Grzyby strzępkowe (inaczej pleśniowe) – mikroorganizmy o budowie eukariotycznej, zaliczanie do grzybów właściwych.
- plecha utworzona jest utworzona z rozgałęzionych strzępek tworzących skupisko – grzybnię (mycelium),
- ściana kom. komórek strzępków zbudowana jest z glukanu i chityny, oraz z białek i lipidów,
- u grzybów wyższych strzępki podzielone są przegrodami poprzecznymi (septami) na jedno-, dwu- lub wielojądrowe kom.,
- u grzybów niższych strzępki są niepodzielone i stanowią wielojądrową komórkę – zwaną komórczakiem,
ROZWÓJ WEGETATYWNY:
- za pośrednictwem spor (forma spoczynkowa i jednocześnie używana do reprodukcji),
- spory są jednokom., i pigmentowanymi tworami, a u niektórych grzybów mogą być ruchliwe,
W zależności od sposobu i miejsca tworzenia spor wyróżnia się następujące ich rodzaje:
a) spory powstałe w wegetatywnej grzybni:
- chlamydospory (fragm. Strzępek dodatkowo obłonione),
- artrospory (stworzone z końcowych fragm. Strzępek grzybni, np. u Geotrichum),
- blastospory (tworzone w wyniku szczytowego lub bocznego pączkowania strzępki konidionośnej, np. u Cladosporium),
b) spory konidialne (- konidia - tworzone przez grzyby rozmnażające się bezpłciowo (anamorfy) np. u Penicillium, Aspergillus,
c) aksospory (- zarodniki – tworzone w workach (asci) u grzybów rozmnażających się płciowo (teleomorfy), np. Chaetomium,
d) zygospory (kom.tworzone u grzybów klasy Zygomycetes, rozmn. Się płciowo),
e) sporangiospory (umieszczone w sporangium (w zarodni), powstałe w bezpłciowym rozmnażaniu grzybów klasy Zygomycetes).
Spory (c.d):
- forma morfologiczna pleśni,
- w nich ulegają spowolnieniu przemiany metaboliczne,
- zawierają mało wody (6-13%),
- kiełkowanie i kierunek rozwoju strzępki jest stymulowany bodźcami zewnętrznymi (tropizmami) – fototropizm, hydrotropizm, tigmotropizm, co dowodzi szczególnej wrażliwości grzybów na czynniki środowiska,
- wykazują dużą zdolność przetrwalnikową (dzięki wielowarstwowej osłonie zewnętrznej).
KIEŁKOWANIE spor jest przejściem od stanu spoczynku (ANABIOZY) do stanu aktywności biologicznej:
- wyraźne zwiększenie objętości spory (pobieranie wody ze składnikami odżywczymi),
- woda aktywuje enzymy hydrolityczne oraz oddechowe i rozpoczynają się procesy energetyczne (zasilane związkami zapasowymi – mannitolem, trehalozą, fosfolipidami),
- chityna i glukan są gromadzone w regionach spory, z których wykształci się kiełek rostkowy, zapoczątkowujący wegetatywny rozwój grzybni; równocześnie w tych miejscach działają enzymy lityczne, rozpuszczające ść.kom., dzięki czemu możliwy jest ten etap rozwoju,
- Kiełkowanie sporów zależy od:
a) właściwości szczepu,
b) zawartości wody i subst.odżywczych,
c) składu podłoża,
d) temperatury,
e) wartości pH,
f) dostępności tlenu,
- wegetatywna grzybnia tworzy się w wyniku przekształcania kiełka rostkowego w strzępkę, jej wydłużania i rozgałęziania,
- wzrost strzępek grzybni jest APIKALNY (wierzchołkowy), w wyniku dostarczania tam materiałów, budujących ść.kom.,
