Dosta detaljne podatke o organizmima koji nas zanimaju daju udžbenici iz predmeta "biologija" (6. razred). Opće karakteristike gljiva, međutim, tema su za čitave knjige i znanstvene radove. I to nije iznenađujuće - vrlo ih je zanimljivo proučavati.
Gljive čije su opće karakteristike prikazane u ovom članku, prema ekološkim i trofičkim pokazateljima, heterotrofni su eukarioti s isključivo osmotrofnim tipom prehrane. Ova definicija ih jasno razlikuje od drugih organizama u prostoru koji zauzima biota. Opće karakteristike gljiva sugeriraju da je osmotrofni način ishrane taj koji određuje njihova morfološka, fiziološka i biokemijska svojstva.
Vegetativno tijelo gljiva
Vegetativno tijelo većine gljiva je jako razgranata nit (hife) s neograničenim rastom, čija se ukupnost nazivamicelij, ili micelij. Obično je micelij potpuno uronjen u supstrat (tlo, biljno tkivo, životinjski izmet, biljni ostaci, itd.), a takve značajke njegove strukture omogućuju cijelom tijelu da iz njega maksimalno izvuče hranjive tvari pomoću egzoosmoze.
Organske tvari u navedenim supstratima uglavnom su u obliku visokomolekularnih polimera (proteini, polisaharidi, nukleinske kiseline) koji ne prolaze kroz stanične membrane. Stoga gljive, čije nas opće karakteristike zanimaju, u supstrat luče enzime depolimeraze koji razgrađuju polimere do oligo- i monomera koji se mogu transportirati u stanice. Ako se kod životinja probavni enzimi luče unutar crijeva, onda se kod gljiva izlučuju izvana, i tada se hife gljivica mogu usporediti s crijevom okrenutim naopačke.
reprodukcija gljiva
Potpuno uranjanje micelija u supstrat ograničava mogućnost njihova naseljavanja u prostoru. Stoga njihovi reproduktivni organi vire na površinu supstrata ili se uzdižu iznad nje kako bi se širili u zraku ili (ako je supstrat u vodi) u vodenom okolišu. U mnogim gljivama (makromiceti) organi koji nose spore su veliki, jasno vidljivi golim okom (glave gljive koje se uzdižu iznad tla ili gljive koje rastu na drvetu). Ostale gljive (mikromicete) imaju male sporulacijske organe, njihova struktura se može vidjeti samo pod mikroskopom, ali s masovnim razvojem stvaraju plakove u boji u obliku plijesni na raznim podlogama.
Dva kraljevstva gljiva
Filogenetske konstrukcije pokazuju da ekomorf "gljiva" nije homogena monofiletska skupina, već je podijeljena u dva fila (kraljevstva). Većina, nazvana "prave gljive" (eumycetes), monofiletske su i čine stvarno kraljevstvo gljiva (Fungi). Manji dio, nazvan "organizmi nalik gljivama" (pseudomiceti), uključen je, uz neke alge, u carstvo Stramenopila, u kojem je grupiran u dva odjela - Oomycota (oomycetes) i Labyrinthulomycota (mrežaste sluzave plijesni). Na temelju ove podjele gradi se opća karakteristika gljiva. Gljive šešira, kao što vidite, samo su dio njihove sorte.
Primarni i sekundarni metaboliti
Svi metaboliti uvjetno se dijele na primarne i sekundarne. Primarni metaboliti neophodni su za rast organizma i nezamjenjivi. To su nukleinske kiseline, proteini, ugljikohidrati, koenzimi, lipidi itd. Od njih se grade stanične organele – jezgre, mitohondriji, ribosomi, strukture stanične stijenke i membrane koje imaju gljive. Opća karakteristika primarnih metabolita je da njihove naslage stanica koristi kao izvore prehrane i energije. Sekundarni metaboliti neophodni su za prilagodbu organizma na životne uvjete. Mogu se naći kod nekih vrsta, a kod drugih ih nema. Za razliku od primarnih metabolita, sekundarni metaboliti su obično spojevi male molekularne težine.
Proteini
Strukturni proteini su dio stanične stijenke, membranske strukture,kromosomi, od kojih su građeni elementi citoskeleta – mikrotubule i mikrofilamenti. Enzimski proteini osiguravaju sve unutarstanične procese i interakciju s okolinom.
