EGZAMIN Z MIKOLOGII
I ROK BIOLOGII 2009/2010
BUDOWA KOMÓRKI GRZYBÓW.
Komórki grzybów są eukariotyczne, tj. posiadają typowo wykształtowane i odgraniczone od cytoplazmy jądro komórkowe.
Protoplast komórek wegetatywnych otoczony jest zwykle ścianą komórkową.
ŚCIANA KOMÓRKOWA – zbudowana z wielocukrów aminowych: chityna i chitozan , wielocukrów nie aminowych: glukan i mannan oraz (rzadziej) celuloza . Inne związki: białka, ligniny, lipidy.
JĄDRO
MITOCHONDRIA – nie mają swojego stałego miejsca w komórce. Są stosunkowo duże , osłonięte dwuwarstwową błoną elementarną. Zawierają własne DNA, RNA i rybosomy. Wewnętrzna struktura: a) rurkowata (tabularna) – Protozoa i Chromista ; b) blaszkowata (lamelarna) – grzyby właściwe; c) ślimakowato skręcone mitochondria - śluzowce .
APARAT GOLGIEGO – rola wydalnicza, głównie w ssawkach lęgniowców.
RYBOSOMY – występują w cytoplazmie na błonach retikulum endoplazma tycznego oraz w mitochondriach. Biorą udział w syntezie białek.
LOMASOMY – tylko u grzybów. Są to pęcherzyki wydzielnicze leżące pomiędzy plazmolemmą a ścianą komórkową w ssawkach grzybów pasożytniczych. Biorą udział w tworzeniu ściany komórkowej, wzroście błon, utrzymywaniu turgoru i adsorpcji substancji pokarmowych.
MATERIAŁY ZAPASOWE – glikogen, również kropelki lipidów.
WODNICZKI – czyli wakuole, różnej wielkości oddzielone od cytoplazmy tonoplastem.
Inne mikrociała: chitosomy – synteza ściany komórkowej ; peroksysomy i glioksysomy – oddychanie ; ziarenka wolutyny – gromadzą polifosforany, budowa błony komórkowej.
CECHY RÓŻNIĄCE GRZYBY OD INNYCH ORGANIZMÓW:
Chityna i chitozan – główny budulec ścian komórkowych.
Brak plastydów – jedyny sposób odżywiania się to heterotrofia.
Brak tkanek – u grzybów wyższych nibytkanka ( plektenchyma).
Faza dikariotyczna – jądra sprzężone.
Podział jądra – nie zanika błona jądrowa.
Struktury wegetatywne – strzępki , komórki pączkujące, pełzająca śluźnia.
Reprodukcja – wytwarzanie różnorodnych diaspor, nieograniczone możliwości rozprzestrzeniania.
Cykl paraseksualny – rekombinacja genów z pominięciem procesu płciowego.
Ogromna żywotność – możliwość przeżycia w niekorzystnych warunkach.
Niezwykła plastyczność zachowań – produkcja enzymów adaptatywnych.
FAZY WZROSTU GRZYBÓW:
Faza wegetatywna – faza wzrostu, zaczyna się w momencie wzrostu zarodników ( faza wzrostu sferycznego – pobiera wodę i pęcznieje).
Rostek – miejsce, które wydłuża się w strzępek.
Faza kończy się w momencie powstania pierwszej ściany poprzecznej ( następuje polaryzacja strzępek).
Faza owocowania – zróżnicowanie komórek, plektenchymy i tworzenie się struktur. Grzybnia rozrasta się w sposób koncentryczny (wzrost spiralny – różnicowanie się wokół wspólnego centrum).
WZROST I ROZWÓJ STRZĘPEK :
Przerastanie substratów:
a)rozwój intramatrykularny (wewnątrz rośliny rozwija się grzybnia),
-incelularnie - między komórkami mogą znajdować się ssawki do pobierania pokarmu,
- intracelularnie - śródkomórkowo
b)extramatrykularny - na zewnątrz rośliny, do środka zapuszcza haustoria (ssawki), tylko i wyłąącznie ssawki rosną w roślinie a reszta na zewnątrz).
c) subkutikularny - wrasta pomiędzy ścianę komórkową a warstwę kutikuli.
