Строение и принцип классификации грибов. Грибы Строение съедобного гриба

Кира Столетова

В природе существует огромное разнообразие грибов. Чтобы определить съедобность, порой требуется знать строение гриба и другие особенности.

Среди всех представителей животного царства грибы занимают особое место. Эти создания характеризуются по-настоящему уникальными признаками. Кроме того, состав и строение гриба обуславливает его пользу и для природы, и для человеческого организма. Поэтому многие специалисты советуют дополнить ими свой питательный рацион.

Общая характеристика

Существует более сотни разновидностей грибов. Примечательно, что они у них могут быть очень различной формой питания:

Многоклеточные и одноклеточные грибки часто встречаются в природе и очень важны для всей флоры и фауны. Воздействуют эти организмы и на людей. Причем не только посредством внешних контактов, но и на микроуровне.

Особое место в человеческой жизнедеятельности занимают шляпочные грибы (базидиомицеты), потому что большая часть из них потребляется в пищу уже очень долгие годы.

С точки зрения биологии, строение грибов очень интересно, ведь ему присущи не только растительные, но и животные черты. Хотя с виду оно все же больше напоминает растение. По сути, гриб устроен по очень простой схеме. Одноклеточные организмы состоят из гифа со спорами и мицелия. Многоклеточные включают в свою структуру:

• грибницу;
• переплетающиеся гифы;
• шляпку;
• ножку.

Классификация организмов

На сегодняшний день специалисты выделяют 3 масштабных отделов и 7 классов. У каждого из них свои свойства и особенности:

Различия и общие черты с иными существами заметны и на микроуровне. Так, клетка гриба обладает следующими особенностями:

1. У клетки есть клеточная стенка, присущая растениям. Но по содержанию веществ в этой структуре она больше напоминает животных.
2. Ядра в клетках зачастую находятся в единственном экземпляре. Строение примечательно тем, что при митозе (делении) ядра удваиваются, однако могут сохраняться некоторое время в одной клетке. Поэтому в структуре организма часто присутствуют двух- и даже трехядерные образования.
3. Цитоплазма состоит из органеллы и гиалоплазмы. А также в грибных клетках есть ломасомы, представляющие собой полупрозрачные тельца, функции которых до сих пор не выяснены.

У мукора очень простое строение. Весь его организм представляет собой клеточную структуру. Примечательно то, что она является именно одноклеточной. Создается лишь видимость многоклеточного организма, но это вовсе не так.

Из этого гриба делается ценное лекарство под названием Рамицин. Кроме того, он применяется в качестве дрожжевой закваски при изготовлении сыров, спиртов и т. д.

Описание строения

Части гриба включают в себя шляпку, подземную микоризу и плодоножки. Снаружи видно только плодовую часть, строение тела гриба можно изучить только при разрезе и тщательном анализе.

Так, в ножке находится огромное количество тонких волокон, которые сплетены в одну единственную структуру. Внизу плодоножка постепенно переходит в мицелий, локализующийся под почвой. При аккуратном срезе гриба можно увидеть. Как эти беловатые нити врастают в пенек.

Несмотря на то, что сегодня выделены учеными из обширного царства растений, строение гриба во многом схоже со строением растения.

Как и представители флоры, гриб состоит из 2 основных частей: видимой, которая называется плодовым телом, и скрытой, которая носит название вегетативного тела. Плодовое тело грибов весьма разнообразно по своей конфигурации.

Грибникам хорошо известны шляпочные , состоящие из ножки и шляпки, - таково по своей форме большинство съедобных грибов. Однако это не единственно возможная форма плодового тела грибов: у трутовиков она принимает копытообразную форму, у вешенок имеет веерообразный вид, у дождевиков по форме напоминает или шар. У шляпочной разновидности грибов основные жизненно важные функции выполняет шляпка.

С внешней точки зрения шляпки грибов могут принимать самые разные формы: от колокольчатых до изогнутых, от плоских до сильно выгнутых, - однако функции шляпки от метаморфоз ее формы не изменяются. Причем каждый слой шляпки решает свою, важную для развития гриба в целом задачу.

Первый, верхний слой носит название кутикулы и представляет собой тонкую пленку, легко отделяющуюся от мякоти шляпки.