Ugljikohidrati
Strukturni polimerni ugljikohidrati osnova su stanične stijenke koju gljive imaju. Opće karakteristike takvih ugljikohidrata u smislu kemijskog sastava omogućuju nam da ih podijelimo u tri skupine: glukoza, drugi monosaharidi i ugljikohidrati kovalentno povezani s peptidima (glikoproteini).
Glukozni polimeri su glukani, hitini i celuloza. Glukani su linearni ili razgranati lanci molekula glukoze. Oni čine vanjski sloj stanične stijenke većine gljiva. U molekulama hitina, ostaci glukoze su povezani s amino skupinama (aminirani), na koje se, pak, vežu (acetilirani) ostaci octene kiseline. Molekule koje su međusobno "poprečno povezane" razgranatim molekulama drugih polisaharida čine snažan okvir stanične stijenke. Celuloza je pronađena u svim istraživanim oomicetama, u kojima čini oko 10% mase stanične stijenke. Dugo se vjerovalo da ga prave gljive nemaju, ali sada se njegova prisutnost pokazala u zidu nekih askomiceta (rod Ophiostoma).
Polimeri drugih monosaharida (manoza, galaktoza, itd.), koji se u višim biljkama nazivaju hemicelulozom, ne nalaze se u svim skupinama gljiva. U staničnim stijenkama kvasca ima posebno mnogo polimera manoze – manana. Očigledno, ovaj sastav zida pruža pupanje bolje od glukana.
Konačno, opće karakteristike gljiva mogubiti nadopunjen činjenicom da njihove stanične stijenke, kao i biljke, sadrže mnoge polisaharide povezane s proteinskim molekulama - peptidoglukane, mannanoproteine, itd. Oni čine srednji sloj višeslojne stanične stijenke i igraju važnu ulogu kako u održavanju strukturnog integriteta stanica i u njegovim procesima razmjene s okolinom.
Rezervirajte ugljikohidrate
Ovaj članak daje prilično detaljan opći opis gljiva. 6. razred škole je vrijeme kada prvi put detaljno upoznajemo te organizme na satu biologije. Nudimo produbljivanje znanja i detaljnije proučavanje. Prijeđimo na opis rezervnih ugljikohidrata.
Gljive nisu pronašle glavnu rezervu polisaharida svojstvenog višim biljkama i mnogim algama - škrob. Glukoza se u eumicetama pohranjuje kao glukan, blizu glikogena životinjskog škroba. Osim glukana, gljive imaju i druge skladišne ugljikohidrate, od kojih su neki jedinstveni za kraljevstvo gljiva. To je prvenstveno disaharid trehaloza. Dugo se trehaloza nalazila samo u gljivama, zbog čega je dobila svoje drugo ime - mikoza. Sada se također nalazi u nekim višim biljkama kao sporedan spoj. Trehaloza igra važnu ulogu u prilagodbi gljivičnih stanica na stres i regulaciji osmotskih procesa. Stanice gljiva također sadrže šećerne alkohole - manitol, sorbitol, ksilitol, itd.
Lipidi
Lipidi (esteri glicerola s ravnim lančanim alifatskim monokarboksilnim kiselinama) su važnirezervni proizvodi, oni se talože u stanici u obliku kapljica masti. Gljive se odlikuju visokim sadržajem višestruko nezasićenih (s nekoliko dvostrukih veza u alifatskom lancu) masnih kiselina, poput linolenske - s tri, i arahidonske - s četiri dvostruke veze. U obliku fosfolipida (eterski vezanih za fosfornu kiselinu), lipidi su glavne komponente staničnih membrana. Važnu ulogu u stvaranju membranskih struktura imaju i sterolni lipoidi koji membrani daju čvrstoću. Za razliku od životinjskog kolesterola, koji ima 27 ugljikovih atoma u molekuli (C-27), i biljnih fitosterola (C-29), glavni sterol gljiva je ergosterol (C-28).
Sekundarni metaboliti: pigmenti
Gljive su lišene fotosintetskih pigmenata, ali proizvode veliki broj spojeva koji boje micelij, propagativne organe ili supstrat. Po kemijskoj prirodi većina pigmenata su terpenoidi (karotenoidi) ili aromatični spojevi. Obavljaju razne funkcije. Dakle, narančasti derivati karotena induciraju tijek spolnog procesa u mucor gljivama; tamnozeleni i crni fenolni pigmenti aspergillusa talože se samo u sporonosnom aparatu, koji se, za razliku od micelija supstrata, stvara u zraku, te u sporama za zaštitu od ultraljubičastog svjetla; tamno obojeni melanin se taloži u stanične stijenke, povećavajući njihovu snagu.