SPOSOBY ŻYCIA GRZYBÓW:
Pasożyty - żyją na żywym organizmie – żywicielskim (gospodarz lub żywiciel). A) pasożytnictwo biotroficzne – jest w stanie żyć tylko na organizmie żywym np. rdze, mączniaki. B) pasożytnictwo obligatoryjne – dany gatunek grzyba żyje na określonym gatunku żywiciela; spektrum może być wąskie lub bardzo szerokie.
Saprotrofy– rozkładanie szczątków martwych, zapoczątkowuje rozkład materii organicznej w 80%. Saprob – cudzożywny grzyb. Grzyby to jedyna grupa organizmów, która posiada odpowiednie zespoły enzymów mogące rozpocząć rozkład celulozy i ligniny.
Grzyby mykoryzowe – mikoryza to stała zależność między rośliną a grzybami. Wyróżniamy dwa rodzaje mikoryzy 1) endomikoryza – symbioza roślin wyższych z grzybami zasiedlającymi korzenie – zarówno przestrzenie komórkowe jak i wnętrza komórek tkanki korzeniowej ; 2) ektomikoryza – pomiędzy komórki.
Grzyby mykofilne – życie grzybów kosztem innych grzybów. Mogą występować jako pasożyty obligatoryjne, biotroficzne, saprotrofy, nadpasożyty = pasożyt pasożyta.
ODŻYWIANIE SIĘ GRZYBÓW:
Absorpcja
Osmotrofia pierwotna – sposób odżywiania się w podłożu zasobnym we wszelkie związki organiczne i nieorganiczne.
Osmotrofia wtórna – ubożenie podłoża, zaburzenia, zmiana warunków środowiskowych prowadzi do wytworzenia się form przetrwalnikowych i przejścia na przemianę wtórną czyli wykorzystywanie zgromadzonych zapasów.
STADIA WEGETATYWNE GRZYBÓW:
Stadium wegetatywnym grzybów jest plecha . U śluzorośli występuje nibyśluźnia (pseudoplazmodium) lub śluźnia (plazmodium właściwe). U grzybów właściwych jest to jednokomórkowa lub strzępkowa grzybnia (mycelium) niepodzielona lub podzielona na jedno- , dwu- lub wielojądrowe komórki.
Grzyby holokarpiczne – o grzybni holokarpicznej, która w całości przekształca się w organ rozmnażania.
Grzyby eukarpiczne – o grzybni eukarpicznej, organ rozmnażania( np. owocnik, zarodnia) jest tylko niewielkim fragmentem grzybni.
STRUKTURY WEGETATYWNE GRZYBÓW:
Grzybnia (mycelium) podstawowym elementem strukturalnym grzybów jest nić zwana strzępką. Jest nitkowata, silnie rozgałęziona, rosnąca szczytowo, rozrastająca się po podłożu i pobierająca pokarm na drodze dyfuzji (osmozy). Może być wielokomórkowa lub komórczakowa. Pojedyncze nitki grzybni tworzą następnie mniejsze lub większe skupienia, czyli tzw. grzybnię (mycelium). Grzybnię cechuje:
Prymitywna budowa.
Brak wysoko wyspecjalizowanych i zróżnicowanych organów.
Niewielkie zróżnicowanie komórek.
Grzybnia jest plechą, czyli słabo zróżnicowanym, wielokomórkowym ciałem. Nici plechy zlepiają się za pomocą śluzowaciejących ścian komórkowych lub innych wydzielin komórkowych, co doprowadza do powstania ciał tworzących pozorną tkankę (plektenchymę) lub ciało wielojądrowe (komórczak). Komórki nie są zrośnięte ścianami komórkowymi za pomocą blaszki środkowej. Strzępki grzybni tworzą różnego rodzaju zespoły lub sploty, wytwarzając różnorodne, czasami bardzo charakterystyczne utwory. Tworzą one m. in. takie struktury grzybowe jak: ryzomorfy, sklerocja, podkładki czy owocniki. Łączące się i splatające ze sobą strzępki tworzą również inne utwory zwane sznurami grzybni lub strzępkami rozłogowymi. Wszystkie one służą do szybkiego i dalekiego rozprzestrzeniania się grzybni w podłożu.