Как правило, эта кожица окрашена в яркие цвета: бежевый, красный, коричневый, зеленый, розовый, желтый, песочный или другие, которые и определяют цвет шляпки гриба.

Главная функция верхнего слоя гриба - защитная, он предохраняет гриб от воздействий внешней среды: песка, пыли, перепадов температуры, влаги, а также , в первую очередь от различных насекомых.

Основной, внутренний слой гриба, состоящий из тесно переплетенных между собой грибонитей, или гиф, в обиходе называется мякотью. Она бывает разной на вкус - от пресной до горькой - и значительно различается как по толщине слоя, таки по консистенции: у одних грибов она плотная, у других - студенистая, у третьих - мягкая.

Сплетенные грибонити являются главными проводниками питательных веществ и влаги, необходимых для развития основного слоя шляпки - гименофора, который состоит из спорообразующих клеток и выполняет функцию размножения грибов.

По своей структуре спорообразующий слой может быть не только гладким, но и пластинчатым, а также трубчатым или складчатым.

Такое неоднородное строение основного слоя шляпки позволяет значительно увеличить количество споровых клеток и как следствие - повысить выживаемость грибного вида.

Строение ножки гриба менее сложное. Как и мякоть, она состоит из многочисленных гиф, которые в отличие от шляпки расположены не горизонтально, а вертикально.

Такое расположение грибонитей позволяет максимально быстро и с наименьшими энергетическими затратами обеспечивать питательными веществами шляпку гриба в целом и спороносный слой в частности.

У ряда грибов во время их роста ножка соединена со шляпкой тонкой защитной пленкой, которая помогает предотвратить повреждение гименофора в наиболее уязвимый период, когда спороносный слой находится максимально близко к земле.

По мере развития гриба эта \пленка распадается, образуя на ножке разорванное кольцо, которое по мере полового созревания гриба окончательно исчезает.

Помимо плодового тела, у каждого гриба высшей группы есть вегетативное тело, которое микологи называют мицелием, а большинство грибников - грибницей.

Вегетативное тело располагается либо под землей - среди корней растений и , либо в древесине, как у вешенок и трутовиков. Обширно разросшаяся грибница является основным проводником питательных веществ, получаемых грибами из отмерших органических остатков или непосредственно от растений.

Как и большая часть плодового тела, грибница состоит из многочисленных тонких гифов, размеры которых варьируются от 1 до 12 мкм. Для обеспечения грибов питательной энергией грибница со временем разрастается в разные стороны, вступая в симбиоз с корнями близлежащих растений для максимального использования имеющихся у них питательных веществ.

Является то, что они состоят из мицелия и вегетативных (плодовых) тел. Мицелий практически полностью или большей своей частью погружен в субстрат. Он проникает в почву, древесину, лесную подстилку, органы растений -хозяев, т.д. Поглощение питательных веществ происходит всей поверхностью мицелия или посредством особых приспособлений, как у многих паразитических видов. Споры, за редким исключением, формируются на поверхности субстрата – на воздушном мицелии либо на плодовых телах, что важно для их распространения.

Мицелий обычно образуется из споры, иногда из кусочков мицелия или других элементов гриба. При прорастании спора формирует ростковую трубку, которая постепенно становится длиннее, а затем начинает ветвиться. Растет мицелий всегда верхушкой вперед, а ветвится по всем направлениям.

По внешнему виду мицелий разных видов грибов сходен, но в его строении имеются существенные отличия. У более примитивных видов мицелий неклеточный. Он представляет собой как будто одну клетку гигантских размеров с большим количеством ядер. Такой мицелий характерен для многих водных форм и некоторых наземных грибов (мукор, ризопус). У высших грибов мицелий делится перегородками на клетки, в каждой из которых содержится от одного до нескольких ядер.У ряда видов грибов, например, дрожжевых, мицелия нет, а их вегетативное тело выглядит как одиночные почкующиеся или делящиеся клетки. Доказано, что такая разновидность вегетативного тела представляет собой эволюционную адаптацию к обитанию в определенных условиях, например, в жидкостях с большим содержанием сахаров.

