SYSTEMATYKA
GRZYBÓW
MIKOLOGIA
SYSTEMATYCZNA
Grzyby wykształcające pływki
Spizellomycetales
Chytridiales
Monoblepharidales
Neocallimastigales
Blastocladiales
Zygomycota
Ascomycota
Basidiomycota
Glomeromycota
Żyją w
przewodzie pokarmowym roślinożernych
ssaków
, rozkładają celulozę i rozdrabniają
ligninę umożliwiając jej dalszy rozkład przez
bakterie ligninolityczne
Gromada
Neocallimastigomycota
Odkryte w latach 1970-
tych
Ok. 20 gatunków
Rozmnażanie bezpłciowe przez jedno- lub
wielowiciowe
zoospory
Cały cykl od encystowania zoospory do wykształcenia
nowych zoospor trwa ok. 30 h
Neocallimastix sp.
Bezwzględne
anaeroby
(beztlenowce);
brak mitochondriów (!), ich rolę pełnią
hydrogenosomy
(organelle otoczone podwójną błoną)
Grzyby wykształcające pływki
Spizellomycetales
Chytridiales
Monoblepharidales
Neocallimastigales
Blastocladiales
Zygomycota
Ascomycota
Basidiomycota
Glomeromycota
Czapeczka jądrowa
– struktura zoospor
zbudowana z masy
rybosomów, przylegająca do jądra, otoczona
błoną będącą kontynuacją zewnętrznej błony
jądrowej
Gromada
Blastocladiomycota
Saprotrofy (na różnych substratach), rzadziej
pasożyty zwierząt i roślin
(szczególnie łatwe do znalezienia na gnijących
owocach i okorowanych pniach drzew)
Ok. 200 gatunków
Blastocladiella
Catenaria
Allomyces spp.
Grzyby wodne,
strzępkowe
Cykl życiwowy
haplo-diplontyczny
(przemiana
pokoleń)
gametotallus
1n – wykształca
gametangia
hormony płciowe: sirenina (żeński), paryzyna (męski)
anizogamia
zygota kiełkuje w plechę 2n
sporotallus
2n – wykształca:
zoosporangia
(romnażanie bezpłciowe)
sporangia spoczynkowe
(mejoza) – zoospory
1n
Stadium wegetatywne najczęściej w postaci
strzępek (nieseptowanych lub septowanych),
komórek (niekiedy wydłużonych i
rozgałęzionych) lub protoplastów (niekiedy
ameboidalnych)
W ścianie komórkowej obecna
chityna
i
chitozan
Gromada
Zygomycota
progametangia
gametangia
zygota
zygospora
Synapomorfia Zygomycota:
zygospora
– wynik rozmnażania
płciowego,
gametangiogamii
Zygospora –
przetrwalnikowy zarodnik
,
powstaje
z przekształconej zygoty
Zygospora przechodzi okres
spoczynku
,
prawdopodobnie podczas kiełkowania (lub
przed) przechodzi
mejozę
Cykl życiowy
haplontyczny
Rozmnażanie bezpłciowe poprzez produkcję
aplanospor
w
sporangiach
(sporangiospory),
konidiów
,
chlamydospor,
i innych typów
zarodników
Saprobionty, pasożyty fakultatywne i
biotroficzne, komensale, symbionty
mutualistyczne
Niektóre ważne ekonomicznie (produkcja
żywności) oraz medycznie (patogeny)
Ok. 900 gatunków
Cztery linie ewolucyjne, odległe filogenetycznie
– prawdopodobnie zostaną w przyszłości
podniesione do rangi gromad
Podgromady:
Mucoromycotina
Entomophthoromycotina
Zoopagomycotina
Kicksellomycotina
Głównie
saprobiontyczne
(rozkład materii
organicznej, częste w glebie, na odchodach) –
pleśnie
Grzyby „cukrowe”
Nieliczne są
pasożytami fakultatywnymi
90% gatunków jest
heterotalliczna
Podgromada
Mucoromycotina
Rząd
Mucorales
Niewielkie różnice pomiędzy rodzajami w
formie struktur rozmnażania płciowego –
teleomorf
Bardzo duże różnice pomiędzy rodzajami w
formie struktur rozmnażania bezpłciowego –
anamorf
Sporangia: typowe
wielozarodnikowe
Tendencja ewolucyjna –
ograniczanie liczby zarodników
Zarodniki rozsiewane przez wiatr
lub wodę
Spinellus fusiger – pasożyt owocników
Mycena
Thamnidium sp.
sporangiole –
zarodnie z kilkoma zarodnikami
Cuningamella sp.