Typy sept : Septy tworzą się nie wskutek podziału związanego z podziałem jąder, lecz narastania ścian poprzecznych na zasadzie działania przysłony, niezależnego od podziału jąder . Wyróżniamy różne typy sept. Najczęściej podaje się 4 rodzaje ścian poprzecznych:
Ściany poprzeczne niepełne – powstają jako dośrodkowe wypuklenia nie łączące się ze sobą i nie tworzące pełnej ściany. Wtedy mogą powstać septy z wieloma mikrosporami (np. u Chytridiomycota).
Septy o pełnych ścianach komórkowych- bez otworu w środku ( niektóre lęgniowe – Oomycota, sprzężniaki – Zygomycota i niedoskonałe (Deuteromycota).
Septy proste – mają jeden centralny otwór w środku i w tym miejscu ściany są najcieńsze. Występują u Ascomycota i licznych grzybów niedoskonałych.
Septy doliporowe – są najbardziej wyspecjalizowane. Mają ściany z jednym otworem w środku i są zgrubiałe przy tym otworze. Występują u podstawczaków Basidiomycota ( bez Uredinales i Ustilagmales) .
TYPY PLECH ŚLUZOROŚLI:
NIBYŚLUŹNIE ( pseudoplazmodia) – powstają poprzez agregację haploidalnych pełzaków ( myksameb) wokół pełzaka diploidalnego. Poszczególne pełzaki zachowują swoją indywidualność morfologiczną i samodzielność życiową. Istnieją dwa rodzaje nibyśluźni – nibyśluźnia wegetatywna ( wytwarza owocowanie typu sorokarpium, nie osłonięte ścianą komórkową) i nibyśluźnia płciowe ( z reguły ograniczona do jednej komórki, w której dochodzi do zlania się jąder i mejozy). Nibyśluźnie występują u niżej uorganizowanych śluzo rośli np. diktiosteliowych ( Dictyosteliomycota) i akrazjowych ( Acrasiomycota).
ŚLUŹNIE (plazmodia właściwe) – powstają z pełzaka diploidalnego ( po kopulacji haploidalnych myksameb lub myksomonad), w którym następują wielokrotne podziały mitotyczne. Dochodzi do znacznego wzrostu ilości protoplazmy. Śluźnia otoczona jest bezpostaciową otoczką żelatynową. Po pewnym czasie dochodzi do tworzenia zarodni z zarodnikami. Istotnym momentem tego procesu jest wytworzenie ściany komórkowej, odcinającej tworzącą się zarodnię od reszty śluźni. Śluźnie przechodząc do fazy zarodnikowania zamieniają się w sporokarpia osłonięte ścianą, zwaną perydium.
PRAŚLUŹNIE (praplazmodia) – są osobną formą plazmodiów, które występują wewnątrz komórek gospodarza. Są to wielojądrowe, holokarpiczne protoplasty, które powstają z jednojądrowego pełzaka lub zarodnika pływkowego przez wielokrotny mitotyczny podział jądra i zwiększaniu się ilości protoplazmy. Są one haploidalne lub diploidalne, w odróżnieniu od wyłącznie haploidalnych nibyśluźni i wyłącznie diploidalnych śluźni właściwych. Występują jako pasożyty wewnętrzne roślin wodnych i lądowych.
SPOSOBY POWSTAWANIA I PODZIAŁ ZARODNIKÓW GRZYBÓW:
Zarodniki są elementami grzybni bardzo silnie zróżnicowanymi. Można je podzielić na kilka typów:
Sposób powstawania:
- w procesie mitozy - mitospory
- w procesie mejozy - mejospory
Miejsce wytwarzania:
- endogenicznie (w zarodniach):
Zarodniki pływkowe ( zoospory, planospory).
Zarodniki sporangialne (sporangiospory , aplanospory).
- egzogenicznie (na trzonkach konidialnych, na strzępkach)
Konidiospory (konidia).
PODZIAŁ ZARODNIKÓW KONIDIALNYCH ZE WZGLĘDU NA SPOSÓB POWSTAWANIA:
Pączkowanie – blastokonidia (blastospory).
Fragmentacja strzępki – artrokonidia (artrospory), chlamydospory.
Podział konidioforu – oidia.
Z fialid – fialokonidia ( fialospory).