В исследованиях ученых было доказано, что в ходе эволюции мицелий появился не сразу. У самых примитивных из ныне существующих грибов имеется вегетативное тело в форме голого протопласта без клеточной оболочки, развивающееся внутри клетки хозяина. Позднее вследствие эволюционных преобразований увеличение размеров тела грибов пошло по пути формирования нитчатых (мицелиальных) видов. При этом поверхность и объем тела гриба увеличиваются одновременно, поэтому становится возможным практически неограниченный его рост и эффективное использование субстрата организмом.

На основе мицелия у разных видов грибов появились множественные адаптации, связанные с условиями обитания. Это образование разных видоизменений мицелия и таких сложных элементов, как плодовые тела, которые могут достигать крупных размеров и иметь сложное строение.

У макромицетов чаще всего встречаются такие видоизменения мицелия, как ризоморфы и мицелиальные тяжи, которые состоят из пучков гиф, пронизывающих субстрат и достигаючих в длину нескольких метров. Крупные, хорошо развитые мицелиальные тяжи называют ризоморфами. Они выглядят как шнуры темной окраски.

Еще одна разновидность видоизмененного мицелия – склероции. Это уплотненные переплетения мицелия, предназначенные для перенесения неблагоприятных условий среды. Их формируют многие грибы для хранения запасов питательных веществ, например, для зимовки.

Царство Грибы

Общая характеристика. Грибы - царство живых организмов, которые сочетают в себе признаки растений и животных.

С растениями их сближает - . 1) наличие хорошо выраженной клеточной стенки; 2) неподвижность в вегетативном состоянии; 3) размножение спорами; 4) способность к синтезу витаминов; 5) поглощение пищи путем всасывания (адсорбции). Общим с животными является: 1) гетеротрофность; 2) наличие в составе клеточной стенки хитина, характерного для наружного скелета членистоногих; 3) отсутствие в клетках хлоропластов и фотосинтезирующих пигментов; 4) накопление гликогена как запасного вещества; 5) образование и выделение продукта метаболизма - мочевины. Эти особенности строения и жизнедеятельности грибов позволяют считать их одной их самых древних групп эукариотных организмов, не имеющих прямой эволюционной связи с растениями, как считалось ранее. Грибы и растения возникли независимо от разных форм микроорганизмов, обитавших в воде.

Известно более 100 тыс. видов грибов, причем предполагается, что реальное число их значительно больше - 250-300 тыс. и более. В мире ежегодно описывают более тысячи новых видов. Подавляющее большинство их обитает на суше, причем встречаются они практически повсеместно, где может существовать жизнь. Подсчитано, что в лесной подстилке 78-90% биомассы всех микроорганизмов приходится на долю грибной массы (примерно 5 т/га).

Строение грибов. Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов - это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением.

Мицелий обычно дифференцируется на две функционально различные части: субстратный, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения и транспортировки воды и растворенных в ней веществ, и воздушный, поднимающийся над субстратом и образующий органы размножения.

Размножение. Грибы размножаются бесполым и половым способами. Бесполое размножение происходит частями мицелия или отдельными клетками, которые дают начало новому мицелию. Дрожжевые грибы размножаются почкованием.

Бесполое размножение может осуществляться также посредством эндо- и экзогенных спор. Эндогенные споры образуются внутри специализированных клеток - в спорангиях. Экзогенные споры, или конидии, возникают открыто на концах особых специализированных выростов мицелия, называемых конидиеносцами. Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из нее формируется новый мицелий.

Половое размножение у грибов особенно многообразно. У некоторых групп грибов половой процесс происходит путем слияния содержимого двух клеток на концах гиф. У сумчатых грибов при этом наблюдается слияние содержимого антеридия и женского органа полового размножения (архегония), не дифференцированного на гаметы, а у базидиальных грибов - слияние содержимого двух вегетативных клеток, при котором между ними часто образуются выросты, или анастомозы.