Toksini i antibiotici
Mnoge gljive proizvode spojeve koji su toksični za druge organizme, kojičesto se bilježi kada se sastavlja opći opis gljiva (udžbenik za 6. razred ili udžbenik za sveučilište). Tvari otrovne za mikroorganizme nazivaju se antibiotici, otrovne za biljke - fitotoksini, otrovne za životinje i ljude - mikotoksini. Neki metaboliti gljiva, koji su toksični za različite skupine organizama (mikroorganizmi i biljke, biljke i životinje), imaju složen učinak. Antibiotike sintetiziraju mnoge gljive koje žive u tlu, koje se moraju natjecati za hranjive supstrate s drugim mikroorganizmima. Njihova kemijska priroda i mehanizam djelovanja su raznoliki. Dakle, antibiotici penicilini i cefalosporini inhibiraju sintezu stanične stijenke u bakterijama, trihotecini - sintezu proteina u eukariotskim mikroorganizmima, grizeofulvin - mitozu.
Fitotoksini i mitotoksini
Fitotoksini koje gljive luče u tkivo zaražene biljke uzrokuju smrt biljnih stanica, koje tada postaju lak plijen parazita. Toksini inhibiraju enzimske procese u stanicama zaraženih biljaka (npr. tentoksin gljive Alternaria inhibira fotosintetsku fosforilaciju), imaju snažno membranotropno djelovanje i utječu na transport tvari kroz membrane, transmembranski transport iona (fuzarinska kiselina, fusicoccin itd.).).
Mikotoksini se dijele u dvije skupine - toksine mikroskopskih gljiva (mikromiceta) i toksine makromicetnih gljiva s velikim plodnim tijelima. Prvi su posebno opasni u gljivama koje inficiraju biljkuproizvodi koji se koriste za ishranu. Na primjer, ergot sclerotia nakuplja alkaloide (heterocikli koji sadrže dušik), koji su živčani otrovi. Ne uništavaju se tijekom pečenja, pa je kruh pečen od brašna s primjesom mljevene sklerocije iznimno opasan. Njegova uporaba može uzrokovati ozbiljna trovanja, često smrtonosna. Drugi parazit žitarica je uzročnik fuzarije uha. Ovo je gljivica Fusarium koja oslobađa terpenoidne toksine u zrno, koji također uzrokuju ozbiljna trovanja (kruh pečen od brašna zaraženog Fusariumom popularno se zvao "pijani kruh" jer je izazivao vrtoglavicu, povraćanje i druge simptome koji nalikuju teškom trovanju alkoholom).
Gljive za hranu
Trenutno je biološka znanost prikupila dosta informacija o njihovoj prehrani. Opće karakteristike gljiva s ove točke gledišta su sljedeće. Ishrana većine gljiva odvija se na račun biljaka, stoga imaju aktivne enzime koji razgrađuju strukturne i skladišne polisaharide u živim biljkama i biljnim ostacima. Riječ je o pektinazama koje razgrađuju poligalakturonsku kiselinu (pektin) na oligogalakturonide male molekularne mase, ksilanaze, celobijaze i celuloze koje razgrađuju celulozu i hemicelulozu – glavne ugljikohidratne komponente stanične stijenke biljke, amilazu, koja razgrađuje škrob itd. Druga komponenta biljnih stanica nakon celuloze po težini je lignin, koji je trodimenzionalni polimer aromatskih prstenova. Osobito puno toga u lignificiranim stanicama. Lignin je najpostojaniji biljni polimer, a samo gljive (uglavnom gljive koje uništavaju drvo) imaju enzime lignaze koji ga razgrađuju. Parazitske gljive koje utječu na kožu životinja i ljudi (koža, kosa, perje), luče enzime koji uništavaju protein keratin od kojeg su izgrađene.
Većinu nabrojanih enzima stanice sintetiziraju ne stalno u svrhu uštede energije, već samo u prisutnosti odgovarajuće tvari u okolišu (na primjer, ako u okolišu nema pektina, tada pektinaza se ne sintetizira). Oni nisu konstitutivni, već podložni indukciji supstrata. Osim toga, ne nastaju ako medij sadrži mješavinu hranjivih tvari s povoljnijim spojevima za energetski metabolizam (kataboliti). Primjerice, krajnji produkt razaranja većine polisaharida je glukoza, stoga u okruženju koje osim pektina ili celuloze sadrži glukozu, pektinaze i celulaze ne nastaju. Teško je preporučljivo provoditi složene kemijske procese za dobivanje glukoze ako je već prisutna u mediju za rast. Ova regulacija se zove katabolitna represija.
