Maklumat yang agak terperinci tentang organisma yang menarik minat kita diberikan oleh buku teks mengenai subjek "biologi" (darjah 6). Ciri-ciri umum cendawan, bagaimanapun, adalah topik untuk keseluruhan buku dan kertas saintifik. Dan ini tidak menghairankan - sangat menarik untuk mengkajinya.
Cendawan, ciri umum yang dibentangkan dalam artikel ini, mengikut penunjuk ekologi dan trofik, adalah eukariota heterotropik dengan jenis pemakanan osmotropik secara eksklusif. Takrifan ini jelas membezakannya daripada organisma lain dalam ruang yang diduduki oleh biota. Ciri umum cendawan menunjukkan bahawa cara pemakanan osmotropik yang menentukan ciri morfologi, fisiologi dan biokimianya.
Tubuh cendawan vegetatif
Badan vegetatif kebanyakan kulat ialah benang bercabang tinggi (hifa) dengan pertumbuhan tidak terhad, yang keseluruhannya dipanggilmiselium, atau miselium. Biasanya, miselium terendam sepenuhnya dalam substrat (tanah, tisu tumbuhan, najis haiwan, sisa tumbuhan, dsb.), dan ciri strukturnya membolehkan seluruh badan mengekstrak nutrien daripadanya secara maksimum menggunakan exoosmosis.
Bahan organik dalam substrat yang disenaraikan adalah terutamanya dalam bentuk polimer molekul tinggi (protein, polisakarida, asid nukleik) yang tidak melalui membran sel. Oleh itu, kulat, ciri umum yang kita minati, merembeskan enzim depolimerase ke dalam substrat, yang memecahkan polimer kepada oligo- dan monomer yang boleh diangkut ke dalam sel. Jika pada haiwan enzim pencernaan dirembeskan di dalam usus, maka dalam kulat ia dirembeskan di luar, dan kemudian hifa kulat boleh diumpamakan seperti usus yang dipusingkan ke dalam.
Pembiakan cendawan
Rendaman sepenuhnya miselium dalam substrat mengehadkan kemungkinan mereka mendap di angkasa. Oleh itu, organ pembiakan mereka menonjol ke permukaan substrat atau naik di atasnya untuk merebak di udara atau (jika substrat berada di dalam air) dalam persekitaran akuatik. Dalam kebanyakan cendawan (macromycetes), organ pembawa spora adalah besar, jelas kelihatan dengan mata kasar (cendawan topi naik di atas tanah atau kulat tinder tumbuh di atas pokok). Kulat lain (micromycetes) mempunyai organ sporulasi yang kecil, strukturnya hanya boleh dilihat di bawah mikroskop, tetapi dengan perkembangan jisim mereka membentuk plak berwarna dalam bentuk acuan pada pelbagai substrat.
Dua kerajaan cendawan
Pembinaan filogenetik menunjukkan bahawa ekomorf "cendawan" bukanlah kumpulan monofiletik homogen, tetapi dibahagikan kepada dua filum (kerajaan). Kebanyakannya, dipanggil "cendawan sejati" (eumycetes), adalah monofiletik dan membentuk kerajaan cendawan sebenar (Kulat). Bahagian yang lebih kecil, dipanggil "organisma seperti cendawan" (pseudomycetes), dimasukkan, bersama dengan beberapa alga, ke dalam kerajaan Stramenopila, di mana ia dikelompokkan kepada dua bahagian - Oomycota (oomycetes) dan Labyrinthulomycota (acuan lendir berjaring). Berdasarkan pembahagian ini, ciri umum cendawan dibina. Cendawan topi, seperti yang anda lihat, hanyalah sebahagian daripada varietinya.
