Классы
Предметы

Плесневые грибы и дрожжи

На этом уроке мы поговорим о микроскопических грибах – плесневых и дрожжевых. Узнаем особенности их строения и их значение в природе и жизни человека.

Вступление

Микроорганизмы – условная группа, объединяющая живых организмов, которые обычно не видны невооружённым глазом. Их размер, как правило, менее 0,1 мм. Плесневые грибы – различные грибы, образующие грибницу без крупных, заметных невооруженным глазом плодовых тел (Рис. 1). Плесневые грибы распространены повсеместно. Они хорошо растут в тёплых влажных местах, на питательных средах.

Рис. 1.

Такими питательными средами могут быть как разлагающиеся животные и растительные остатки, так и продукты питания человека, запасы кормов, предметы быта и т. д. Иногда поражённые продукты становятся ядовитыми из-за токсичности выделений гриба. Плесень поражает запасы зерна, солому и сено. Отдельные представители опасны для строительных и отделочных материалов, особенно деревянных.

В некоторых условиях даже относительно мирные плесневые грибы могут переходить к паразитированию на ослабленных животных и растениях, вызывая микозы (Рис. 2). Особо патогенными являются некоторые представители рода Фузариум. Они вызывают фузариозы растений и животных. Также они способны отравлять поражённые сельскохозяйственные растения, после чего те нельзя употреблять в пищу.

Рис. 2.

Многие плесневые грибы вырабатывают вещества, угнетающе или токсично действующие на другие живые организмы. В частности, антибиотики. Наиболее важная роль плесневых грибов – разложение мертвой органики. 

Грибы рода Мукор

Мукор обычен в верхнем слое почвы, часто поселяется на фруктах, овощах, на конском навозе. Колонии обычно серого цвета. Они быстро растут и могут достигать в высоту до нескольких сантиметров. Грибница мукора не имеет межклеточных перегородок. Формально она состоит всего из одной сильно разросшейся и разветвленной клетки с множеством ядер в цитоплазме (Рис. 3).

Рис. 3.

Размножается мукор бесполым (обрывками грибницы или спорами) и половым путями. Некоторые нити грибницы поднимаются вверх и расширяются на концах. В этих черных расширениях, похожих на головки, образуются споры. Эти головки называют спорангиями. После созревания спор головки лопаются, и споры разносятся ветром. Попав в благоприятные условия, они прорастают в грибницу. В половом размножении участвуют две ветви одного или разных мицелиев. Некоторые виды мукора способны вызывать болезни животных – мукоромикозы. Другие используются для получения антибиотиков.

Мукор китайский и некоторые др. виды используются в качестве закваски или для производства соевого сыра.

 

Пеницилл

Так же, как и мукор, пеницилл поселяется на пищевых продуктах и почве (Рис. 4). Грибница пеницилла состоит из ветвящихся нитей, разделённых перегородками на клетки. Споры расположены не в головках, как у мукора, а на концах некоторых гиф в мелких кисточках.

Рис. 4.

В клетках пеницилла образуется вещество – пенициллин. Это вещество не даёт многим бактериям синтезировать клеточные оболочки и, таким образом, приводит их к гибели. Пенициллин – первый из известных антибиотиков, его открытие стало настоящим переворотом в медицине. Пеницилл специально разводят, чтобы получать лекарства для лечения многих болезней.

 

Грибы рода Аспергилл

Грибы рода Аспергилл образуют плоские пушистые колонии (Рис. 5). Вначале колонии белые, а затем окрашиваются многочисленными спорами в различные цвета.

Рис. 5.

Грибница имеет межклеточные перегородки. Аспергиллы распространяются спорами, образующимися бесполым путём. Эти грибы очень устойчивы к воздействиям внешней среды. Чёрная плесень на стенах сырых помещений – это преимущественно аспергиллы со спорами (Рис. 6).

Рис. 6.

Некоторые представители рода могут вызывать заболевания человека и животных (аспергиллёзы, рис. 2). Грибок проникает внутрь организма и может поражать различные его системы органов. Для людей с нарушениями иммунитета такие заболевания опасны и даже могут быть смертельны. Другие виды аспергиллов широко применяются для синтеза лимонной кислоты.

Дрожжевые грибы

Дрожжи – условная группа грибов, поскольку не все представители родственны друг другу. Эти микроскопические грибы состоят из одной клетки, имеющей форму шарика (Рис. 7). Большинство из них утратили способность образовывать грибницу. Возможно, это связано с тем, что они живут в питательных жидкостях, богатых сахаром.

Дрожжевые грибы

Рис. 7. Дрожжевые грибы

Размеры дрожжевых клеток обычно составляют 3–7 мкм в диаметре. Размножаются они почкованием. Сначала на взрослой клетке появляется небольшая выпуклость. Она увеличивается и превращается в самостоятельную клетку, которая вскоре отделяется от материнской. Почкующиеся клетки дрожжей по форме похожи на ветвящиеся цепочки.

Тысячи лет человек использовал дрожжевые грибы для приготовления хлеба, пива, вина.

Предполагается, что пиво египтяне начали варить за 6000 лет до н. э., а к 1200 году до н. э. овладели технологией выпечки дрожжевого хлеба. Для начала сбраживания нового субстрата люди использовали остатки старого. В результате в различных хозяйствах столетиями происходила селекция дрожжей.