ZARODNIKI POWSTAJĄ NA TRZONKACH KONIDIALNYCH, KTÓRE WYRASTAJĄ:
Pojedynczo
W pęczkach
W koremiach
TRZONKI KONIDIALNE TWORZĄ WARSTWĘ PALISADOWĄ W:
Sporodochiach
Acerwulusach
Pyknidiach
UTWORY ZWIĄZANE Z ROZMNAŻANIEM PŁCIOWYM:
Gamety – to jednojądrowe, zróżnicowane płciowo komórki, które mogą być ruchliwe ( planogamety – z wiciami lub ameboidalne) lub nieruchliwe ( aplanogamety) np. komórki jajowe (oosfery) w gametangiach żeńskich. Jeżeli są nieodróżnialne morfologicznie nazywa się je izogametami, jeśli natomiast są różnej wielkości – anizogametami.
Gametangia – są t o haploidalne struktury związane z rozmnażaniem płciowym, w których tworzą się komórki płciowe (gamety) lub zawierają jądra, które biorą udział w procesie płciowym. Gametangium żeńskie nosi nazwę lęgni (oogonium) a męskie plemni ( antheridium).
U grzybów, które nie wytwarzają organów płciowych proces płciowy odbywa się między zwykłymi, lecz zróżnicowanymi płciowo komórkami wegetatywnymi plechy (strzępki) i polega na zrastaniu się tych strzępek (somatogamia).
STADIA DOSKONAŁE GRZYBÓW:
Stadia doskonałe powstają po połączeniu się gamet, a więc w procesie płciowym. Występują u wszystkich grzybów rozmnażających się w sposób płciowy, z wyjątkiem tzw. grzybów niedoskonałych. Stadia doskonałe wytwarzają następnie tzw. mejospory – tworzą się w zarodniach zwanych mejosporangiami lub mejozarodniami .
Zarodnie pływkowe rozwijają się po mejozie, w diploidalnym zarodniku przetrwalnikowym.
Zarodnie właściwe mogą także stadium doskonałe, jeśli rozwijają się po mejozie z diploidalnego zarodnika przetrwalnikowego, np. zygospory, która kiełkując wytwarza albo strzępkę kiełkową zakończoną zarodnią właściwą, albo trzonek konidialny z zarodnikami konidialnymi.
UTWORY STRZĘPEK GRZYBÓW PASOŻYTNICZYCH:
Do utworów tych należą:
Appressoria ( przylgi lub przycistki)
Strzępki infekcyjne
Penetracyjne i perforacyjne
Wewnątrz komórki żywiciela powstają specjalne utwory pobierające pokarm, czyli tzw. ssawki (haustoria).
PRZYCISTKI ( przylgi, appressoria) – są to utwory grzybni, wyrastające w postaci krótkich strzępek bocznych ze strzępek rostkowych lub starszych odgałęzień. Poprzez wydzielanie substancji kleistych mocno przywierają grzybnię do powierzchni rośliny ( kutikuli lub innych podłoży).
STRZĘPKI INFEKCYJNE – są to z reguły cienkie utwory służące do przerastania ścian komórkowych żywiciela. Są one wytwarzane przez żywiciela, ale powodowane przez grzyba. W ich wnętrzu strzępka jest bardzo cienka, a po jego przerośnięciu rozgałęzia się we wnętrzu komórki. Wnikanie grzybni może zachodzić bezpośrednio, tzn. przez nie uszkodzoną skórkę z kutikulą, naturalne otwory (szparki) lub zranienia.
STRZĘPKI PENETRACYJNE – grzyby z rzędu Uredinales i Peronosporales oprócz strzępek infekcyjnych tworzą również tzw. strzępki penetracyjne, które z komórki zainfekowanej przenikają do innych komórek żywiciela i tam się rozrastają.
SSAWKI (HAUSTORIA) – są wyspecjalizowanymi organami strzępek grzybni pasożytów obligatoryjnych (np. rdzawnikowych, mączniaków) i fakultatywnych (np. wroślikowych). Są to fragmenty grzybni rozrastające się wewnątrz komórek żywiciela i tam kończą swój wzrost.
TYPY OWOCNIKÓW:
SPRZĘŻNIAKI – owocniki prymitywne zbudowane są z płonnych haploidalnych, krótkich, sztywnych strzępek, które otaczają dojrzewające zygospory. Strzępki te wyrastają z suspensora, tzn. komórki, która podtrzymuje gametangia, a następnie zygosporę. Pomimo, że tych strzępek jest niewiele, czasami tworzy się z nich wyraźna, zwarta i mocna osłona. Dochodzą do kilkumilimetrowej wysokości i przypominają zamknięte owocniki.
