هيكل الفطريات المجهرية: الميزات

جدول المحتويات:

هيكل الفطريات المجهرية: الميزات
هيكل الفطريات المجهرية: الميزات
Anonim

إحدى الممالك الثلاث لحقيقيات النوى (النطاق الفائق ، الذي يتضمن كائنات حية ذات نواة منفصلة في الخلايا) - الفطريات. هم على الحدود بين النباتات والحيوانات. يوجد اليوم حوالي 100 ألف نوع ، معظمها من الفطريات المجهرية. تتناول هذه المقالة ملامح هيكلها وتكاثرها وأهميتها في الطبيعة والنشاط الاقتصادي البشري.

نباتات تقريبًا وليست حيوانات تمامًا

تشمل Kingdom Mycota كائنات وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا مع تنظيم غريب للغاية. تشترك في أوجه التشابه مع كل من الحيوانات والنباتات ، على النحو التالي:

  • لديهم جدار خلوي ، ولكن ليس من السليلوز ، كما هو الحال في النباتات ، ولكن من الكيتين ، كما هو الحال في الحيوانات.
  • في خلايا الفطريات توجد فجوات مملوءة بعصارة الخلية. لكن ليس النشا (في النباتات) ، ولكن الجليكوجين (في الحيوانات).
  • الفطر غير قادر على الحركة النشطة. إنهم يقودون أسلوب حياة متصل.
  • فطر- غيرية التغذية ، فهي لا تحتوي على الكلوروفيل وليست قادرة على التمثيل الضوئي. لذلك ، فإنها تتغذى على المواد العضوية الجاهزة للكائنات الميتة (saprotrophs) أو الكائنات الحية (الطفيليات).
  • على عكس كل من الحيوانات والنباتات ، لا تتمايز الخلايا الفطرية عمليًا في الأنسجة ، والأنسجة في الأعضاء.
تكاثر الفطر
تكاثر الفطر

مخلوقات غامضة من الشيطان

هذا هو بالضبط ما كان يعتبر الفطر في العصور الوسطى. كتب أحد علماء الطبيعة الفرنسيين ، Venyan ، في عام 1727 أن الفطر موجود من أجل تعطيل الانسجام بين جميع الكائنات الحية.

السؤال عن أصل الفطر لا يزال مفتوحا اليوم. على الرغم من أن عالم النبات البارز كارل لينيوس يعود إلى القرن الثامن عشر ، فقد نسب هذه الكائنات الحية إلى مملكة الفنادق. الفطر ، الذي نشأ في فجر الحياة على الكوكب (منذ حوالي مليار سنة) ، ينتظر أدلة على أصله من علماء الأحياء والكيمياء الحيوية وعلماء الوراثة وعلماء التصنيف.

منهجيات الفطر

جميع الفطر مقسمة إلى 4 فئات (الفطريات السفلية - الفطريات الفطرية و الفطريات Zygomycetes ، الأعلى - الفطريات الزقسية و Basidomycetes). المعيار الرئيسي للانفصال هو وجود أو عدم وجود سوط في الأمشاج ونوع التكاثر الجنسي. بالإضافة إلى ذلك ، في الفطريات السفلية ، تبدو الفطريات مثل خلية واحدة متعددة النوى ، بينما في الفطريات العليا ، تحتوي الفطريات على حاجز بين الخلايا.

معظم الفطر مجهري الحجم. في أغلب الأحيان ، لا يمكن رؤية فطرياتهم بدون تكبير أو تكون مرئية في شكل خيوط رفيعة. يشار إلى وجود الفطريات المجهرية من خلال نتائج نشاطها الحيوي - تدمير الأنسجة أو المواد النباتية أو الحيوانية. على الاطلاقيمكن لمجموعة صغيرة من الفطر تكوين أجسام مثمرة - مجموعات كثيفة من الفطريات.

خيوط فطرية
خيوط فطرية

هيكل الفطريات المجهرية

Micromycetes لا تشكل أجسامًا ثمرية ، بل يمكن أن تكون أحادية الخلية ومتعددة الخلايا. وفقًا لذلك ، فإن مورفولوجيا الفطريات المجهرية متنوعة تمامًا.