Metabolit primer dan sekunder
Semua metabolit dibahagikan secara bersyarat kepada primer dan sekunder. Metabolit utama diperlukan untuk pertumbuhan organisma dan tidak boleh ditukar ganti. Ini adalah asid nukleik, protein, karbohidrat, koenzim, lipid, dsb. Organel sel dibina daripadanya - nukleus, mitokondria, ribosom, dinding sel dan struktur membran yang ada pada kulat. Ciri umum metabolit primer ialah deposit mereka digunakan oleh sel sebagai sumber nutrisi dan tenaga. Metabolit sekunder diperlukan untuk penyesuaian organisma kepada keadaan hidup. Mereka mungkin ditemui dalam beberapa spesies dan tiada pada spesies lain. Tidak seperti metabolit primer, metabolit sekunder biasanya merupakan sebatian berat molekul yang rendah.
Protein
Protein struktur ialah sebahagian daripada dinding sel, struktur membran,kromosom, di mana unsur-unsur sitoskeleton dibina - mikrotubulus dan mikrofilamen. Protein enzimatik menyediakan semua proses intraselular dan interaksi dengan persekitaran.
Karbohidrat
Karbohidrat polimer struktur adalah asas dinding sel yang ada pada cendawan. Ciri-ciri umum karbohidrat tersebut dari segi komposisi kimia membolehkan kita membahagikannya kepada tiga kumpulan: glukosa, monosakarida lain dan karbohidrat yang dikaitkan secara kovalen kepada peptida (glikoprotein).
Polimer glukosa ialah glukan, kitin dan selulosa. Glucan adalah rantai molekul glukosa yang linear atau bercabang. Mereka membentuk lapisan luar dinding sel kebanyakan kulat. Dalam molekul kitin, sisa glukosa disambungkan kepada kumpulan amino (teramin), yang seterusnya, sisa asid asetik dilekatkan (asetilasi). Molekul "berkait silang" antara satu sama lain oleh molekul bercabang polisakarida lain membentuk kerangka kuat dinding sel. Selulosa ditemui dalam semua oomycetes yang dikaji, di mana ia membentuk kira-kira 10% daripada jisim dinding sel. Untuk masa yang lama dipercayai bahawa kulat sebenar kekurangannya, tetapi kini kehadirannya telah ditunjukkan di dinding beberapa ascomycetes (genus Ophiostoma).
Polymer monosakarida lain (mannosa, galaktosa, dll.), dipanggil hemiselulosa dalam tumbuhan yang lebih tinggi, tidak terdapat dalam semua kumpulan kulat. Terdapat terutamanya banyak polimer mannose - mannan - dalam dinding sel yis. Nampaknya, komposisi dinding ini memberikan tunas yang lebih baik daripada glucan.
Akhir sekali, ciri umum cendawan bolehditambah dengan fakta bahawa dinding sel mereka, seperti tumbuhan, mengandungi banyak polisakarida yang dikaitkan dengan molekul protein - peptidoglucan, mannanoprotein, dll. Mereka membentuk lapisan tengah dinding sel berbilang lapisan dan memainkan peranan penting dalam mengekalkan integriti struktur sel. dan dalam proses pertukarannya dengan persekitaran.
Rizab karbohidrat
Artikel ini menyediakan penerangan umum cendawan yang agak terperinci. Darjah 6 sekolah adalah masa pertama kali kita mengenali organisma ini secara terperinci dalam pelajaran biologi. Kami menawarkan untuk mendalami pengetahuan dan mengkajinya dengan lebih terperinci. Mari kita beralih kepada penerangan tentang karbohidrat simpanan.
Cendawan tidak menemui rizab polisakarida utama yang wujud dalam tumbuhan yang lebih tinggi dan banyak alga - kanji. Glukosa dalam eumycetes disimpan sebagai glukan, berdekatan dengan glikogen kanji haiwan. Sebagai tambahan kepada glukan, cendawan juga mempunyai karbohidrat simpanan lain, beberapa daripadanya unik untuk kerajaan kulat. Ia terutamanya trehalosa disakarida. Untuk masa yang lama, trehalose hanya terdapat dalam cendawan, itulah sebabnya ia menerima nama kedua - mycosis. Kini ia juga ditemui dalam beberapa tumbuhan yang lebih tinggi sebagai sebatian kecil. Trehalose memainkan peranan penting dalam penyesuaian sel kulat kepada tekanan dan pengawalan proses osmotik. Sel cendawan juga mengandungi alkohol gula - manitol, sorbitol, xylitol, dll.
