Temat 3: Morfologia grzybów drożdżowych i pleśni
Literatura:
1. Kocwowa E.: Ćwiczenia z mikrobiologii ogólnej dla wyższych szkół technicznych.
PWN 1984, str. 122 - 129,
2. Grabińska – Łoniewska A.: Ćwiczenia laboratoryjne z mikrobiologii ogólnej.
Politechnika Warszawska 1996, str. 162 - 167.
Aby zaliczyć to ćwiczenie student powinien:
Umieć scharakteryzować drożdże właściwe, grzyby drożdżoidalne i pleśnie, z podaniem
przykładowych gatunków; znać morfologię drożdży i pleśni (pleśniaka, pędzlaka i
kropidlaka); znać rodzaje zarodników grzybowych; rozumieć pojęcia: pączkowanie, grzybnia,
pseudogrzybnia, grzybnia wegetatywna, zarodniki wewnętrzne i zewnętrzne; umieć wykonać
preparat przyżyciowy i barwiony grzybów oraz sprawnie nastawić obraz pod mikroskopem;
umieć rozróżniać pod mikroskopem drożdże od bakterii oraz podstawowe rodzaje pleśni
(pleśniak, rozłożek, pędzlak, kropidlak); umieć opisać morfologię kolonii grzybowych;
umieć zmierzyć wymiary komórek
Grzyby, w przeciwieństwie do bakterii, są organizmami eukariotycznymi. Kiedyś były one
uważane za rośliny i jeszcze do dziś są omawiane w podręcznikach botaniki. Jednak grzyby
tworzą zupełnie odrębne królestwo organizmów, nie spokrewnione z roślinami ani
zwierzętami. Przedmiotem zainteresowania mikrobiologii są jedynie tzw. grzyby
mikroskopowe obejmujące drożdże i pleśnie.
Drożdże są grzybami jednokomórkowymi i występują dziko w miejscach o dużym
nagromadzeniu węglowodanów: w sokach wydzielanych przez rośliny (np. po zranieniu lub
jako nektar w kwiatach), na owocach, a także w glebie czy na odchodach zwierzęcych.
Niektóre powodują choroby u człowieka, zwane ogólnie drożdżycami, a wywołane np. przez
Candida sp. – kandydozami. Candida albicans wywołuje tzw. pleśniawki, zmiany w błonie
śluzowej jamy ustnej w postaci charakterystycznych białych plamek. Drożdże w szerokim
znaczeniu obejmują zarówno drożdże właściwe, jak i grzyby drożdżopodobne. Drożdże
właściwe należą do workowców, ponieważ wytwarzają zarodnie workowe (worki), a w nich
zarodniki workowe (askospory) w procesie rozmnażania płciowego. Należą tu powszechnie
znane drożdże piekarnicze Saccharomyces cerevisiae. Natomiast grzyby drożdżopodobne
(drożdżoidalne, drożdże bezworkowe) nie rozmnażają się płciowo, a więc nie wytwarzają
worków i są zaliczane do prowizorycznego taksonu tzw. grzybów niedoskonałych,
grupujących grzyby, które zatraciły zdolność wytwarzania organów rozmnażania płciowego.
Należą tu np. gatunki z rodzaju Candida i Rhodotorula.
Drożdże, zarówno workowe, jak i bezworkowe, cechuje charakterystyczny sposób
rozmnażania bezpłciowego w postaci tzw. pączkowania. Polega ono na tym, że w pewnym
miejscu komórka tworzy rosnące stopniowo uwypuklenie, do którego przechodzi jedno z
powstałych po podziale jąder potomnych. Następnie wytwarza się ściana komórkowa
oddzielająca komórkę potomną od macierzystej. U drożdży piekarniczych powstałe komórki
są jednakowej wielkości i oddzielają się od siebie. Po oddzieleniu, na obu komórkach
(potomnej i macierzystej) pozostaje trwała blizna. W miejscu starej blizny komórka nie może
utworzyć nowego pączka, a więc liczba blizn świadczy zarówno o wieku komórki, jak i o jej
zdolności do rozmnażania. U grzybów drożdżoidalnych komórki często nie rozdzielają się po
pączkowaniu i wydłużają tworząc tzw. pseudogrzybnię w postaci rozgałęziających się
łańcuszków, gron lub krzaczków. Pseudogrzybnia (pseudomycelium) to wydłużone,
nitkowate struktury, często rozgałęziające się, utworzone wyłącznie przez komórki
pączkujące. Struktura ta przypomina prawdziwą grzybnię (mycelium). Ta jednak utworzona
jest przez komórki dzielące się, a nie pączkujące i jest charakterystyczna dla grzybów
pleśniowych.