OWOCNIKI WORKOWCÓW: Występują w postaci 3 najważniejszych typów:
Kleistotecja – czyli kuliste i całkowicie zamknięte otocznie, pękające pod wpływem ciśnienia nabrzmiałych worków.
Perytecja – utwory butelkowatego kształtu, z ujściem na szczycie, poprzez które kolejno wysuwają się dojrzałe worki (ujście może być opatrzone włoskami zwanymi peryfizami).
Apotecja – utwory miseczkowate, na dnie których występują ułożone w warstwie palisadowej worki, które nie wysuwają się poza powierzchnię hymenium.
OWOCNIKI PODSTAWCZAKÓW: Wyróżniamy 3 główne typy owocników:
Gymnokarpiczne – w tej grupie hymenofor tworzy się na młodym owocniku i jest od razu wystawiony na działanie czynników zewnętrznych. Owocniki mogą być płaskie – skorupiaste lub liściowate – rozpostarte na powierzchni substratu, z warstwą hymenialną na powierzchni owocnika. U innych owocniki są kubeczkowate lub maczugowate. U tej grupy mogą być również owocniki kapeluszowate. Hymenofor może być kolczasty z hymenium tworzącym się na zewnętrznej powierzchni zębów, blaszkowaty z hymenium na powierzchni blaszek lub rurkowaty z hymenium wyścielającym wnętrze rurek.
Hemiangiokarpiczne – hymenofor otoczony jest osłonkami, które są stopniowo niszczone w trakcie rozwoju owocnik. Początkowo hymenium jest okryte, ale po dojrzeniu zarodników styka się już z atmosferą. Młody owocnik jest kształtu jajowatego. Wnętrze podzielone na trzon i kapelusz tkwi w tzw. osłonie zupełnej. Jej elementy pozostają u podstawy trzonu. Druga osłona – osłona częściowa tworzy się u dołu kapelusza i także ulega rozerwaniu podczas wzrostu kapelusza. Jej resztki pozostają na trzonie w postaci pierścienia.
Angiokarpiczne – u grzybów tworzących ten typ owocników hymenofor zwany glebą jest szczelnie zamknięty wewnątrz owocnika przez cały czas rozwoju. Otwiera się po rozwoju zarodników. Owocnik tego typu grzybów składa się z 3 części : zewnętrznej ściany ( peridium), pseudotkanki owocnika oraz splotu płonnych strzępek oraz podstawek wypełniających wnętrze owocnika i zwanych glebą.
BUDOWA HYMENIUM WORKOWCÓW I PODSTAWCZAKÓW:
WORKOWCE – worki znajdujące się w owocnikach tworzą warstwę zwaną warstwą rodzajną lub hymenium. Układ worków w owocniku jest różnorodny i jest cechą kwalifikującą do określonej grupy systematycznej grzyba. Wyróżniamy 3 układy:
- plektaskalny – tworzy się u form prymitywnych. Worki układają się nieregularnie, nie tworzą wyraźnej warstwy, co najwyżej mogą być zebrane w pęczki.
- askohymenialny – jest najczęściej spotykanym typem. Worki ułożone są w jednej, zwartej warstwie zwanej hymenium. Obok worków w skład hymenium wchodzą często płonne strzępki zwane wstawkami (parafizami).
miseczka (apotecjum) – jest owocnikiem osadzonym na krótkiej nóżce i jednocześnie szeroko otwartym, a hymenium wystawione jest na bezpośrednie działanie czynników zewnętrznych. Na hypothecium wykształca się hymenium, czyli warstwa worków poprzeplatanych wstawkami.
- askoloularny.
PODSTAWCZAKI – podstawki podobnie jak worki także zebrane są w warstwę rodzajną zwaną hymenium. Oprócz samych podstawek w skład hymenium wchodzą także elementy płonne. Podobnie jak u workowców najważniejsze z nich to wstawki, które kształtem przypominają nieco podstawki. Drugim elementem są rozwiertki. Warstwa hymenialna rozpostarta jest na owocnikach zwanych bazydiokarpami.