Lipid
Lipid (ester gliserol dengan asid monokarboksilik alifatik rantai lurus) adalah pentingproduk simpanan, ia disimpan di dalam sel dalam bentuk titisan lemak. Cendawan dicirikan oleh kandungan tinggi politaktepu (mempunyai beberapa ikatan berganda dalam rantai alifatik) asid lemak, seperti linolenik - dengan tiga, dan arakidonik - dengan empat ikatan berganda. Dalam bentuk fosfolipid (terkait secara eterik dengan asid fosforik), lipid adalah komponen utama membran sel. Peranan penting dalam penciptaan struktur membran juga dimainkan oleh lipoid sterol, yang memberikan kekuatan membran. Tidak seperti kolesterol haiwan, yang mempunyai 27 atom karbon dalam molekul (C-27), dan fitosterol tumbuhan (C-29), sterol cendawan utama ialah ergosterol (C-28).
Metabolit sekunder: pigmen
Cendawan tidak mempunyai pigmen fotosintesis, tetapi menghasilkan sejumlah besar sebatian yang mewarnai miselium, organ pembiakan atau substrat. Dengan sifat kimia, kebanyakan pigmen adalah terpenoid (karotenoid) atau sebatian aromatik. Mereka melakukan pelbagai fungsi. Jadi, derivatif oren karotena mendorong perjalanan proses seksual dalam kulat mukor; pigmen fenolik hijau gelap dan hitam aspergillus didepositkan hanya dalam alat pembawa spora, yang, tidak seperti miselium substrat, terbentuk di udara, dan dalam spora untuk perlindungan daripada cahaya ultraviolet; melanin berwarna gelap termendap di dinding sel, meningkatkan kekuatannya.
Toksin dan antibiotik
Banyak kulat menghasilkan sebatian yang toksik kepada organisma lain, yangia sering diperhatikan apabila penerangan umum cendawan disusun (buku teks gred 6 atau buku teks untuk universiti). Bahan toksik kepada mikroorganisma dipanggil antibiotik, toksik kepada tumbuhan - fitotoksin, toksik kepada haiwan dan manusia - mikotoksin. Sesetengah metabolit kulat, menjadi toksik kepada kumpulan organisma yang berlainan (mikroorganisma dan tumbuhan, tumbuhan dan haiwan), mempunyai kesan yang kompleks. Antibiotik disintesis oleh banyak kulat yang hidup di dalam tanah, yang perlu bersaing untuk substrat nutrien dengan mikroorganisma lain. Sifat kimia dan mekanisme tindakan mereka adalah pelbagai. Oleh itu, antibiotik penisilin dan sefalosporin menghalang sintesis dinding sel dalam bakteria, trichothecins - sintesis protein dalam mikroorganisma eukariotik, griseofulvin - mitosis.
Fitotoksin dan mitoksin
Fitotoksin yang dirembeskan oleh kulat ke dalam tisu tumbuhan yang dijangkiti menyebabkan kematian sel tumbuhan, yang kemudiannya menjadi mangsa mudah parasit. Toksin menghalang proses enzimatik dalam sel tumbuhan yang dijangkiti (contohnya, tentoxin kulat Alternaria menghalang fosforilasi fotosintesis), mempunyai kesan membranotropik yang kuat dan menjejaskan pengangkutan bahan melalui membran, pengangkutan transmembran ion (asid fusarik, fusicoccin, dll.).