Aseksualna reprodukcija
Nastavljajući otkrivati temu kao što je "Opće karakteristike gljiva", ukratko ćemo opisati značajke reprodukcije. Aseksualno razmnožavanje u tim organizmima može se provoditi mobilnim i nepokretnim sporama. Zoospore tvore mali broj gljiva, vodenih i kopnenih, u kojima se jasno prate genetski odnosi s vodenim. Struktura flagela u zoosporama oomiceta i hifihitrija slična je onoj opisanoj za okrofite.alge, a kod chytridiomycetes će se razmotriti u opisu ove skupine. Većina gljivičnih vrsta razmnožava se nepokretnim sporama, što ukazuje na njihovu vrlo dugu kopnu. Spore mogu nastati endogeno u sporangijama (sporangiospore) ili egzogeno (konidije). Endogene spore se oslobađaju tek nakon uništenja sporangija, što se obično događa kada se on pokvasi. Obično se u sporangijima stvara veliki broj (tisuće) spora, međutim, neke vrste tvore male sporangije (sporangiole), u kojima postoji samo nekoliko spora (ponekad i jedna). U potonjem slučaju, membrane sporangiola i spore se mogu spojiti, a zatim endogena spora funkcionira kao egzogena. To ukazuje na primarnu pojavu endogenih spora, koje su bile preteče egzogenih.
Seksualna reprodukcija
Najčešći tip seksualnog procesa, i najjednostavniji, je fuzija dviju vegetativnih stanica koje nisu diferencirane u gamete, nazvana somatogamija. Sličan tip spolnog procesa karakterističan je za kvasce askomiceta, mnoge bazidiomicete i druge gljive. Ponekad se odvija čak i bez stanične fuzije, jednostavnog spajanja jezgri unutar stanice. Složenijem spolnom procesu prethodi odvajanje partnerskih micelija (gametangija), koje se potom spajaju. Takav spolni proces, gametangiogamija, karakterističan je za mnoge zigo- i askomicete. Konačno, gljive također imaju gametogamiju zajedničku drugim eukariotskim organizmima, t.j. fuzija specijaliziranih gameta.
Klasična izo- i heterogamija karakteristična za alge,nalaze se samo u nižim gljivama - chytridiomycetes. Klasične oogamije u gljivama uopće nema. Čak i oomicete, nazvane tako zbog svoje oogamije, nemaju muške spolne stanice (spermatozoide ili spermatozoide), a jajašca u oogoniju nemaju vlastitu staničnu stijenku i nazivaju se oosferama. Neke vrste tobolčara imaju oogonij (ali bez ženskih jajnih stanica, tj. koje predstavljaju gametangiju), ali nemaju anteridij, tako da se oplodnja događa vegetativnom hifom. Ostale askomicete i gljive hrđe bazidiomiceta imaju muške spolne stanice - spermatozoide, ali nedostaju ženske spolne stanice, a ponekad i gametangija (spermatogamija). U nekim vrstama spermatozoidi imaju dvostruke funkcije - muške spolne stanice i aseksualne spore (konidije).
Zaključak
Opće karakteristike gljiva: prehrana i disanje, razmnožavanje spora - sve je to od velikog interesa za ljubitelje prirode. Uostalom, to su jedinstveni organizmi koji ne pripadaju ni biljkama ni životinjama. Nakon što ste otvorili temu "Opće karakteristike gljiva" (7. razred) u udžbeniku, saznat ćete da one čine zasebno kraljevstvo. Ostala kraljevstva su životinje, biljke, virusi i bakterije. Tema "Opće karakteristike i značaj gljiva", postavljena u školskim udžbenicima iu ovom članku, samo su osnovni podaci o njima. O njima su napisane cijele knjige, tako da ih možete proučavati jako dugo. Jedna od najzanimljivijih tema, po našem mišljenju, su opće karakteristike gljivica plijesni. Plijesan je jedan odnajstarija vrsta živih organizama na Zemlji. Pojavio se prije 200 milijuna godina i izvrsno se osjeća u modernim uvjetima. Otvorite dio bilo kojeg školskog udžbenika "Kraljevstvo gljiva. Opće karakteristike" (6. razred) i pronaći ćete detaljnije informacije o njemu.