jednozarodnikowe zarodnie
(sporangiole)
Pilobolus sp. – sporangiofory i sporangia
fototropizm dodatni
2 m pionowo
4 m poziomo
szybkość 10.8 m/sec
Negatywne efekty dla gospodarki człowieka:
Pleśnie
i
mokre zgnilizny
owoców, np. Rhizopus
stolonifer
Mukormikozy – infekcje grzybicze
ludzi i
zwierząt spowodowane pasożytowaniem
grzybów z rzędu Mucorales
Infekcje ludzi o silnie obniżonej odporności (np.
chorych
na cukrzycę, AIDS, poparzonych i po terapii
sterydowej)
Grzybice skórne (głębsze warstwy), grzybice
narządowe (płuca i mózg)
Rhizopus, Mucor, Rhizomucor,
Absidia,Cunninghamella,
Syncephalastrum i in.
Produkcja żywności:
Rhizopus sp. produkcja napoju alkoholowego
parakari
z manioku (Manihot esculenta) przez
Indian w Gujanie
Tzw. ferementacja substratów stałych:
Rhizopus oligosporus – oryginalnie w
Indonezji, do wytwarzania
tempeh
(bogaty w
ryboflawinę, niacynę, witaminę B12)
Actinomucor elegans, Mucor spp., Rhizopus
spp. –
oryginalnie w Chinach, do produkcji
sufu
(sera), tofu inokulowane zarodnikami grzybów i
fermentowane, potem moczone w zalewie
Wykorzystywane na skalę przemysłową do
produkcji:
witamin z grupy B
kwasu cytrynowego
kwasu mlekowego i innych kwasów
organicznych
amylazy
podpuszczki
kortyzonu
Entomophtora
muscae
Patogeny zwierząt, np. owadów, płazów,
glonów,
lub saprobionty
Podgromada
Entomophthoromycotina
Rząd
Entomophthorales
Strzępki wnikają przez uszkodzenia pancerza,
drobne otwory, wyściółkę jelita oraz aktywnie
(mechaniczne i enzymatyczne przebicie pancerza)
Na zewnątrz pancerza wyrastają konidiofory
wytwarzające
konidia
Wewnątrz owada grzyb rośnie w postaci grzybni
i/lub tzw.
ciałek strzępkowych
(ang. hyphal
bodies)
Tworzone są też zarodniki przetrwalnikowe
oraz zygospory
Duża specyficzność, np.:
Entomophthora muscae – muchy
Erynia neoaphidis – mszyce
Massospora cicadina – cykady
W przypadku owadów powodują niekiedy
masowe wymieranie – używane jako
bioinsektycydy
(biokontrola)
Atakuje przeważnie samce, przerasta odwłok, nie
przechodzi do tułowia, pozwala na poruszanie się i
reakcję na hormony płciowe - prawdopodobnie
mechanizm rozprzestrzeniania
Zarodniki przetrwalnikowe po 13-17 latach infekują najpierw
wychodzące z ziemi stadium nimfy, potem rozwijają się w dorosłych
owadach
Massospora cicadina – pasożyt cykad o cyklu
13- i 17-letnim
Ok. 230 gatunków
Nieseptowane
strzępki
Brak rozmnażania płciowego
(rekombinacja?)
Tworzenie dużych
zarodników
średnicy ok. 40-
800 µm,
o wielowarstwowych ścianach
Gromada
Glomeromycota
Acaulospora scrobiculata
Scutellospora calospora
Pojedynczo lub w grupach (tzw. sporokarpach)
Kilkaset do kilku tysięcy
jąder
(heterogeniczne?)
Często wewnątrz bakterie symbiotyczne
Obligatoryjna symbioza z roślinami:
rośliny naczyniowe –
mikoryza
arbuskularna
wątrobowce –
mykoplecha
Niemożliwe do utrzymania w czystych
kulturach bez roślin symbiotycznych (lub ich
korzeni)
W jednym wypadku stwierdzono możliwość wzrostu i zarodnikowania
grzyba arbuskularnego w hodowli z bakteriami z rodzaju Paenibacillus
grzybnia
wewnętrzkorzeniowa
arbuskule
zwoje
pęcherzyki
grzybnia zewnętrzna
apresorium
Pęcherzyki
(wezykule) –
funkcja spichrzowa
Zwoje
(peletony) –
miejsca wymiany
Arbuskule
–
miejsca wymiany
Symbioza
ubikwistyczna
Niska specyficzność
; kolonizacja jednego
systemu korzeniowego przez wiele gatunków;
kombinacje mniej i bardziej
kompatybilne
; wzajemny
wpływ: zbiorowisko roślinne zbiorowisko
AMF
Pozytywny wpływa na:
wzrost
obieranie związków mineralnych (gł.