Chociaż zdolność do pączkowania jest cechą charakterystyczną większości drożdży, to nie
jest to cecha wyłącznie tej grupy grzybów (zdolność do pączkowania mają też np. niektóre
podstawczaki). Niektóre drożdże nie pączkują, lecz rozmnażają się bezpłciowo przez zwykły
podział komórki. Są to tzw. drożdże rozszczepkowe.
Drożdże mogą również rozmnażać się przez zarodniki, czyli spory. Oprócz wspomnianych
zarodników workowych, czyli askospor (wytwarzanych tylko przez drożdże właściwe w
procesie płciowym), drożdże wytwarzają też zarodniki na drodze bezpłciowej. Mogą to być
blastospory, które powstają w wyniku pączkowania (charakterystyczne np. dla Candida sp.)
lub chlamydospory, czyli zarodniki przetrwalnikowe, charakteryzujące się grubą ścianą.
Drugą grupą grzybów mikroskopowych są pleśnie. Jest to popularna nazwa określająca
grzyby tworzące grzybnię zbudowaną z luźno skupionych strzępek, tzw. grzybnię powietrzną.
Grzybnia ta tworzy charakterystyczne watowate skupienia o różnorodnym zabarwieniu
(zielonym, zielononiebieskim, żółtym, różowym, białym lub czarnym). Wytwarza ona
zarodniki i wyrasta z tzw. grzybni wegetatywnej, wrośniętej w podłoże, z którego pobiera
substancje odżywcze. Podobnie jak drożdże, pleśnie również nie stanowią grupy jednorodnej
systematycznie. Należą tu bowiem zarówno przedstawiciele grzybów niższych - sprzężniaki
z rzędu pleśniakowców (pleśniak i rozłożek), jak i grzyby wyższe - workowce właściwe
(kropidlak, pędzlak). Pleśnie rozmnażają się za pomocą zarodników.
Sprzężniaki z rzędu pleśniakowców, jak pleśniak biały ( Mucor mucedo), czy rozłożek
czerniejący ( Rhizopus nigricans) wytwarzają grzybnię nie podzieloną ścianami poprzecznymi
(septami) na poszczególne komórki. Są więc komórczakami – tworzą jedną dużą
wielojądrową komórkę. Wytwarzają one (bezpłciowo i na drodze płciowej) zarodniki
wewnątrz kulistych zarodni (sporangiów) osadzonych na trzonkach zarodnionośnych
(sporangioforach). Pleśnie te wytwarzają więc zarodniki wewnętrzne.
Pleśnie należące do workowców, kropidlaki ( Aspergillus spp.) i pędzlaki ( Penicillium
spp.), tworzą grzybnie wielokomórkowe, a więc podzielone ścianami poprzecznymi i
wytwarzają tzw. zarodniki konidialne (konidiospory), czyli konidia. Konidia to zarodniki
tworzone zewnętrznie, tj. przez odcięcie końcowej (górnej) części specjalnej, pionowo
wzniesionej strzępki, zwanej strzępką konidionośną albo konidioforem. Morfologia strzępek
zarodnionośnych i zarodników pleśni jest podstawą ich identyfikacji.