Mikotoksin terbahagi kepada dua kumpulan - toksin kulat mikroskopik (micromycetes) dan toksin kulat macromycete dengan badan berbuah besar. Yang pertama sangat berbahaya dalam kulat yang menjangkiti tumbuhanproduk yang digunakan untuk makanan. Sebagai contoh, ergot sclerotia mengumpul alkaloid (heterocycles mengandungi nitrogen), yang merupakan racun saraf. Mereka tidak dimusnahkan semasa membakar, jadi roti yang dibakar dari tepung dengan campuran sclerotia tanah adalah sangat berbahaya. Penggunaannya boleh menyebabkan keracunan yang serius, selalunya membawa maut. Satu lagi parasit bijirin adalah agen penyebab fusarium telinga. Ini adalah kulat Fusarium yang membebaskan toksin terpenoid ke dalam bijirin, yang juga menyebabkan keracunan yang serius (roti yang dibakar daripada tepung yang dijangkiti Fusarium popular dipanggil "roti mabuk" kerana ia menyebabkan pening, muntah dan gejala lain yang menyerupai keracunan alkohol yang teruk).
Cendawan makanan
Pada masa ini, agak banyak maklumat tentang pemakanan mereka telah terkumpul oleh sains biologi. Ciri-ciri umum cendawan dari sudut pandangan ini adalah seperti berikut. Pemakanan kebanyakan kulat berlaku dengan mengorbankan tumbuhan, oleh itu mereka mempunyai enzim aktif yang mengurai polisakarida struktur dan penyimpanan dalam tumbuhan hidup dan serpihan tumbuhan. Ini adalah pektinase yang memecahkan asid poligalakturonik (pektin) kepada oligogalacturonide berat molekul rendah, xilanase, selobiase dan selulosa yang memecahkan selulosa dan hemiselulosa - komponen karbohidrat utama dinding sel tumbuhan, amilase, yang mengurai kanji, dsb. sel tumbuhan selepas selulosa mengikut berat adalah lignin, yang merupakan polimer tiga dimensi cincin aromatik. Terutamanya banyak dalam sel-sel lignified. Lignin ialah polimer tumbuhan yang paling berterusan, dan hanya kulat (terutamanya kulat tinder pemusnah kayu) mempunyai enzim lignase yang memecahkannya. Kulat parasit yang menjejaskan integumen haiwan dan manusia (kulit, rambut, bulu), merembeskan enzim yang memusnahkan protein keratin dari mana ia dibina.
Kebanyakan enzim yang disenaraikan disintesis oleh sel bukan secara berterusan untuk tujuan penjimatan tenaga, tetapi hanya dengan kehadiran bahan yang sepadan dalam persekitaran (contohnya, jika tiada pektin dalam persekitaran, maka pectinase tidak disintesis). Mereka tidak konstitutif, tetapi tertakluk kepada induksi substrat. Di samping itu, ia tidak terbentuk jika medium mengandungi campuran nutrien dengan sebatian metabolisme tenaga yang lebih baik (katabolit). Sebagai contoh, hasil akhir pemusnahan kebanyakan polisakarida ialah glukosa, oleh itu, dalam persekitaran yang mengandungi glukosa sebagai tambahan kepada pektin atau selulosa, pektinase dan selulase tidak dihasilkan. Adalah tidak digalakkan untuk menjalankan proses kimia yang kompleks untuk mendapatkan glukosa jika ia sudah ada dalam medium pertumbuhan. Peraturan ini dipanggil penindasan katabolit.
