Функции грибной клетки

Очень долгое время древние ученые ошибочно относили грибы в одну группу с растениями. И делалось это только из-за их внешнего сходства. Ведь грибы, как и растения, не могут передвигаться. И с первого взгляда они вовсе не похожи на животных. Однако как только ученые получили возможность исследовать клетки, они обнаружили, что грибная клетка во многом похожа на клетку животных. Поэтому данные живые организмы перестали причислять к растениям. Однако и к животным их отнести нельзя, так как грибная клетка, кроме сходств, имеет и ряд отличий от животной. В связи с этим грибы выделили в отдельное царство. Таким образом, в природе существует пять царств живых организмов: животные, растения, грибы, бактерии и вирусы.

Основные особенности грибной клетки

Грибы относятся к эукариотам. Это живые организмы, в клетках которых присутствует ядро. Оно необходимо для того, чтобы защищать генетическую информацию, записанную на ДНК. Эукариотами, кроме грибов, являются животные и растения.

Существуют как одноклеточные грибы, так и многоклеточные.

Грибная клетка, как и все клетки эукариотов, состоит из трех частей: плазматической мембраны, ядра и цитоплазмы. В последней находятся органоиды и включения. Органоиды являются постоянными. Они выполняют в клетке определенные функции. Включения же нестабильны. Они в основном выполняют запасную функцию. Они обладают не такой сложной структурой, как органоиды. В основном это просто капли или кристаллы питательных веществ, которые грибная клетка может при необходимости использовать.

Чем клетка гриба похожа на клетку растения?

Основное сходство заключается в том, что строение грибной клетки предусматривает наличие клеточной стенки поверх плазматической мембраны. Такое образование не характерно для клеток животных, а вот у растений она также присутствует. Однако у представителей флоры клеточная стенка построена из целлюлозы, а у грибов она состоит из хитина.

Сходства клетки гриба и животного

Основная черта, которая делает строение грибной клетки похожим на животную, это наличие включений из гликогена. В отличие от растений, которые запасают крахмал, грибы, как и животные, запасают гликоген.

Еще одна сходная черта — способ питания клетки. Грибы являются гетеротрофами, то есть получают готовые органические вещества извне. Растения же являются автотрофами. Они фотосинтезируют, получая питательные вещества самостоятельно.

Органоиды

Грибная клетка, рисунок которой можно увидеть ниже, обладает такими органоидами, как митохондрии, рибосомы, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, клеточный центр и комплекс Гольджи.

Синтез органических веществ, классификация белков

В отличие от растений, клетки грибов не содержат пластид. У растений эти органоиды отвечают за фотосинтез (хлоропласты) и окраску лепестков (хромопласты). Также грибы отличаются от растений тем, что в их случае только старая клетка имеет вакуоль. Растительные же клетки обладают этим органоидом на протяжении всего жизненного цикла.

Ядро у грибов

Так как они являются эукариотами, в каждой их клетке содержится ядро. Оно предназначено для защиты генетической информации, записанной на ДНК, а также для координации всех процессов, происходящих в клетке.

Данная структура обладает ядерной мембраной, в которой присутствуют специальные поры, состоящие из специальных белков — нуклеоприонов. Благодаря порам ядро может обмениваться веществами с цитоплазмой.

Та среда, которая находится внутри мембраны, называется кариоплазмой. В ней находится ДНК в виде хромосом.

В отличие от растений и животных, клетки которых обычно содержат одно ядро (исключением могут быть, например, многоядерные клетки мышечной ткани или безъядерные тромбоциты), грибная клетка зачастую имеет не одно, а два и больше ядер.

Заключение — разнообразие грибов

Итак, когда мы уже разобрались, как устроена клетка этих организмов, давайте в двух словах рассмотрим их разновидности.

Прежде всего, существуют грибы одноклеточные и многоклеточные. Среди одноклеточных наиболее известными и широко используемыми человеком являются дрожжи. Кроме того, существует ряд одноклеточных грибов, которые паразитируют на других организмах, тем самым вызывая разнообразные заболевания, такие как мучнистая роса у растений или стригущий лишай у животных.

