Лекция 1. Общая характеристика грибов
1. Микология как наука
2. Признаки грибов
3. Место грибов в системе живого мира
4. Современная система грибов
Микология как наука
Микология (от греч. mýkes – гриб) наука о грибах. Задачи микологии – изучение морфологии, систематики, биологии, физиологии, биохимии, экологии, географии, филогении грибов, а также их роли в природе и жизни человека. Микология связана с фитопатологией (значительную часть инфекционных болезней растений вызывают фитопатогенные грибы), медициной, ветеринарией (многие паразитические грибы – возбудители заболеваний человека и животных, например дерматомикозов, микотоксикозов и др.) и промышленностью, в том числе, микробиологической промышленностью (имеются грибы, используемые для получения антибиотиков – пенициллина, гризеофульвина и др., а также лимонной кислоты, витаминов, ферментов; также грибы, разрушающие ценное промышленное сырьё, – например, древесину, продукты питания; наконец, грибы, потребляемые в пищу, – шляпочные грибы, пивные дрожжи и др.).
Признаки грибов
Грибы это эукариотические, спорообразующие гетеротрофные организмы, питающиеся осмотрофно, размножающиеся половым и бесполым способами, имеющие нитчатые, разветвленные талломы из клеток с жесткими оболочками – мицелий. Молодой таллом гриба состоит из гиф или почкующихся клеток; у грибоподобных протистов наряду с этим встречаются и другие вегетативные образования, например, амебоидные клетки, плазмодии, талломы с неклеточными безъядерными ризоидами.
Грибы – древняя группа организмов, появившаяся 900 млн. лет назад, а примерно 300 млн. лет назад уже существовали все основные группы современных грибов. В настоящее время описано более 100 тыс. видов грибов, однако большинство микологов определяют потенциальное биологическое разнообразие грибов в биосфере в 1,0-1,5 млн. видов. Высокое биологическое разнообразие свидетельствует, что грибы – это процветающая в эволюционном плане группа организмов.
Основное отличие грибов от растений заключается в том, что зелёные растения – это автотрофные первичные продуценты, а грибы – гетеротрофные редуценты. С другой стороны, клетка грибов как гетеротрофных организмов столь же существенно отличается и от животной клетки.
Основные отличия клеток грибов от простейших это осмотрофный (абсорбционный) способ питания (всасывают питательные вещества всей поверхностью тела из окружающей среды), а не голозойный (путем заглатывания пищи); размножение спорами; неподвижность тела.
Современные материалы по биохимии и физиологии, ультраструктуре клетки, составу и строению клеточной оболочки грибов позволяют с большой степенью вероятности считать, что грибы по своему строению, характеру обмена и способу питания занимают промежуточное положение между животными и растениями и имеют признаки, как тех, так и других (табл. 1).
Таблица 1. Признаки, характерные для растений, животных и грибов
| Признаки | Растения | Животные | Грибы |
| Размер генома (х 109 D) | 1000-2000 | 100-2000 | 10-30 |
| Число ядер в клетке | одно | одно | одно или много |
| Цитокинез | сопряжен с митозом | не сопряжен | |
| Рост клеток | изодиаметрический | апикальный | |
| Клеточная стенка | есть | нет | Есть |
| Центральная вакуоль | в фазе метаболи- ческой активности | при старении | |
| Формирование вакуоли | за счет роста клеток, растяжением | за счет локального автолиза внут реннего содержимого | |
| Синтез аминокислоты лизина | через диаминопи- мелиновую кислоту | через α-амино- адипиновую кислоту | оба пути |
| Конечный продукт метаболизма азота | аспарагин, глютамин | мочевина | мочевина |
| Запасные углеводы | крахмал | гликоген | гликоген, сахароспирты |
| Структурные углеводы | целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин | хитин | хитин, глюкан, целлюлоза |
| Синтез меланина | в мертвых клетках | в живых клетках | |
| Образ жизни | прикрепленный | свободный | прикрепленный |
| Тип питания | фототрофный | зоотрофный | осмотрофный |
| Способ получения энергии | автотрофный | гетеротрофный |
Абсорбционный способ питания наложил существенный отпечаток на морфологию и физиологию грибов.
1. Тело большинства грибов представлено мицелием, или грибницей, состоящей из сильно разветвленных нитей (гиф). Такое строение позволяет грибу максимально оккупировать субстрат для извлечения из него питательных веществ. У грибов нет специальных структур, приспособленных для питания, они всасывают питательные вещества всем телом.
2. Осмотрофный способ питания заставляет все вегетативное тело гриба максимально погружаться в субстрат, но при этом ему становится трудно распространяться и занимать новые субстраты. Поэтому споры, которыми грибы размножаются, выносятся над субстратом с помощью специальных выростов мицелия. То, что обычно называют грибами, представляет собой лишь органы размножения, несущие внутри или на поверхности споры.
3. Тело грибов не может иметь очень большие размеры, ибо поступление питательных веществ с помощью экзоосмоса в клетки, находящиеся в глубине таллома, затруднительно. Возможно, поэтому грибы не достигли столь высокой и сложной организации, как высшие растения и животные.
4. В качестве источников энергии грибы утилизируют сложные органические соединения, которые вследствие большой молекулярной массы не могут проходить через клеточные покровы. Поэтому грибы выделяют в окружающую среду ферменты (гидролазами или деполимеразами), которые разрушают высокомолекулярные полимеры до мономеров, способных проходить в клетку.