fosfor)
odporność na patogeny
Duże znaczenie w rolnictwie, sadownictwie,
hodowli roślin ozdobnych
Powstały ok. 600–620 mln lat temu
Pierwsze zachowane zarodniki: Rhynia Chert,
Szkocja, ok. 480 mln lat temu (ordowik)
Najstarsze arbuskule sprzed 400 mln lat
(dewon)
Prawdopodobnie
brały udział w wychodzeniu roślin na ląd
Geosiphon pyriforme – symbioza z
prokariotycznymi
glonami z rodzaju Nostoc
Basidiomycota
Ascomycota
Glomeromyc
ota
Chytridiomycota
Zygomycota
faza
dikariotyczna –
Dikaryomycota
Regularnie septowana grzybnia
Gromada
Ascomycota
Ponad 60 % opisanych gatunków grzybów
Większość porostów to grzyby workowe
Wszystkie znane grupy ekologiczne i troficzne
Zdolne do rozkładu bardzo zróżnicowanych i
złożonych substratów organicznych
Synapomorfia – worek (typ zarodni)
Wewnątrz komórki macierzystej worka:
kariogamia
,
mejoza
,
wykształcenie
zarodników
workowych
Rodzaje worków
Prototunikowe
Jednotunikowe
wieczkowe
bezwieczkowe
Dwutunikowe
Postacie:
strzępkowa
i
komórkowa
(drożdżoidalna)
dymorfizm
–
występowanie w cyklu życiowym
postaci
komórkowej i
strzępkowej
Duże znaczenie stadium niedoskonałego
(rozmnażającego się bezpłciowo) –
anamorfy
Cykle życiowe:
haplontyczny, haplodiplontyczny,
haplodikariotyczny
Taphrinomycotina
Saccharomycotina
Pezizomycotina
Taphrinomycotina i Saccharomycotina–
formy drożdżoidalne i strzępkowe
(generalnie brak owocników)
Pezizomycotina – formy strzępkowe (wykształcają owocniki)
Podgromada
Taphrinomycotina
Drożdżoidalne (tylko w tej grupie tzw. drożdże
rozszczepkowe) i strzępkowe
Zjawisko
dymorfizmu
Prosty sposób tworzenia worków
Schizosaccharomyces pombe
Rząd
Pneumocystidales
Pneumocystis carini, P. jirovecii
Sprawca
oportunistycznych mikoz
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 – patogen człowieka
W 1909 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 grzyb
workowy
Cykl życiowy słabo zbadany
Trofozoidy
(1n)
– podziały komórek
Koniugacja trofozoidów (syngamia) – powstanie
zygoty,
tzw.
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 organów
(hipertrofia
i hiperplazja)
Ok. 130 gatunków
Taphrina betulina
Taphrina deformans
Taphrina pruni
Warstwa komórek macierzystych worka na
powierzchni żywiciela (wewnątrz nich mejoza
i wykształcenie zarodników workowych)
Strzępki dikariotyczne (n+n) – postać wegetatywna
Zarodniki workowe
pączkują wykształcając komórki
drożdżoidalne
Kopulacja komórek drożdżoidalnych
Drożdżoidalne (drożdże pączkujące) i strzępkowe
Brak owocników
Ok. 280 gatunków
Podgromada
Saccharomycotina
Rząd
Saccharomycetales
Drożdże pączkujące
Stadium wegetatywne 1n lub 2n
(cykl haplontyczny lub haplodiplontyczny)
Saccharomyces cerevisiae cykl życiowy
haplodiplontyczny
Cienkościenny worek; zarodniki uwalniane
poprzez rozpad lub rozpłynięcie się ściany
worka
Candida albicans
Komensal, na nabłonkach
W postaci drożdżoidalnej
Postać strzępkowa – inwazyjna
kandydoza - u osób o obniżonej odporności
Większość znanych workowców, ok. 3345
rodzajów
Ciałka Woronina w pobliżu sept
Stadium wegetatywne haploidalne
Owocniki – wykształcanie związane z
procesem płciowym
Podgromada
Pezizomycotina
Typy owocników:
klejstotecjum
perytecjum
apotecjum
pseudotecjum (=
askostroma)
Rozwój worka:
Strzępka workotwórcza (askogeniczna)
Komórka workotwórcza (komórka haczykowata)
Komórka macierzysta worka
Worek
Rozmnażanie bezpłciowe – anamorfa
Produkcja mitospor – głównie konidiów
Grzyby anamorficzne (= grzyby
mitosporowe,
= grzyby niedoskonałe, = Deuteromycota,
= Fungi Imperfecti) – grzyby, które
wykształcają tylko stadium niedoskonałe