Многоклеточные грибы, в зависимости от строения, делятся на такие классы: базидиомицеты, аскомицеты, оомицеты, зигомицеты и хитридиомицеты.

Грибы – обширная группа организмов, насчитывающая около 100 тыс. видов. Они занимают особое положение в системе органического мира, представляя, по-видимому, особое царство, наряду с царствами животных и растений. Они лишены хлорофилла и поэтому требуют для питания готовое органическое вещество (их называют гетеротрофными). По наличию в обмене мочевины, хитина в оболочке клеток, запасного продукта – гликогена, а не крахмала – они приближаются к животным. С другой стороны, по способу питания путем всасывания (адсорбтивное питание), а не заглатывания пищи, по неограниченному росту они напоминают растения.

Грибы весьма разнообразны по внешнему виду, местам обитания и физиологическим функциям. Однако у них есть и общие черты. Основой вегетативного тела грибов является мицелий, или грибница, представляющая собой систему тонких ветвящихся нитей, или гиф, находящихся на поверхности субстрата, где живет гриб, или внутри его. Обычно грибница бывает весьма обильна, с большой общей поверхностью. Через нее осмотическим путем происходит всасывание пищи. У грибов, условно называемых низшими, грибница не имеет перегородок (неклеточная); у некоторых тело представляет голый протопласт; у остальных грибница разделена на клетки.

Строение клетки грибов

Грибы отличаются от всех эукариотов наиболее простым строением клетки. Обычно она состоит из оболочки, протопласта, вакуолей. В состав протопласта входит цитоплазма и ядро. Цитоплазма содержит органоиды, находящиеся в гиалоплазме.

У большинства грибов клетка по своему строению и выполняемым ею функциям в целом аналогична клетке растений. Она состоит из твердой оболочки и внутреннего содержимого, представляющего собой цитоплазматическую систему, окруженную цитоплазматической мембраной и содержащую митохондрии, рибосомы, ядро (или ядра), вакуоли и различные включения.

Однако грибная клетка имеет ряд специфических особенностей, отличающих ее от растительной клетки и послуживших в числе других аргументов основанием для выделения грибов в самостоятельное царство живой природы.

Клеточная оболочка

Ее свойства зависят от многих функций грибов, особенно тех, которые связаны с контактом грибной клетки с внешней средой. Состав клеточной оболочки изменяется при переходе из одной фазы роста в другую или зависит от типов роста – дрожжеподобный, гифальный и т. д.

Грибы отличаются разнообразным составом клеточной оболочки. Она может быть целлюлозно-хитиновой, хитиново-глюкановой. В ней имеются гетерополимеры, содержащие маннозу, глюкозу, галактозу. Один из основных компонентов клеточной оболочки – хитин (азотсодержащее, нерастворимое в крепких растворах щелочей вещество). Он составляет у некоторых грибов до 60% сухого веса оболочки. У грибов из отдела Zygomycota (мукоральные грибы) в клеточной оболочке обнаружен хитозан. Клеточная оболочка придает форму вегетативным клеткам гиф и органам размножения, ее поверхность является местом локализации некоторых ферментов. Она часто многослойна, устойчива к разрушению. По мере старения оболочка может кутинизироваться, инкрустироваться оксалатом кальция. Наружные слои оболочки могут ослизняться.

Протопласт

Это сферическое образование клетки, которому свойственны метаболические процессы и способность к регенерации. От клеточной оболочки протопласт отделен плазмалеммой – мембраной, содержащей липиды и белки. Главная ее функция – регуляция поступления растворов из окружающей среды в клетку и наоборот. Поступление веществ может быть пассивным и активным, протекающим с затратами энергии в виде АТФ. В протопласте различают ядро и цитоплазму.