Pembiakan aseks
Meneruskan mendedahkan topik seperti "Ciri-ciri umum cendawan", kami akan menerangkan secara ringkas ciri-ciri pembiakan. Pembiakan aseksual dalam organisma ini boleh dilakukan oleh spora mudah alih dan tidak bergerak. Zoospora membentuk sebilangan kecil kulat, akuatik dan daratan, di mana hubungan genetik dengan akuatik dikesan dengan jelas. Struktur flagella dalam zoospora oomycetes dan hiphychytria adalah serupa dengan yang diterangkan untuk ochrophytes.alga, dan dalam chytridiomycetes akan dipertimbangkan dalam penerangan kumpulan ini. Kebanyakan spesies kulat membiak dengan spora yang tidak bergerak, menunjukkan pendaratan yang sangat panjang. Spora boleh terbentuk secara endogen dalam sporangia (sporangiospores) atau secara eksogen (konidia). Spora endogen dilepaskan hanya selepas pemusnahan sporangium, yang biasanya berlaku apabila ia basah. Biasanya, sebilangan besar (ribuan) spora terbentuk dalam sporangia, bagaimanapun, sesetengah spesies membentuk sporangia kecil (sporangioles), di mana terdapat hanya beberapa spora (kadang-kadang satu). Dalam kes kedua, membran sporangioli dan spora boleh bergabung, dan kemudian spora endogen berfungsi sebagai eksogen. Ini menunjukkan kejadian utama spora endogen, yang merupakan pendahulu spora eksogen.
Pembiakan seksual
Jenis proses seksual yang paling biasa, dan yang paling mudah, ialah gabungan dua sel vegetatif yang tidak dibezakan menjadi gamet, dipanggil somatogami. Jenis proses seksual yang serupa adalah ciri yis ascomycete, banyak basidiomycetes dan kulat lain. Kadang-kadang ia berterusan walaupun tanpa pelakuran sel, gabungan mudah nukleus di dalam sel. Proses seksual yang lebih kompleks didahului oleh pemisahan tapak miselium pasangan (gametangia), yang kemudiannya bergabung. Proses seksual sedemikian, gametangiogami, adalah ciri banyak zigo dan ascomycetes. Akhirnya, kulat juga mempunyai gametogami yang sama dengan organisma eukariotik lain, i.e. gabungan gamet khusus.
Ciri iso- dan heterogami klasik alga,hanya terdapat dalam kulat yang lebih rendah - chytridiomycetes. Tiada oogami klasik dalam kulat sama sekali. Malah oomycetes, dinamakan demikian kerana oogaminya, tidak mempunyai gamet jantan (spermatozoa atau spermatozoa), dan telur dalam oogonium tidak mempunyai dinding sel sendiri dan dipanggil oosfera. Sesetengah spesies marsupial mempunyai oogonium (tetapi tanpa gamet telur betina, iaitu, mewakili gametangia), tetapi tiada anteridium, supaya persenyawaan berlaku oleh hifa vegetatif. Kulat karat ascomycetes dan basidiomycete lain mempunyai gamet jantan - spermatozoa, tetapi kekurangan gamet betina, dan kadangkala gametangia (spermatogami). Dalam sesetengah spesies, spermatozoa mempunyai dua fungsi - gamet jantan dan spora aseksual (konidia).
Kesimpulan
Ciri-ciri umum cendawan: pemakanan dan pernafasan, pembiakan spora - semua ini sangat menarik minat pencinta alam. Lagipun, ini adalah organisma unik yang bukan milik sama ada tumbuhan atau haiwan. Setelah membuka topik "Ciri-ciri umum cendawan" (Gred 7) dalam buku teks, anda akan mengetahui bahawa mereka membentuk kerajaan yang berasingan. Kerajaan lain ialah haiwan, tumbuhan, virus dan bakteria. Topik "Ciri-ciri umum dan kepentingan cendawan", yang dinyatakan dalam buku teks sekolah dan dalam artikel ini, hanyalah maklumat asas tentang mereka. Keseluruhan buku telah ditulis tentang mereka, jadi anda boleh mempelajarinya untuk masa yang sangat lama. Salah satu topik yang paling menarik, pada pendapat kami, adalah ciri umum kulat acuan. Acuan adalah salah satu daripadaspesies organisma hidup yang paling kuno di Bumi. Ia muncul 200 juta tahun yang lalu dan terasa hebat dalam keadaan moden. Buka bahagian mana-mana buku teks sekolah "Kerajaan cendawan. Ciri-ciri umum" (Gred 6), dan anda akan mendapat maklumat yang lebih terperinci tentangnya.