Zadanie 1. Barwienia komórek drożdży Saccharomyces cerevisiae za pomocą fioletu
krystalicznego
Przygotowanie i utrwalenie preparatu:
1. Odtłuścić na sucho szkiełko przedmiotowe pocierając je dość mocno kawałkiem
mydła (z jednej strony), po czym usunąć jego resztki czystą szmatką
2. Zapalić palnik gazowy i wyżarzyć w płomieniu ezę
3. Po ostudzeniu ezy opalić korek i wylot probówki zawierającej zawiesinę drożdży
przeznaczoną do barwienia
4. Małym palcem tej ręki, która trzyma ezę wyciągnąć korek z probówki i (trzymając go)
pobrać ezą oczko zawiesiny
5. Opalić wylot probówki i korek, a następnie zamknąć nim probówkę
6. Odstawić probówkę do statywu
7. Wykonać rozmaz pobranej zawiesiny po odtłuszczonej powierzchni szkiełka
8. Odłożyć preparat na ramki wanienki w celu wysuszenia.
9. Wyżarzyć ezę i odstawić ją do statywu
10. Po wyschnięciu preparatu chwycić go pęsetą i trzykrotnie przesunąć nad płomieniem
palnika (utrwalanie termiczne).
Barwienie fioletem krystalicznym:
1. Odczekać chwilę i zalać utrwalony preparat fioletem krystalicznym na 1,5 minuty
2. Spłukać wodą i wysuszyć przykładając delikatnie kawałki bibuły
3. Umieścić preparat na stoliku mikroskopowym i nastawić obiektyw 10x
4. Śrubą mikrometryczną nastawić ostrość
5. Zmienić obiektyw na 40x i obserwować preparat
Wykonaj rysunek zaznaczając komórki pączkujące:
Zadanie 2. Obserwacja komórek grzybów drożdżoidalnych w preparacie przyżyciowym
1. Umieścić kroplę wody na szkiełku podstawowym
2. Pobrać ezą niewielką ilość hodowli grzybów drożdżoidalnych i zawiesić w
kropli wody
3. Przykryć szkiełkiem nakrywkowym i obserwować pod mikroskopem stosując
początkowo obiektyw 10x, a następnie 40x.
Wykonać rysunek zaznaczając komórki pączkujące
Zadanie 3. Obserwacja grzybów pleśniowych w preparacie przyżyciowym
1. Umieścić kroplę wody na szkiełku podstawowym
2. Pobrać ezą niewielką ilość hodowli grzybów pleśniowych i zawiesić w
kropli wody
3. Przykryć szkiełkiem nakrywkowym i obserwować pod mikroskopem stosując
początkowo obiektyw 10x, a następnie 40x.
Wykonać rysunek zaznaczając: strzępki wegetatywne, strzępki zarodnionośne, zarodnie z
zarodnikami lub zarodniki konidialne i inne wyróżniające się struktury
Zadanie 4. Pomiar wielkości komórek grzybowych za pomocą okularu mikrometrycznego
1.Wycechować mikrometr okularowy przy nastawionym obiektywie 40x, tzn. określić
wartość odległości między kreskami podziałki, za pomocą płytki z podziałką
wzorcową (jedna działka na płytce wzorcowej równa jest 0,01 mm) i obliczyć
powiększenie obiektywu (P).
2. Dokonać pomiaru długości i szerokości komórki grzybowej (ΔL = L
) nastawiając
2 – L1
wskaźnik (środek krzyża) na punkty krańcowe komórki.
3. Obliczyć rzeczywiste wymiary badanej komórki X = ΔL/P
Porównaj wymiary komórek grzybowych z wymiarami komórek bakterii
Zadanie 5: Opis morfologii kolonii grzybowych
Opisz morfologię kolonii grzybowych wyrosłych na pożywce Sabouraud’a na szalce
Petriego uwzględniając: wielkość, kształt, wzniesienie, brzeg, przejrzystość, barwę, strukturę.
Opisując kolonie korzystaj z lupy i tablic.
Porównaj kolonie drożdży z koloniami pleśni. Wykonaj rysunki
.