يتكون جسم الفطريات متعددة الخلايا من خلايا موضوعة بالتسلسل تشكل خيوطًا بسمك 0.15 إلى 1 ميكرون. تنمو الواصلة بشكل قمي (قمي) وقد يكون لها بنية متفرعة. المجموعة الكاملة من الخيوط الفطرية تسمى mycelium أو mycelium.

خيوط الفطر تنمو بسرعة كبيرة. في بعض العينات ، يمكن أن تنمو الفطريات عشرات الأمتار في يوم واحد فقط.

الفطريات وحيدة الخلية (على سبيل المثال ، الخميرة) هي خلية واحدة ، لا تشكل الفطريات. لها نواة ، فجوات بمواد عضوية وغير عضوية ، ميتوكوندريا.

مستعمرات الفطر
مستعمرات الفطر

ملامح التغذية والحياة

علم الأحياء الدقيقة للفطريات المجهرية لها خصائصها الخاصة. تحتوي الخلايا الواقية الموجودة فوق الغشاء السيتوبلازمي على غشاء يتكون من الكيتين متعدد السكاريد. يحتوي السيتوبلازم في الخلية على النواة (واحدة أو أكثر) والعضيات.

يمتص الفطر العناصر الغذائية من خلال السطح الكامل للميسليوم ، والذي يخترق الركيزة بأكملها (الفطريات السفلية) أو يقع على سطحه (فطيرة السطح).

غذاء الفطريات عبارة عن مركبات عضوية - سكر ، كحول متعدد الهيدروكسيل ، دهون ، بروتينات. في نفس الوقت غنية ومتنوعة الأنزيميةيسمح لك الجهاز باستخدام الركيزة بالكامل لبناء جسم الفطريات المجهرية.

يميز علم الأحياء الدقيقة الفطريات التي تتميز بأنواع التغذية الرخامية (تتغذى على المواد العضوية الميتة) والطفيلية (تتغذى على المواد العضوية الحية). بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للفطريات أن تدخل في علاقات تكافلية مع النباتات. لذلك ، تشكل خيوط الفطريات والطحالب كائنات حية تكافلية - الأشنات.

الفطريات الميكروسكوبية المسببة للأمراض يمكن أن تتطور في الحيوانات والنباتات وتسبب أمراض تسمى داء الفطريات.

فطيرة الفطر
فطيرة الفطر

ميزات الاستنساخ

تتميز Micromycetes بثلاثة أنواع من التكاثر: الخضري ، اللاجنسي والجنس.

يتم التكاثر الخضري للفطريات المجهرية بواسطة جزيئات الفطريات. على سبيل المثال ، تؤدي قطعة من الواصلة إلى ظهور فطريات جديدة من الفطريات.

يتم التكاثر اللاجنسي بمساعدة الجراثيم - أساسيات مجهرية تتشكل في sporangia (أجزاء متخصصة من الفطريات). الوظيفة الرئيسية للجراثيم هي البقاء على قيد الحياة في ظروف معاكسة. وبالنسبة لعدد من الفطريات المجهرية التي تؤدي إلى نمط حياة طفيلي ، تعمل الجراثيم على إصابة الكائن الحي المضيف.

تتنوع أشكال العملية الجنسية في الفطريات وتنقسم إلى ثلاث مجموعات:

  • Gametogamy هو نوع من التكاثر الجنسي مع تكوين الخلايا الجرثومية (الأمشاج).
  • Somatogamy هو اندماج الخلايا الخضرية من الفطريات أو الفطريات وحيدة الخلية.
  • Gametangiogamy هو نوع من التكاثر الجنسي عندما لا تكون الهياكل التي فيها الأمشاج موجودة بعدمتمايزة.

عند اندماج الأمشاج (الإخصاب) ، تشكل الفطريات زيجوتًا مع نواة واحدة أو أكثر. في أغلب الأحيان ، لا تنبت البيضة الملقحة فورًا ، ولكن بعد فترة خمول. لذلك يمكن أن يتحمل الفطر أيضًا الظروف البيئية المعاكسة.

Micromycetes في الطبيعة

أهمية الفطريات المجهرية في الطبيعة هائلة. يشاركون في دورة المواد ، تتحلل البقايا العضوية مع البكتيريا.

تشارك فطريات التربة في تكوين الطبقة الخصبة. في التعايش مع الطحالب في الأشنات ، هم أول من استعمر التربة الفقيرة وقاموا بدور نشط في تدمير الصخور.

تجدر الإشارة إلى ظاهرة مثل الفطريات الفطرية - تدخل خلايا الفطريات المجهرية في علاقة تكافلية مع النباتات. في الوقت نفسه ، تزود النباتات الفطريات بالمغذيات العضوية ، وتنتج الفطريات الفيتامينات والمواد المحتوية على النيتروجين اللازمة لنمو النباتات وتطورها.

الفطريات المجهرية موجودة في جميع التكوينات الحيوية وتؤدي وظيفة بيئية مهمة. وهي عبارة عن رابط مهم للفضلات في سلاسل الغذاء ومنظمين لوفرة الكائنات الحية الأخرى. في العديد من التكوينات الحيوية ، تصل نسبة الكتلة الحيوية الفطرية من الكتلة الحيوية لجميع الكائنات الحية الدقيقة إلى 90٪ ويمكن مقارنتها بالكتلة الحيوية لجذور النباتات العليا.

من المستحيل عدم ملاحظة دور الفطريات المسببة للأمراض المجهرية في الطبيعة. ينظمون عدد الكائنات الحية الأخرى ويشاركون في تغييرات التكاثر الحيوي على الكوكب.

فطر العفن
فطر العفن

Micromycetes والرجل

في أنشطتهم ، كان الشخص يستخدمبعض الفطر السفلي.

الفطريات المجهرية والعفن الأبيض والرشاشيات وجميع أنواع الخميرة تستخدم في صناعة المخابز ومنتجات الألبان والتخمير والنبيذ والكحول.

في صناعة المستحضرات الصيدلانية ، تُستخدم الفطريات الدقيقة على نطاق واسع لإنتاج المضادات الحيوية والفيتامينات والهرمونات والإنزيمات والمواد الفعالة فيزيولوجيًا.

العديد من الميكروميسيتات تدمر الورق ومنتجات السليلوز ، وتفسد الزيوت والمنتجات البترولية ، وتتلف البصريات والأعمال الفنية.

القوالب والخمائر هي السبب الرئيسي لتلف الطعام. كما أنها تعمل على إتلاف الأخشاب - إتلاف الأخشاب.

الفطريات الميكروسكوبية المسببة للأمراض تسبب أمراضًا للمحاصيل والحيوانات الأليفة والبشر. نظرًا لقدرته على إنتاج السموم ، غالبًا ما يسبب الفطر التسمم.

السموم الفطرية

المواد البيولوجية الخطرة التي تصنعها الفطريات المجهرية هي نواتج أيضية (منتجات نفايات) مع مجموعة متنوعة من الهياكل الكيميائية وتأثيراتها على جسم الإنسان.

اليوم ، أكثر من 250 نوعًا من الفطريات الدقيقة معروفة. يصنعون حوالي 100 مادة سامة ومسببات للحساسية. يمكن للفطريات المجهرية من الأنواع المختلفة تخليق نفس السم. وغالبًا ما يكون للسموم نفسها تأثير تراكمي (تراكمي) على جسم الإنسان وهو:

  • Yaflatoxins - لها تأثير كبد ، مطفر ، مثبط للمناعة على جسم الإنسان.
  • Trichothecenes هي سموم عصبية تثبط جهاز المناعة ،يسبب التهاب الجلد المتنوع.
  • Ochratoxins - تؤثر بشكل أساسي على أنابيب النيفرون في الكلى.
  • باتولين هي السموم العصبية والمطفرة.

في حالة التسمم بسموم الميكروميسيت ، يجب غسل المعدة أولاً.

فطر مكر
فطر مكر

ميكروميسيتيس طفيلية

تضم هذه المجموعة عددًا كبيرًا من الفطريات التي تسبب أمراضًا مختلفة لدى البشر والنباتات والحيوانات والأسماك. تسمى أمراض الجلد الفطريات الجلدية ، وتسمى أمراض الأعضاء داء الفطريات.

أكثر الأمراض البشرية شيوعًا التي تسببها الفطريات الطفيلية هي:

  • فطار جلدي (جرب أو سعفة) ، والذي يتجلى على شكل بقع حمراء وحكة على الجلد وتدمير بصيلات الشعر.
  • داء المبيضات (القلاع) ناتج عن ممثلين عن جنس المبيضات ، وهي مسببة للأمراض بشكل اختياري وتشكل جزءًا من البكتيريا الطبيعية في تجويف الفم والجهاز التناسلي والأمعاء الغليظة.
  • الفطريات الفطرية (فطر الأظافر) ناتجة عن فطريات مختلفة تؤثر على الفضاء تحت الفطري.
  • داء الشعريات المبوغة - الفطريات الطفيلية تدمر الأنسجة تحت الجلد والأغشية المخاطية والأعضاء الداخلية.
  • الأبيض والأسود بيدرا مرض يصيب بصيلات شعر الشارب والحواجب. العامل المسبب هو فطر من جنس بيدرايا.

وهذه ليست قائمة كاملة بالأمراض التي تسببها الفطريات الدقيقة. في الوقت نفسه ، تتنوع الطرق التي يدخل بها الفطر إلى الجسم (هواء ، ماء ، جهات اتصال) ، ومقاومتها للوسائط المختلفة عالية جدًا.

أشهر الميكروميسيتات

الفطريات المجهرية تشمل Mucor والبنسليوم والخميرة.

الفطر من جنس Mucor 60 نوعا من الفطر نسميه العفن الأبيض. تشكل مستعمرات من اللون الأبيض والرمادي ، والتي تتحول إلى اللون الأسود مع نضوج الجراثيم. Mucor mycelium أحادي الخلية ، يحتوي جدار الخلية على شيتوزان الكربوهيدرات المحتوي على النيتروجين ، والذي يتميز بخصائص مسببة للحساسية. من بينها طفيليات ، ولكن هناك أيضًا طفيليات تستخدم بنشاط في تصنيع المضادات الحيوية. فطر مكور صيني - أساس العجين المخمر "راجي" على أساس فول الصويا والحبوب.

Penicillium (Penicillium) هو جنس من الفطريات المجهرية المنتشرة في كل مكان - في التربة ، والمياه ، والبحار ، والهواء ، والغرف ، وعلى جميع الأسطح. تشكل مستعمرات خضراء. قالب فرشاة البنسليوم الذهبي أو الأخضر هو الممثل الأكثر شيوعًا للجنس ومصدر البنسلين. هذه الفطر لها متفرعة متعددة الخلايا mycelium.

خميرة الفطر
خميرة الفطر

الخميرة هي مجموعة متنوعة من الفطريات أحادية الخلية من فئات مختلفة (1500 نوع من فئة الفطريات Ascomycetes و Basidomycetes). هذه الفطريات لا تشكل الفطريات ، ويصل حجم خلاياها إلى 40 ميكرون. يتم دمجها في مجموعة عامة لخصائص التمثيل الغذائي - كلهم يتلقون الطاقة أثناء التخمير (عملية الأكسدة والاختزال ، ونتيجة لذلك تتحلل الكربوهيدرات ، والكحوليات هي منتجات التكسير). لا يعد صنع الخبز وصناعة النبيذ والتخمير وتخمير الكفاس قائمة كاملة بالصناعات التي يستخدم فيها الشخص عيش الغراب. وفي نفس الوقت يعد هذا من العوامل الرئيسية لتلف الطعام وبعضهاالطفيليات التي تسبب الأمراض للإنسان (داء المبيضات ، داء المستخفيات ، النخالية ، التهاب الجريبات ، التهاب الجلد الدهني).

ميول الصيد

غريب كما قد يبدو ، هناك "مفترسات" نشطة بين الفطريات المجهرية.

وهكذا ، يقوم فطر Arthrobotrys oligospora بإنشاء شبكة مع خيوطها التي تغطي جدرانها مادة لزجة. ضحايا الفطر الديدان الأسطوانية (الديدان الخيطية) التي تعيش في التربة. تُحرم الدودة الملتصقة بالواصلة من فرصة تحرير نفسها ، وتنمو الواصلة بسرعة في جسمها. تصبح الديدان الخيطية طعامًا وبعد 24 ساعة تبقى القشرة فقط.

فطر آخر ، Dactylaria Candida ، يشكل حلقة محاصرة شبيهة باللاسو من الواصلة. يدخله الديدان الخيطية وتغلق الحلقة. خاتمة الدراما هي نفسها النسخة السابقة

تمت دراسة هذه الميزات الخاصة بالفطريات الدقيقة في التربة من قبل علماء الأحياء منذ فترة طويلة لاستخدامها في شكل حماية بيولوجية للمحاصيل.

المؤشرات الحيوية البيئية

أثبتت الدراسات الحديثة التي أجراها علماء الأحياء أن الفطريات المجهرية لديها القدرة على تغيير أعدادها وتكوينها اعتمادًا على حالة موطنها.

عادة ، يبلغ عدد الفطريات الدقيقة في التربة حوالي 10 أطنان لكل هكتار ، وفي نفس الوقت يكون متنوعًا. في دراسة التربة الملوثة بالزيت ومنتجاته ، وجد علماء البيئة أنه عند الجرعات العالية من السموم ، يتغير عدد وأنواع الفطريات المجهرية للتربة بشكل كبير. في هذه الحالة ، ينخفض تنوع الأنواع بشكل حاد ، وتبدأ الفطريات الدقيقة ذات النمو السريع في الهيمنة ، وهي ليست نموذجية في مثل هذه التربة. بجانب،العديد من هذه الفطريات ممرضة للنبات - فهي تنتج مواد نشطة بيولوجيًا تعطل العمليات داخل الخلايا في الكائنات الحية النباتية ، مما يؤدي إلى تثبيط نشاطها الحيوي والموت.

وبالتالي ، يمكن أن تكون أعداد وأنواع الفطريات المجهرية مؤشرات موثوقة لتلوث التربة بالزيت ومشتقاته.

الفطريات المسببة للأمراض المجهرية
الفطريات المسببة للأمراض المجهرية

تلخيص

لآلاف السنين ، كانت عملية إزالة الدهون من الجلد تعتبر أكثر العمليات استهلاكا للوقت في صناعة الجلود. كانت العملية طويلة وفوضوية ، باستخدام فضلات الحمام وبراز الكلاب. اليوم ، اختصر بروتيناز ، وهو إنزيم مشتق من فطر الرشاشيات ، هذه العملية إلى 24 ساعة ، كما جعل البشرة أكثر نعومة وأسهل في التلوين.

هذا مجرد مثال واحد على مدى فائدة الكائنات المجهرية. على الرغم من تطور علم الأحياء ، لا تزال العديد من سمات النشاط الحيوي لهذه الكائنات لغزا.

يصف علماء التصنيف كل عام أكثر من ألف نوع جديد من الفطريات المجهرية. يظل دور الميكروميسيتات في التربة الفرع الأكثر غموضًا في علم البيئة الحيوية والجغرافيا الحيوية. وهذا يرجع بالدرجة الأولى إلى صعوبات مراقبة مثل هذه الكائنات في بيئتها الطبيعية.

قسم جديد في علم الفطريات - عقيدة السموم الفطرية - يمنحنا اليوم بالفعل الأمل في الانتصار على السرطان. على سبيل المثال ، يزيد سم فطر Chaga بشكل كبير من مقاومة الجسم لتطور الخلايا السرطانية. والسيلوسيسين يعطي شروطًا مسبقة جيدة لـعلاج الاضطرابات العصبية. حتى البنسليوم المدروس لا يزال يذهل علماء الأحياء الدقيقة - في الآونة الأخيرة ، تمكن العلماء من عزل مواد مشابهة كيميائيًا لهرمونات الليبرينات.

لن يقف الفطر جانباً في تطوير وسائل بيولوجية جديدة لحماية محاصيل النباتات الزراعية ، وفي تطوير طرق "خضراء" جديدة للتخلص من النفايات.

موصى به: