Билет №5

1. Основные экологические факторы влияющие на рост и развитие грибов. Питание грибов. Экологические группы.

• Экологические факторы:

• Температура. Нужен температурный оптимум. Если температура снижается и переходит в критическую, прекращается движение цитоплазмы, утрачивается полупроницаемость мембран и клетка гибнет. Высокая температура также приводит к гибели клетки вследствие "нарушения мембран”, наступающего в результате инактивации и денатурации белков и расстройства обменных процессов. Нижний предел — 0—3° С, а верхний — не превышает 40° С.

• рН среды. Оптимальное значение рН для большинства грибов ниже 7 (в пределах 5,0—6,0). Дереворазрушающие, подстилочные и микоризные грибы приспосабливаются к субстрату с более кислой реакцией.

• Световые факторы и излучение. Длинноволновое излучение вызывает активацию тепловых рецепторов, мутагенный эффект оказывают ультрафиолетовые лучи, а видимый свет влияет на фотозащитные и фотохимические процессы. Большинство грибов растет с примерно одинаковой интенсивностью на свету и в темноте. Весьма значительно свет действует на формирование органов плодоношения. Фототропическая реакция спороносных органов в сторону источника света.

• Ионизирующее облучение. Ионизирующая радиация вызывает повреждение ДНК. Особой чувствительностью к радиоизлучению обладают мутанты Aspergillus nidulans, Coprinus lagopus и др. Дозы, оказывающие летальное действие на грибы, главным образом плесневые, используются для защиты материалов от микодеструкторов, спасения художественных ценностей и археологических документов.

• Аэрация. Среди грибов нет облигатных анаэробов. Типичные факультативные анаэробы — дрожжи.

• Влажность среды. Большинство грибов для своего роста нуждается в сравнительно высокой влажности. Так, съедобные грибы обычно появляются в дождливую теплую погоду. Развитие плесневых грибов также возможно лишь на субстратах, отличающихся повышенной влажностью. Дереворазрушающие грибы наибольшую скорость роста имеют при абсолютной влажности древесины 30—80 %. Влажность древесины может служить фактором, ограничивающим рост и разрушительную деятельность ряда грибов. Существуют грибы, преимущественно из гастеромицетов, приспособившиеся к жизни в засушливых пустынных условиях (виды родов Simblum, Podaxis и др.). Они выносят полное обезвоживание, а в период дождей восстанавливают свою жизнедеятельность.

• Загрязнение воздуха. Содержание в воздухе промышленных отходов в повышенных концентрациях оказывает отрицательное воздействие на ростовые процессы грибов. Плодовое тело накапливает минеральные элементы.

• Питание грибов: активные ферменты, разлагающие структурные и запасные полисахариды в живых растениях и растительных остатках.

• Пектиназы разрушают пектин на низкомолекулярные олигогалактурониды, ксиланазы, целлобиазы, целлюлазы, разрушающие целлюлозу и гемицеллюлозу.

• Амилаза разлагает крахмал.

• Лигназы разрушают легнин (древоразрушающие трутовики).

• Кутиназы разрушают эфирные связи в воске-кутине, покрывающеем эпидермис растений.

• Грибы-паразиты выделяют ферменты, разрушающие белок кератин, из которого построены покровы.

Все грибы являются гетеротрофными организмами. Минеральные вещества гриб способен усваивать из окружающей среды, однако органические он должен получать в готовом виде. Грибы не способны усваивать крупные частички пищи, поэтому всасывают исключительно жидкие вещества через всю поверхность тела. Для грибов характерно внешнее пищеварение, то есть сначала в окружающую среду, содержащую пищевые вещества, выделяются ферменты, которые вне организма расщепляют полимеры до легкоусваиваемых мономеров, которые всасываются в цитоплазму. Другие грибы выделяют лишь определённые классы ферментов и заселяют субстрат, содержащий соответствующие вещества.

Ферменты синтезируются не постоянно, а только при наличии в среде соответствующего вещества.

• Пути поступления продуктов деградации в клетки:

• В растворенном виде вследствие высокого тургорного давления, которое развивает грибная гифа, всасывающая окружающие растворы подобно насосу.

• Пассивно, по градиенту концентрации вещества, ибо в грибной клетке глюкоза и другие мономеры быстро включаются в отсутствующие в среде метаболиты – сахароспирты, трегаллозу.

• Активно, с помощью специальных белковых молекул-транспортеров, находящихся в плазмалемме и клеточной стенке.

• Экологические группы грибов характеризуют их распределение по субстрату, который является источником питания грибов.

• Симбиотрофные макромицеты (микоризообразователи) — макромицеты, образующие микоризу на корнях деревьев и кустарников.

• Сапротрофные макромицеты (сапротрофы) — макромицеты, использующие в качестве источника пищи мёртвое органическое вещество, за счёт которого осуществляются все их процессы жизнедеятельности. Освобождают углерод, связанный высшими растениями в процессе фотосинтеза.

Гумусовые сапротрофы — грибы, питающиеся почвенным гумусом.

Подстилочные сапротрофы - грибы, использующие для питания лесной опад, подстилку и гумусовый слой почвы.

Ксилотрофы (дереворазрушающие грибы) — грибы, осуществляющие разложение древесины.

Карботрофы — грибы, растущие на кострищах и пожарищах.

Копротрофы — грибы, питающиеся навозом травоядных животных.

Бриотрофы — грибы, разлагающие отмершие части мхов (если мхи сфагновые, то грибы имеют название сфагнотрофы).

Микотрофы (сапротрофные микофилы) — грибы, развивающиеся на мумифицированных плодовых телах шляпочных грибов (в основном, груздях и сыроежках).

• Грибы-паразиты.

Фитопатогенные грибы – паразитируют на растениях. Воздействуют токсическими выделениями или ферментами на ткани растений, а затем используют их для питания. Ржавчинные грибы - стеблевая и бурая ржавчина злаков (Puccinia graminis, P. triticina), ржавчина подсолнечника (P. helianthi), льна (Melampsora lini); Головнёвые грибы — твёрдая и пыльная головня пшеницы (Tilletia tritici, Ustilago tritici); мучнисто-росяные грибы — мучнистая роса злаков (Erysiphe graminis), паршу яблони (Venturia inaequales).

Зоопатогенные грибы – паразитируют на животных (возбудители стригущего лишая, парши и др. заболеваний кожи млекопитающих животных и человека).

Микофильные грибы – паразитируют на грибах.