К сапротрофам относится большинство шляпочных и плесневых грибов, а также дрожжи. Особенностью сапротрофных грибов является то, что отдельный гриб может за сутки образовать мицелий суммарной длиной гиф более километра. (Длина грибных гиф в 1 г сухой почвы лиственного леса составляет около 400 м, а в 1 г гумуса [под подстилкой] 4 -8 км.)Такой быстрый рост и нитчатое строение мицелия обусловливает особый тип взаимоотношений грибов с окружающей средой, не характерный для других групп эукариотных организмов. Обширная система ветвящихся гиф позволяет им тесно контактировать с субстратом. Почти все клетки мицелия отделены от субстрата лишь тонкой клеточной стенкой. Пищеварительные ферменты, выделяемые грибами, очень быстро воздействуют на материал субстрата и способствуют его частичному перевариванию вне грибной клетки. Такой полупереваренный материал затем всасывается всей поверхностью клетки.

Шляпочные грибы живут на богатой перегноем лесной почве, на полях и лугах, встречаются на гниющей древесине (опенок летний и зимний, вешенки).

В процессе их развития на мицелии формируются органы спо-роношения - плодовые тела, состоящие из ножки и шляпки. Ножка и шляпка образованы плотными пучками гиф. В шляпке можно различить два слоя: плотный верхний, часто окрашенный, покрытый кожицей, и нижний. У одних грибов - пластинчатых - нижний слой шляпки состоит из радиально расположенных пластинок (у сыроежек, груздей, шампиньонов, бледной поганки). У белого гриба, подберезовика, подосиновика, масленка он состоит из многочисленных трубочек, поэтому их называют трубчатыми. На пластинках, в трубочках, а у некоторых представителей на шипиках или иголочках образуются десятки миллионов спор. После созревания они высыпаются на почву, разносятся ветром, водой, насекомыми и другими животными, что способствует широкому распространению грибов.

Среди шляпочных грибов есть как съедобные, так и ядовитые. Наиболее ценные съедобные грибы, широко встречающиеся в лесах Беларуси и России, - белый, рыжик, груздь настоящий, подберезовик, подосиновик, масленок, шампиньон.

Ядовитые грибы, такие как бледная поганка, многие мухоморы, некоторые виды грибов-зонтиков, говорушек, рядовок и др., уже попадая в пищу, могут вызывать серьезные, а иногда и смертельные отравления. Следует помнить, что белки грибов довольно быстро расщепляются с образованием ядовитых азотистых соединений, поэтому отравление может быть вызвано и неядовитыми, но несвежими грибами.

Известным представителем плесневых грибов является пени-цилл. Его мицелий состоит из разветвленных нитей, разделенных перегородками на клетки, а спороношение напоминает кисть, отсюда и его название «кистевик» (см. рис. 6.1) На концах разветвленных конидиеносцев образуются цепочки конидий, с помощью которых пеницилл размножается. Этот гриб встречается в виде плесени (зеленого, сизого, голубого цвета) на почве и продуктах растительного происхождения (на плодах, овощах, варенье, томатной пасте и др.). Некоторые виды пеницилла используются для приготовления пенициллина- одного из наиболее известных антибиотиков.

Рис. 6.1 . Плесневые грибы: 1 - мукор; 2 - пеницилл; 3 - аспергилл.

Дрожжи не имеют мицелия и представляют собой неподвижные клетки овальной формы размером 2-10 мкм (рис. 6.2). Размножаются дрожжи почкованием или делением. У них наблюдается и половой процесс, протекающий в виде копуляции двух клеток. Образовавшаяся при этом зигота превращается в сумку с А -8 спорами.

Рис. 6.2 . Дрожжи: 1 - отдельная клетка; 2 -5 - почкование клеток; б - сумка с четырьмя сумкоспорами.

Предполагают, что дрожжи произошли от многоклеточных предков. Упрощение их организации произошло в связи с обитанием в жидких сахаристых средах.

Наибольшее практическое значение имеют пекарские дрожжи, представленные несколькими сотнями рас - винными, пивными, хлебопекарными и др. Они применяются в пивоварении, хлебопечении, производстве спирта. Винные дрожжи встречаются в природе на поверхности плодов (например, винограда), в нектаре цветков, в истечениях деревьев и используются в виноделии.

Мучнисторосяные грибы поражают сотни видов культурных и дикорастущих растений. На поверхности пораженных органов развивается белый, позднее темнеющий мицелий. На мицелии через несколько дней после заражения развивается конидиальная стадия-конидиеносцы с цепочками конидий. В это время пораженные органы растений покрыты мучнистым налетом конидий (отсюда название заболевания - «мучнистая роса»).