В состав цитоплазмы входят разнообразные органоиды (митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы и др.), связанные гиалоплазмой. В ней формируются надмолекулярные агрегаты – микрофиламенты и микротрубочки, обусловливающие цитоскелет клетки. У грибов большее значение имеют микрофиламенты, у растений – микротрубочки. Рибосомы находятся в основном в цитоплазме. Эндоплазматический ретикулюм выражен слабо. Митохондрии похожи на митохондрии растений, но кристы сплющенные или тарелкообразные. Диктиосомы (тельца Гольджи), имеющие большое значение у растений в формировании клеточной стенки, практически не встречаются. Вместо диктиосом обнаруживаются скопления эндоплазматического ретикулюма с небольшим количеством ламелл. Одной из особенностей протопласта клетки грибов является наличие около цитоплазматической мембраны губковидных электронно-прозрачных телец – ломасом, функции которых окончательно не выяснены.

У большинства грибов оно обычно небольших размеров, окружено двойной мембраной, круглое, удлиненное, расположено либо в центре, либо у клеточной оболочки или перегородки. Клетки гиф содержат одно или несколько ядер. В ядре обычно находится одно ядрышко, но иногда оно отсутствует. Основная функция ядра – репликация ДНК и перенос генетической информации в цитоплазму через РНК. К особенностям ядерного аппарата грибов относится наличие дикарионов (n + n), спаренных ядер в клетке после слияния цитоплазмы. Другая особенность ядер – способность передвигаться из одной клетки в другую.

Следует отметить некоторые особенности митоза. У большинства грибов митоз «закрытый» (без разрушения ядерной оболочки), отсутствуют центриоли. Образование перегородки между разделившимися клетками не всегда происходит сразу после деления ядра, в результате чего могут образоваться многоядерные клетки.

Своеобразная особенность грибов – отсутствие в цитоплазме их клеток растительного крахмала. В то же время важнейшая роль, принадлежит гликогену, который является основным запасным веществом грибной клетки и равномерно распределяется по всей цитоплазме в виде мелких гранул.

Вакуоли

Как выглядят споры грибов под микроскопом

Вакуоли – неотъемлемая часть клетки. Они отделены от протопласта мембраной. В юных клетках вакуоли небольших размеров, в старых сливаются с формированием одной крупной вакуоли. В данной органелле хранятся запасные питательные вещества. Также эти вещества могут свободно размещаться в цитоплазме. Так, гликоген может находиться в виде гранул, масло в виде капель.

Жгутики

Имеются у представителей отдела хитридиомикота. Они способствуют передвижению зооспор и гамет. По строению отличаются от жгутиков бактерий, но похожи на жгутики простейших, гамет растений и многих животных. В центре находятся две одиночные, а по периферии – девять двойных фибрилл.

Включения

В клетках гриба есть свои кладовые, где хранятся запасы питательных веществ; гликоген в виде гранул содержится в цитоплазме, там же можно обнаружить капли масла и волютин (питательное вещество, состоящее из полифосфатов, а также соединений, близких к нуклеиновым кислотам), который играет важную роль в процессах обмена. Из других включений в клетках многих грибов содержатся жировые вещества; особенно богаты ими споры, плодовые тела, склероции, старые части мицелия. Жиры находятся в цитоплазме в мелко распылённом состоянии или образуют более крупные капли (липосомы). В состав клеток мицелия, репродуктивных органов, покоящихся структур грибов могут входить и многие другие вещества: пигменты, органические кислоты и их соли, витамины, ароматические эфирные масла, токсины, смолы и др. Некоторые из них играют роль запасных питательных веществ клетки, участвуют в физиологических процессах, выполняют защитную функцию, а другие являются вредными.

Чем клетка гриба похожа на клетку растения и животного?

Основное сходство заключается в том, что строение грибной клетки предусматривает наличие клеточной стенки поверх плазматической мембраны. Такое образование не характерно для клеток животных, а вот у растений она также присутствует. Однако у представителей флоры клеточная стенка построена из целлюлозы, а у грибов она состоит из хитина.

Основная черта, которая делает строение грибной клетки похожим на животную, это наличие включений из гликогена. В отличие от растений, которые запасают крахмал, грибы, как и животные, запасают гликоген. Еще одна сходная черта – способ питания клетки. Грибы являются гетеротрофами, то есть получают готовые органические вещества извне. Растения же являются автотрофами. Они фотосинтезируют, получая питательные вещества самостоятельно.