- ść.kom. na wierzchołku strzępki jest cieńsza niż w odcinkach oddalonych od szczytu,
- materiały do budowy ściany są wytwarzane w ER w dalszych cz.strzępki, skąd w postaci pęcherzyków są przenoszone do końcowej cz.strzępki,
- pęcherzyki wydzielnicze transportują do apikalnej cz.strzępki enzymy lityczne, które wnikając do ść. Rozluźniają jej strukturę,
- w miejsca te dostarczane są enzymy syntezujące nową ścianę z mat. Z odpowiednich pęcherzyków,
- w miarę oddalania się od wierzchołka strzępki ść.kom.,jest pogrubiana BAZYPETALNIE (warstwy odkładane od str.wew.),
- struktura staje się bardziej zwarta, wzrasta ilość chityny i glukanu oraz pozostałych składników,
- odgałęzienia nowej strzępki tworzą się poprzez powstanie uwypuklenia, które staje się jej początkiem,
- długość strzępek jest nieograniczona,
- wegetatywny rozwój grzybni w pierwszym etapie związany jest z TELOFAZĄ (równowaga między pobieraniem składników podłoża a ich przemianą w reakcjach ),
- w miarę gromadzenia się różnych metabolitów i zakłócenia równowagi grzybnia wkracza w IDIOFAZĘ (zmiany morfologiczne),
- w idiofazie budowane są także septy, ść.poprzeczne, a niektóre komórki zmieniają się chlamydospory,
- zdolność tworzenia strzępek mostowych (anastomozy) – łączą rozgałęzienia różnych strzępek zabezpieczających ciągłość cytoplazmatyczną całej plechy,
- strzępki mające bezpośredni kontakt z podłożem tworzą grzybnię substratową (WGŁĘBNĄ), której f.jest pobieranie składników podłoża i transport do wierzchołkowych frakcji grzybni,
- w warunkach wzrostu w całej objętości pożywki (hodowla wgłębna) grzybnia występ.w formie mniej lub bardziej zwartej w postaci kuleczek (pellets),
- w cytoplazmie grzybów strzępkowych mogą gromadzić się subst.zapasowe: glikogen, wolutyna, lipidy,
- w błonach kom.występują sterole (najwięcej ergosterolu).
BUDOWA ŚCIANY KOMÓRKOWEJ GRZYBÓW STRZĘPKOWYCH
- 1 – warstwa zew. (amorficzny βglukan), bezpostaciowa - polisacharydy – glukan (30-60% suchej masy ściany),
- 2 – gruba siatka glikoproteinowa zatopiona w białku (np. mannoproteina),
- 3 – białko (20%), lipidy (1-3%),
- 4 – warstwa wew. – białko + chityna (10-30%) – chityna nadaje ść.kom.sprężystość i trwałość.
Rozmnażanie - stadium rozwojowe, w którego powstaje nowy osobnik o cechach typowych dla określonego gatunku.
WRÓŻNIA SIĘ DWA RODZAJE ROZMNAŻANIA:
a) bezpłciowe, wegetatywne (ANAMORFICZNE):
- jeden haploidalny organizm bez fazy jądrowej,
- utworzona grzybnia w idiofazie tworzy specyficzne struktury służące do przetrwania i rozprzestrzeniania,
- faza diploidalna istnieje w cyklu paraseksualnym – połącznie dwóch strzępek genetycznie różnych szczepów i utworzenie heterokariotycznej grzybni, w której w wyniku kariogamii może powstać diploidalne jądro,
- w wyniku rekombinacji genetycznej (mitotyczne c/o) powstaje nowa odmiana szczepu, łączącego cechy organizmów rodzicielskich,
- u Zygomycetes na szczycie strzępki powietrznej tworzy się sporangium (zarodnia), w której w wyniku mitot.podziału jądra powstają mitospory (sporangiospory) – haploidalne zarodniki.
b) płciowe (TELEOMORFICZNE):
- w tym rozmnażaniu uczestniczą kom.płciowe (gamety) jedno- lub różnoimienne, które tworzą się w gamentangiach (haploidalnych elementach płciowych),
- u grzybów bez organów płciowych, ale z cechami płciowości rozmnażanie to zachodzi między wegetatywnymi kom. O zróżnicowanej plechowości,
- w wyniku fuzji cytoplazmy dochodzi do utworzenia zygoty,
- u Zygomycetes przez pewien czas zygota zawiera podwójną l.jąder, ściana zygoty grubieje (staje się inkrustowana, ciemniejsza od grzybni, przyjmuje cechy przetrwalne, skąd określana jako zygospora),
- dochodzi do kariogamii, czyli po połączeniu haploidalnych jąder powstaje diploidalna zygota, a następnie w wyniku mejozy, tworzą się haploidalne zarodniki o zmienionych cechach,
- u Ascomycetes (workowców) z zygoty rozwija się wegetatywna dikariotyczna grzybnia, w której dikariotyczne jądra wędrują do strzępek workotwórczych, gdzie odbywa się kariogamia, a następnie podział redukcyjny i utworzenie worka z haploidalnymi zarodnikami (askosporami) o nowych cechach.
WARUNKI ROZWOJU:
- pozbawione zdolności do fotosyntezy i wykazują chemoorganotroficzny sposób odżywiania (energię czerpią z rozkładu zw.organ., które są dla nich jednocześnie źródłem węgla – rozłożone zw.organ. w postaci płynnej, przedostają się przez ść.kom. na drodze dyfuzji, a następnie w wyniku aktywnego transportu przez błonę cytoplazmatyczną są dostarczane do kom.),
- jeśli związki węgla występ.w formie polimerów (np.skrobia, celuloza), to są wcześniej hydrolizowane przez zewnątrzkom.enzymy do związków prostszych,
- azot przyswajają z azotanów czy soli amonowych; jeśli źródłem azotu są białka lub peptydy, to są one wcześniej rozkładane przez zewnątrzkom. Proteazy do formy przyswajalnej,
- w podłożu wzrostowym mogą być obecne takie pierwiastki jak: fosfor, potas, magnez, wapń, siarka, miedź, mangan, sód, cynk,
- grzyby strzępkowe są organizmami tlenowymi, co objawia się powierzchniowym wzrostem na podłożach,
- istnieją jednak gatunku grzybów (np. F. oksysporum, M. rouxii) które rosną również w warunkach beztlenowych,
- zahamowanie wzrostu niektórych gatunków grzybów (Penicillum, Aspergillus) jest możliwe przy obniżeniu wartości tlenu,
- większość pleśni, jako typowe organizmy mezofilne, rozwija się w temp. 20-35 stopni Celsjusza,
- największą odporność na temp. Wykazują chlamydospory, jako postać przetrwalna, oraz spory niektórych pleśni,
- wartość graniczna wody w podłożu, poniżej której ich wzrost jest hamowany, wynosi 11-14%,
- wilgotność względna powietrze (WWP – 70%) pobudza spory pleśni do kiełkowania i rozrastania się w postaci grzybni,
- grzyby strzępkowe najlepiej rosną w pH o przedziale 5-6 (wart.graniczna – 3,5),
- grzyby saprofityczne – główny czynnik biologiczny w rozkładzie materii,
- MIKORYZA – współdziałanie grzybów i korzeni; grzyb rozkłada mat.organ. do formy przyswajanej przez roślinę, a w zamian za to korzenie dostarczają aminokwasów, węglowodanów i innych subst.organ.,
- działalność grzybów strzępkowych w życiu człowieka:
a) powstawanie pleśni na prod.spożywczych,
b) udział w procesach BIODETERIORACJI (różne materiały – papier, skóra, tkaniny bawełniane, są miejscem rozwoju grzybów. Korozja wzbudzona przez mikroorganizmy prowadzi do niszczenia tych materiałów),
c) występowanie grzybów w pomieszczeniach mieszkalnych czy użyteczności publicznej (zagrożenia zdrowotne – nasilające się alergie, osłabienie uk.odpornościowego),
d) producenci wielu enzymów i kw.organicznych (zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, włókienniczym, prod.antybiotyków),
e) znajdują zastosowanie w procesach oczyszczania wód,
f) usuwają z gleby różnego rodzaju ksenobiotyki.