa – worek (zarodnia, tu:
kariogamia, mejoza, wykształcenie
haploidalnych zarodników)
Zarodniki workowe – oddzielenie jąder z otaczającą
cytoplazmą przez system błon: z plazmalemy
(Euascomycetes) lub błony jądrowej
(Hemiascomycetes)
Postacie: strzępkowa i komórkowa
(drożdżoidalna)
Dymorfizm
Szczególnie duże zróżnicowanie typów
konidiów
Wszystkie znane grupy ekologiczne i
troficzne
Zdolne do rozkładu bardzo zróżnicowanych i
złożonych substratów organicznych
Cykle życiowe:
haplontyczny, haplodiplontyczny,
haplodikariotyczny
Drożdżoidalne (drożdże rozszczepkowe) i
strzępkowe (brak owocników...?)
Archaeascomycetes
Hemiascomycetes
Euascomycetes
Drożdżoidalne (drożdże rozszczepkowe) i
strzępkowe (brak owocników...?)
Drożdżoidalne (drożdże pączkujące) i
strzępkowe (brak owocników)
Archaeascomycetes
Hemiascomycetes
Euascomycetes
Drożdżoidalne (drożdże rozszczepkowe) i
strzępkowe (brak owocników...?)
Drożdżoidalne (drożdże pączkujące) i
strzępkowe (brak owocników)
Strzępkowe (owocniki) – większość znanych
workowców
Archaeascomycetes
Hemiascomycetes
Euascomycetes
klasa
Archaeascomycetes
Saprobionty i pasożyty
Zjawisko dymorfizmu
Tworzenie worków bez wykształcania komórki
haczykowatej
Aktywne lub pasywne uwalnianie zarodników
Cykl życiowy haplontyczny, haplodiplontyczny
lub haplo-dikariotyczny
Rzędy:
Pneumocystidales
Schizosaccharomycetales
Taphrinales
Protomycetales
Neolectales
formy
drożdżoidalne
lub strzępkowe
Neolecta spp.
tworzy
(pseudo)owocniki!
Rząd
Pneumocystidales
Pneumocystis carini
Sprawca oportunistycznych mykoz u
ludzi/zwierząt o obniżonej odporności -
zapalenia płuc (PCP =
P
neumo
c
ystis
P
neumonia), infekcje pozapłucne (gł. pacjenci
z AIDS)
Gromadzenie eozynofilnego
materiału w płucach (komórki
patogena, komórki obronne,
białka i in.)
Rożne szczepy wykazują dużą specyficzność
względem żywicieli (P. jirovecii – proponowana
nazwa dla patogena człowieka)
W 1909 (Chagas) opisany jako forma
morfologiczna Trypanosoma cruzi
Do lat 80-tych XX w. zaliczany do
pierwotniaków (podobna morfologia, brak
ergosterolu, wrażliwość na leki
przeciwpierwotniakowe, brak wzrostu w
hodowlach)
Badania DNA dowiodły, że jest to workowiec
Argumenty za:
ultrastruktura (np. budowa komórki,
lamellarne
kristy
mitochondrialne)
obecność beta-(1,3)-glukanu w ścianie
komórkowej
obecność 3 czynnika wydłużania
(elongation
factor 3)
monoklonalne przeciwciała przeciwko P.c.
dają
reakcję przeciw
grzybom
podobieństwo rozwojowe cyst i
zarodników
workowych
pewnych drożdży
Cykl życiowy słabo zbadany
Trofozoidy (1n)
– podziały komórek
Koniugacja trofozoidów (syngamia) – powstanie
procysty (2n)
Mejoza i mitoza wewnątrz procysty
Produkcja 8 komórek wewnątrz dojrzałej cysty
Rozpad ściany cysty – uwalnianie komórek
Kiełkowanie komórek – trofozoidy
Rząd
Taphrinales
Pasożyty biotroficzne roślin
okrytozalążkowych
Powodują: deformacje, czarcie miotły itp.
Zarodniki workowe pączkują wykształcając
formy drożdżoidalne
Kopulacja komórek – powstanie strzępek
dikariotycznych
Strzępki dikariotyczne (n+n) – postać
wegetatywna, infekcyjna
Komórka askogeniczna
w warstwie na powierzchni żywiciela
Kariogamia, mitoza, podział na komórkę dolną
trzoneczkową)
i górną (kom. macierzystą worka)
W komórce macierzystej worka:
mejoza, wykształcenie zarodników workowych
Taphrina populina
Taphrina caerulescens
Taphrina deformans
Taphrina betulina
Taphrina pruni
Taphrina amentorum (= T. alni)
Rząd
Schizosaccharomycetales
Większość to formy drożdżoidalne,
niektóre strzępkowe
Drożdże rozszczepkowe
(fission yeasts)
Formy wegetatywne 1n
Cykl życiowy haplontyczny
Homo- i heterotalliczne
Saprobionty, często w soku owoców, drzew
Powodują rozkład maltozy podczas
ferementacji piwa
Schizosaccharomyces pombe
Wyizolowany w 1893 (P. Lindner) z piwa w
Afryce Wschodniej (pombe – suahili: piwo)
Organizm modelowy
Badania cyklu komórkowego
klasa
Hemiascomycetes
Ok. 35 rodzajów; 1 rząd
Rząd
Saccharomycetales
Drożdże pączkujące (buding yeasts)
Stadium wegetatywne 1n lub 2n
(cykl haplontyczny lub haplodiplontyczny)
Rozmnażanie bezpłciowe:
pączkowanie, konidia, artrospory
Saccharomyces cerevisiae
-cykl życiowy haplodiplontyczny
Zygota poprzez kopulację dwóch komórek
(każda posiada inny faktor: „a” i „α”) lub
partenogenetycznie
Cienkościenny worek; zarodniki uwalniane
poprzez rozpad lub rozpłynięcie się ściany
worka
MAT – kompleks dwóch genów związanych z
procesem płciowym
Candida albicans
Komensal, na nabłonkach w postaci
drożdżoidalnej
Postać strzępkowa - inwazyjna
Kandidioza - u osób o obniżonej odporności
Dipodascus sp.
Dimorfizm
Homotalliczne
Proces płciowy –
połączenie dwóch komórek
Zygota przechodzi mejozę i szereg mitoz –
duża liczba zarodników workowych
Uwalnianie zarodników przez otwór na
szczycie worka