Впервые дрожжи увидел в оптический микроскоп в 1680 году Антони ван Левенгук, однако не распознал в них из-за отсутствия движения живых организмов. И лишь в 1857 году великий ученый Луи Пастер (Рис. 8) доказал, что спиртовое брожение – не просто химическая реакция, как считалось ранее, а биологический процесс, производимый дрожжами.

Рис. 8.

Дрожжи сбраживают сахар, выделяя спирт и углекислый газ. Освобождающаяся при этом энергия используется дрожжами для обеспечения их жизнедеятельности. Дрожжи используют для дыхания кислород, однако способны переносить и его отсутствие. Среди них нет организмов, погибающих под действием кислорода воздуха.

Пузырьки углекислого газа, образующиеся в тесте, делают его лёгким и пористым.

Большинство дрожжей обитает на поверхности плодов и листьев, где они питаются выделениями растений, нектаром цветов, мякотью зрелых плодов и раневыми соками. Особенно богаты дрожжами листья, поражённые тлёй. Дрожжи постоянно присутствуют в кишечнике и ходах древоядных насекомых. Некоторые виды распространены также в почве и водоёмах.

Дрожжи богаты белками (их содержание может доходить до 66%) и витаминами. Дрожжи чрезвычайно неприхотливы, их можно выращивать даже на отходах сельского и лесного хозяйства. Их использование чрезвычайно выгодно для обогащения пищи человека и корма сельскохозяйственных животных.

Дрожжи широко используются в исследованиях по генетике, молекулярной биологии, цитологии и биохимии. Для ученых очень ценна возможность быстрого получения большого числа их клеток, дрожжи – одни из самых быстроплодящихся эукариот.

Некоторые виды дрожжей вызывают заболевания человека и других животных. Так, очень широко распространены кандидозы (Рис. 9) – заболевания, вызываемые дрожжами рода Кандида. Некоторые другие дрожжи приносят вред пищевой промышленности. Они могут расти в присутствии высоких концентраций практически любых консервантов. Трудно придумать неядовитое для человека вещество, которое уничтожало бы эти грибы или хотя бы сильно замедляло их размножение.

Рис. 9.

«Хорошая» плесень

Плесневые грибы достаточно широко используются человеком.

Так, грибы из рода Aspergillus применяются для производства лимонной кислоты из сахаристых веществ. Некоторые плесневые грибы используются в качестве закваски. Так называемые благородная гниль и благородная плесень используются для изготовления некоторых ценных сортов вина и сыра. Так, для производства знаменитого сыра «Рокфор» используется плесень Penicillium roqueforti. На определённой стадии массу, которая затем станет деликатесным сыром, специально засевают спорами этого гриба (Рис. 10).

Рис. 10. Сыр с плесенью

Часто плесень поражает плодовые тела съедобных грибов и делает их непригодными для сбора. Но есть виды плесени, обитающие в Северной Америке, которые придают пораженным плодовым телам необычный вкус. Такие грибы становятся особым деликатесом.

 

Внешний вид и строение мукора на хлебе

Вырастите на хлебе белую плесень. Для этого на слой влажного песка, насыпанного в тарелку, положите кусок хлеба, накройте его другой тарелкой и поставьте в теплое место. Через несколько дней на хлебе появится пушок, состоящий из тонких нитей мукора. Рассмотрите в лупу плесень в начале её развития и позднее, при образовании серых головок со спорами.

 

Микропрепарат мукора

По уже известной вам по лабораторным работам методике приготовьте микропрепарат плесневого гриба мукора. Рассмотрите его при малом и большом увеличении. Найдите грибницу, спорангии и споры. Зарисуйте строение колонии гриба мукор и подпишите названия её основных частей.

             

Чайный гриб

Чайный гриб – симбиоз дрожжей и уксуснокислых бактерий. Виды микроорганизмов, составляющие тело гриба, могут различаться в зависимости от места происхождения. Гриб представляет собой толстую слоистую слизистую плёнку, плавающую на поверхности сладкого чая или сока (Рис. 11).

Рис. 11. Чайный гриб

Дрожжи сбраживают сахар с образованием спирта и углекислого газа. Бактерии, в свою очередь, питаются спиртом и выделяют уксусную кислоту. В итоге сладковатый чай превращается в кисло-сладкий, слегка газированный напиток.

 Чайный гриб – не организм, а целое сообщество, его рост практически неограничен. Он склонен заполнять всю свободную поверхность питательной среды. Поэтому в промышленных условиях чайный гриб может достигать внушительных размеров и веса до 100 кг.

В Китае чайный гриб был известен уже около 250 г до н.э. «Чайный квас» был известен в Забайкалье ещё в XIX веке как лечебное средство. Настой чайного гриба содержит органические кислоты, ферменты, спирт, витамины, сахар и кофеин.

 

Список литературы

1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил.

2. Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология 6. – М.: Русское слово.

3. Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология 6. – М.: Русское слово.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Beaplanet.ru (Источник).

2. Beaplanet.ru (Источник).

3. blgy.ru (Источник).

 

Домашнее задание

1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил. – с. 48, задания и вопрос 1, 2, 3.

2.  Охарактеризуйте колонии грибов рода Аспергилл. 

3. Каким образом человек использует дрожжи?

4. * Подготовьте сообщение о заболеваниях, вызываемых микроскопическими грибами.