Выводы

Из приведенного здесь обзора основных типичных компонентов грибной клетки можно видеть, что грибы представляют собою весьма своеобразную группу организмов, они исключительно гетеротрофны, что ставит их по сравнению с классическими представителями растительного мира в совершенно особое положение и сближает их по широкому ряду признаков направления и продуктов их метаболизма с животными. Помимо других соединений особое место у грибов занимают стиролы, синтез которых на первом этапе протекает сходно с животными, т. е. по пути образования холестерина. Однако в дальнейшем у грибов он сводится в основном к синтезу эргостерина.

Шесть пунктов, подтверждающих особое положение грибов:

  • для грибов характерно более сильное, чем у животных и растений, развитие агранулярного эндоплазматического ретикулума;
  • у них отсутствует характерная для растений и животных связь цитокинеза (т. е. деления клеток) с делением ядра;
  • типичный аппарат Гольджи, характерный для других эукариот, у них отсутствует или представлен в основном отдельными цистернами;
  • для высших сумчатых грибов характерен закрытый тип митоза с сохранением ядрышка его до конца;
  • для грибов характерен апикальный рост клеток, тогда как клетки животных растут изодиаметрично, а у многоклеточных растений путем их растяжения;
  • вместо характерных для животных и отсутствующих у растений центриолей у грибов в процессе кариокинеза присутствуют более упрощенно, чем у животных, организованные специальные полимерные тельца; близок к животным также наблюдаемый у грибов процесс цитокинеза путем бороздования, в котором известное для водорослей участие микротрубочек отсутствует.

Положение грибов в системе органического мира оказывается чрезвычайно обособленным, в том числе и с точки зрения биохимии, что оправдывает выделение их в особое, четвертое царство природы.

Видео

Строение грибной клетки в общем типично для эукариот, однако имеет и свои характерные особенности. Как и у растений, она окружена клеточной стенкой. В ее составе преобладают полисахариды, основной из них – хитин (N-ацетилглюкозамин с β-1-4-гликозидными связями), который отличается от хитина в покровах членистоногих низким содержанием азота. Кроме него, в состав клеточной стенки грибов могут входить хитозан, глюканы, галактаны и маннаны. У грибоподобных организмов из отделов Oomycota, Hyphochytridiomycota в состав клеточной стенки входит целлюлоза (иногда наряду с хитином), что свидетельствует об их ином происхождении и является одним из оснований для выделения из царства грибов. В составе клеточной стенки есть также белки, липиды, полифосфаты.

К внутренней стороне клеточной стенки примыкает цитоплазматическая мембрана – плазмалемма. Под ней расположены элементы цитоскелета, которые выполняют формообразующую функцию. Они представлены микрофиламентами, а не микротрубочками, как это характерно для других организмов. С плазмалеммой связаны ломасомы – структуры, как считают, свойственные только грибам. Появились, однако, сведения о том, что ломасомы встречаются и в клетках некоторых водорослей. Они представляют собой складку плазмалеммы, в периплазматическом пространстве которой находится большое количество разнообразных пузырьков и трубочек. Полагают, что ломасомы играют определенную роль в синтезе полисахаридов клеточной стенки.

Грибная клетка имеет набор органелл, в целом характерный для эукариотной клетки. Рибосомы в основном свободные, не связанные с эндоплазматической сетью и относительно равномерно распределенные в цитоплазме. В физиологически активных клетках их заметно больше. Эндоплазматическая сеть развита довольно слабо, в основном гладкий. Типичного аппарата Гольджи нет. У сумчатых и базидиальных грибов имеются цистерны Гольджи. Типичные диктиосомы аппарата Гольджи обнаружены в зооспорах представителей Chytridiomycota и Oomycota, а также в клетках мицелия некоторых оомикот. Митохондрий обычно немного, они мельче, чем у иных эукариот, и имеют обычно небольшое количество крист. Кристы митохондрий большинства грибов имеют ламелярное строение, хотя у некоторых представителей из отделов Chytridiomycota и Oomycota обнаружены тубулярные кристы. Присутствуют лизосомы с протеолитическими ферментами. В молодой грибной клетке много мелких вакуолей, в старых одна вакуоль, занимающая центральную часть клетки. В вакуолях содержатся запасные питательные вещества – полисахарид гликоген, волютин (полифосфаты в виде гранул), липиды; у Oomycota – микохризоламинарин. Запасные вещества находятся и в цитоплазме. Крахмала у грибов нет. В состав клеток мицелия покоящихся форм грибов могут входить пигменты, органические кислоты и их соли, витамины, терпены, ферменты, токсины, смолы и другие вещества. Некоторые из них играют роль запасных, участвуют в процессах обмена, выполняют защитную функцию и т. д.

В грибной клетке имеется от одного до нескольких типичных ядер, окруженных двойной мембраной, с хорошо заметным ядрышком. Геном грибов значительно меньше, а процент числа повторов в нем гораздо ниже, чем у растений и животных.

Существенным отличием от других эукариотических организмов является ход митотического деления, которое у большинства грибов происходит без разрушения ядерной оболочки («закрытый митоз»). Ни в одной группе грибов (за исключением слизевиков и близких к ним организмов, оомикот) не образуются центриоли, которые играют основную роль в формировании веретена деления и в расхождении хромосом. Эту функцию у грибов выполняют так называемые полярные тельца веретена в виде электронно-плотных пластинок или глобул. Нередко при делении ядра хромосомы не образуют типичную метафазную пластинку, веретено деления часто бывает неправильным, а расхождение хромосом в анафазе асинхронным.

Есть черты своеобразия и у цитокинеза грибов – он не связан напрямую с митозом, поэтому не редкость появление многоядерных клеток разного размера. Особенно заметно удлинена обычно апикальная клетка. В отличие от растений, цитокинез происходит без образования фрагмопласта. Клеточная перегородка (септа) формируется всегда центростремительно путем впячивания (инвагинации) плазмалеммы, в складку которой откладываются вещества клеточной стенки. Образовавшаяся перегородка почти никогда не бывает сплошной, в ней остаются поры. Через них осуществляется гуморальная связь, а также нередко происходит миграция органелл, в том числе и ядер, из одной клетки в другую. Это способствует не только функциональному единству мицелия, но и является структурной основой для появления гетерокариотичных клеток и прохождения парасексуального процесса.

Существует несколько типов септ, характерных для разных групп грибов. Их строение – важный таксономический признак. Септы аскомицетного типа представляют собой пластинку с центральной порой. Рядом с ней расположены различные микротельца, в том числе шарообразные тельца Воронина (модифицированные пероксисомы). Попадая в пору, они могут частично или полностью ее перекрывать, ограничивая, таким образом, перемещение органелл и цитоплазмы. Полностью пора закрывается при помощи поровой пробки(например, при повреждении). Этот тип септ обнаружен у сумчатых (Ascomycota) и несовершенных (Deuteromycota) грибов. Септы долипоровоготипаустроены более сложно. На обращенных к центру гифы участках септы образуются кувшиновидные вздутия, которые не смыкаются, образуя пору. Эти вздутия обычно окружены мембраной разной формы – парентосомой, которая нередко тесно связана с эндоплазматической сетью. Иногда они могут иметь поры, в других случаях их нет. Иногда рядом с парентосомой видна особая зона цитоплазмы с большим количеством рибосом или фибриллярных волокон, получившая название наружный колпачок. Парентосома обычно не препятствует миграции ядер через долипоровые септы.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Органоид Функция
Митохондрии Клеточное дыхание (выработка энергии)
Рибосомы Процесс трансляции (формирование полипептидной цепи из отдельных аминокислот)
Эндоплазматический ретикулум Синтез жиров, участие в обмене веществ
Лизосомы Клеточное пищеварение
Клеточный центр Участие в процессе деления клетки
Комплекс Гольджи
Читайте также:  Герпес на теле лечение народными средствами быстро
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector