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. Подавляющее большинство их обитает на суше, причем встречаются они практически повсеместно, где может существовать жизнь.
Строение клетки гриба : Клетки грибов, растений и животных имеют много общего не только в химическом составе, но и в строении. Клеточная стенка : обычно около 0,2 мкм. толщиной. Наружный слой клеточной стенки часто аморфный, а внутренний представляет собой гомогенный матрикс с погруженным в него и определенными образом ориентированными микрофибриллами. Нередко бывает и более сложный слой. Клеточная стенка содержит 80-90% полисахаридов, связанных с белками и липидами. Кроме того в её состав входят полифосфаты и меланины. Микрофибрильные скелетные компоненты клеточной стенки состоят из хитина или целлюлозы.
Органеллы клетки : В цитоплазме клеток грибов различимы рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи и ядра. Протопласт грибов окружен цитоплазматической мембраной – плазмалеммой. Между клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной располагаются ломасомы – мембранные структуры, имеющие вид многочисленных пузырьков. В зависимости от происхождения различают настоящие ломасомы и плазмалеммасомы. Последние представляют собой производное плазмалеммы. На границе между цитоплазмой и вакуолью располагается мембрана тонопласт. Между тонопластом и плазмалеммой находится внутренняя мембранная система – эндоплазматическая сеть (ЭПС). Митохондрии грибов сходны с митохондриями растений, но отличаются от них некоторыми деталями строения. В цитоплазме часто присутствуют микротельца - округлые или овальные мембранные структуры. Возможно, они являются предшественниками лизосом или пероксисом – органелл, содержащих соответственно гидролитические ферменты или каталазу. В растущих участках гиф содержаться везикулы, происходящие от ЭПС. Они участвуют в транспорте веществ от аппарата Гольджи к месту синтеза клеточной стенки. В клетке гриба находится от 1 до 20-30 ядер. Их размер обычно около 2-3 мкм. Ядра грибов имеют типичное строение. Они окружены оболочкой из двух мембран. В нуклеоплазме содержаться ядрышко и хромосомы. При митотическом делении ядра ядерная оболочка часто сохраняется. В клетках грибов присутствуют многочисленные включения: гранулы гликогена, капли липидов. В вакуолях часто находятся гранулы белков и волютина. Органеллы движения. Подвижные клетки – зооспоры и гаметы имеют жгутики. Жгутики бывают двух видов: бичевидные гладкие и перистые.
Размножение . Оомицеты : половое и бесполое. Половое: оогамия с образованием оогония с яйцеклетками и антеридия с мужскими ядрами. Сингамия: приводит к образованию ооспоры (зиготы) . Бесполое – посредством зооспор. Гомоталломны: мужские и женские половые органы на одной особи, гетероталомны – на нескольких. Зигомицеты : образование зигоспорангиев в результате слияния двух гаметангиев. Внутри гаметы сливаются в зиготу Бесполое: с помощью спор, образуемых в спорангиях. Аскомицеты : Бесполое – образование конидий, образование из клеток, отшнуровывающихся на верхушках гиф – конидиеносцев. Половое: образование аска или сумки с гаплойдными аскоспорами. Аски возникают на том же мицелии, что и конидии, этому предшествует формирование гаметангиев: антеридия и аскогона, плазмогания – слияние двух протопластов. Одноклеточные аскомицеты – дрожжи, размножаются бесполо делением или почковаием, реже – спорами. Половой процесс – слияние двух клеток (аскоспор) в зиготу, которая может давать диплойдные почки или функционировать как аск. Из аска образуются аскоспоры, которые либо почкуются либо вновь сливаются с образованием аска. Базидиомицеты : образуют базидиоспоры на наружной стороне базидия. При этом происходит кариогамия - слияние ядер дикариона, и образуется зигота, которая без периода покоя делится мейотически. Образовавшиеся при этом четыре гаплоидные клетки становятся базидиоспорами, а клетка, от которой они возникли, - базидией. Обычно базидиоспоры располагаются на маленьких и тонких выростах базидии - стеригмах.Две фазы мицелия: первичный (гаплойдный) и вторичный(диплойдный). Именно вторичный образует базидиокарпы – спорообразующие тела. Такой мицелий называется третичным.Бесполое размножение базидиомицетов осуществляется конидиями, но происходит редко.
Грибы – это особая группа живых организмов. Они очень интересны и загадочны. Даже для ученых многое из их жизни остается неясным. Даже их происхождение изучено не так хорошо, как происхождение животных и растений.
Загадка грибов
Многие ученые предполагают, что вначале организмы разделились на три группы – бактерии, растения и еще одну, позже разделившуюся на два царства – животные и грибы. Такое предположение основывается на том, что грибы больше схожи с животными, чем с растениями. Хотя грибы очень долго рассматривались как часть царства растений.
Более того, и сегодня существует предположение, что грибы произошли от водорослей.А некоторые вообще считают, что часть грибов произошла от животных, а часть – от растений.
Особенности грибов
А чем вообще отличаются грибы от представителей других царств живого мира? Вот несколько признаков.
- Грибы всасывают питательные вещества, а не заглатывают. Кстати, всасывают они их намного лучше растений. Гриб впитывает себя все, как губка, в том числе и ядовитые вещества, поэтому отравиться можно даже съедобным грибом, если он растет, скажем, вблизи автомобильной.
- У грибов есть клеточная стенка (как у растений), которая содержит хитин (это животное вещество).
- Грибы не могут осуществлять фотосинтез , они поглощают готовые вещества.
- Грибы, как и растения, не могут активно двигаться.
- Грибы, в отличие от животных, постоянно растут.
- В клетках грибов есть особые органоиды – ломасомы. Ученым до сих пор неясно их назначение.
Размножение и питание
Грибы особенно интересны тем, что освоили множество способов полового и бесполого размножения. Пожалуй, это одна из главных причин того, что столь примитивные, казалось бы, организмы, так широко распространились и процветают. Они, как и растения, распространяются вегетативным способом – то есть отделением определенных частей организма и их развитием в новый организм.
Они могут размножаться бесполым способом , образуя споры. В то же время некоторые грибы освоили несколько способов полового размножения. Такие грибы называют совершенными, а грибы, способные размножаться лишь вегетативным и бесполым способами, - несовершенными.
Суть всех способов полового размножения грибов такова: в результате слияния двух клеток образуются половые споры, из которых и развивается новый организм.
Вредные и полезные
Но есть грибы, которые мирно сосуществуют с зеленым растением, помогая ему в чем-то и получая взамен питательные вещества. Примером могут служить грибы, живущие в клубеньках бобовых и помогающие им впитывать из почвы азот. Подобные «доброжелательные» грибы называют симбиотрофами .
Грибы собирать не умею. Езжу за компанию с друзьями подышать лесными ароматами, послушать птиц, просто отдохнуть. Однажды во время такой прогулки неосторожно обозвала грибы растениями в присутствии подруги - учителя биологии. Видели бы вы её глаза. Урок по грибам и растениям преподали незамедлительно и с большим энтузиазмом. Зато теперь и я могу блеснуть эрудицией при случае.
Гриб - растение или нет
В своё оправдание скажу, что не я одна такая невежда. Многие так и думают: растёт на одном месте, не ползает и корешки, вроде, как у растения. Какая разница? Огромная! Вообще, грибы к животным ближе , чем к растениям. И видов грибов гораздо больше, чем растений - полтора миллиона против 350 тысяч - солидное превосходство по количеству видов.)
Главное отличие между грибами и растениями
Растения зелёные, а грибы нет. Это потому, что они питаются по-разному. Растениям нужен свет, вода и углекислый газ, из чего они при помощи хлорофилла получают для себя еду - это называется фотосинтез . То есть, из неорганических веществ создают органически е для питания и развития. Ну, и ещё приятный для нас бонус - кислород. А грибы так не умеют. Они сразу питаются органическими веществами , теми же погибшими растениями, например. И хлорофилла у них нет.
Ещё немного отличий
Существует целый ряд примеров, показывающих разницу между растениями и грибами. Приведу самые заметные, на мой взгляд.
- Грибы размножаются в основном, спорами , а растения - семенами .
- Растениями занимается наука ботаника , а грибами - микология .
- В клетке гриба может быть несколько ядер , а у растений - всегда одно .
- Растения откладывают про запас в своих клетках крахмал , а грибы - гликоген .
- Яд растений очень отличается по составу от яда грибов, который ближе к животному яду по химическим свойствам .
- Грибы могут расти везде , а растениям требуются особые условия .
Грибы и растения - два огромных царства , мирно соседствующих друг с другом. Рядом живут, растут, кормят и дополняют друг друга. Вместе - но такие разные и прекрасные, каждые по своему.
Грибы - уникальные живые существа. Удивительное их разнообразие и способность образовывать симбиоз с самыми различными видами животных и растений обеспечивает им широчайший ареал. Чем грибы отличаются от других живых организмов и почему они выделяются в самостоятельное царство живого мира? Ведь по внешним признакам высшие грибы напоминают растения. А дрожжи, относящиеся к одноклеточным грибам, во многом сходны с бактериями. Так чем грибы отличаются от растений и животных?
Коротко о классификации
Все живое на нашей планете ученые разделяют на пять царств:
Чем грибы отличаются от представителей других царств и почему их выделяют в отдельную категорию? Ученым известно более 100 тысяч видов грибов. Они, в свою очередь, классифицируются по трем отделам:
- настоящие грибы;
- оомицеты;
- лишайники.
Изучением вопроса, чем грибы отличаются от растений и животных, занимается наука микология.
Отличие грибов от растений
Грибница высших грибов занимает значительную поверхность. Многие виды обитают в симбиозе с корнями деревьев, образуя микоризу. Наружная часть гриба - плодовое тело - несет на себе функции размножения.
Так что грибы только с виду похожи на растения. Фундаментальных отличий грибов от животных значительно меньше.
Чем грибы отличаются от животных
Все-таки есть у грибов то, что роднит их с растениями.
Еще одно, чем грибы отличаются от животных и растений - их клетки могут иметь два ядра, а особые образования - талломы - содержат множество ядер. Ни у растений, ни у животных такого не отмечается - клетка всегда содержит одно ядро.
Грибы и бактерии
Чем отличаются грибы от бактерий? В первую очередь, среди бактерий есть как автотрофы, так и гетеротрофы. Другие отличия:
- В клетках бактерий нет ядра.
- Бактерии - исключительно одноклеточные организмы.
- Бактерии имеют микроскопические размеры, а большинство грибов можно увидеть невооруженным глазом.
- Некоторые виды бактерий способны передвигаться самостоятельно с помощью жгутиков.
Еще один немаловажный фактор, чем отличаются грибы от бактерий - освоение жизненного пространства. Несмотря на то что плесень (являющаяся не чем иным, как мицелием гриба) признана учеными одним из самых живучих организмов, лидерами по захвату территории обитания остаются бактерии. Диапазон температурных и других показателей внешней среды у бактерий неизмеримо выше, чем у всех других живых существ.
Чем отличаются грибы от лишайников
Отдел лишайники - номенклатурная единица царства грибов. Отличие грибов от лишайников состоит в том, что последние являются не чем иным, как симбиозом водоросли и гриба. Переплетающиеся нити грибницы образуют тело лишайника, а между нитями живут сине-зеленые или зеленые водоросли - одноклеточные. Лишайник живет везде, где есть свет. Мицелий гриба поглощает воду и минеральные элементы из окружающей среды, а водоросли получают из атмосферы и синтезируют из этих веществ органику. Таким образом, тип питания - автогетеротрофный, что дает лишайнику несомненные преимущества как перед собственно грибами, так и перед растениями.
Уникальность грибов
Грибы очень разнообразны по строению и среде обитания. Они приносят человеку как пользу, так и вред. Основное предназначение грибов в круговороте веществ - переработка мертвой органики, особенно древесины, и образование почвенного слоя.
Грибы вырабатывают большое количество биологически активных веществ и являются предметом технологических разработок в микробиологии и биотехнологии.
Происходит самыми разнообразными способами. Это еще одно, чем грибы отличаются от растений и других живых существ, применяющих обычно 1-2 способа размножения. У грибов возможно размножение:
- Вегетативное - частью мицелия, почкованием или специальными образованиями.
- Бесполое - с помощью спор (конидий или спорангиев).
- Половое - путем слияния двух первичных мицелиев.
На способе размножения основана классификация грибов внутри царства.
Разнообразие грибов
Разнообразие форм и способов размножения и процесс питания - вот чем грибы отличаются от других организмов. Наибольшую известность среди грибов получили шляпочные грибы, благодаря тому, что их плодовое тело люди используют в пищу. Белок по своей полноценности сопоставим с мясом животных. В мире существует более 8000 видов, произрастающих по всему земному шару. Особо ценятся белый гриб, дождевик и шампиньоны, кроме всего прочего обладающие лечебными свойствами.
Грибы из рода пенициллум и аспергиллюс относятся к высшим грибам, но действуют на продукты питания так же разрушительно, как и мукор. Помимо разложения субстрата, грибница выделяет микотоксины, способные вызывать отравления людей и животных. Это свойство люди используют и в положительных целях: некоторые виды грибов вырабатывают лекарства - антибиотики, с помощью которых лечат бактериальные заболевания. Низшие грибы вызывают многочисленные заболевания фруктов и овощей: фитофтору, «черную ножку», «рак картофеля».
Дрожжи также являются грибами. Эти мелкие овальной формы размножаются в среде, богатой сахаром.
Грибы имеют признаки, роднящие их с животными и растениями. По внешнему виду они более близки к растениям, а по обмену веществ и типу питания - к животным. Многие во многом схожи с бактериями, однако имеют и существенные отличия, в первую очередь по способу размножения. Так что ученые по праву выделяют эти удивительные создания в отдельное царство - царство грибов.
К надцарствуэукариот относятся 3 царства – растений, животных и грибов.
Отличия по питанию
Растения – автотрофы, т.е. сами делают для себя органические вещества из неорганических (углекислого газа и воды) в процессе фотосинтеза.
Животные и грибы – гетеротрофы, т.е. готовые органические вещества получают с пищей.
Рост или передвижение
Животные способны передвигаться, растут только до начала размножения.
Растения и грибы не передвигаются, зато неограниченно растут в течение всей жизни.
Отличия по строению и работе клетки
1) Только у растений есть пластиды (хлоропаласты, лейкопласты, хромопласты)
2) Только у растений есть крупная центральная вакуоль, которая занимает большую часть взрослой клетки (оболочка этой вакуоли называется тонопласт, а содержимое – клеточный сок).
3) Только у животных нет клеточной стенки (плотной оболочки), у растений она есть из целлюлозы (клетчатки), а у грибов – из хитина.
4) Только у животных есть клеточный центр (центриоли).
5) Запасной углевод у растений – крахмал, а у животных и грибов – гликоген.
Пластиды, фотосинтез
Пластиды бывают трех видов:
· хлоропласты – зеленые, функция – фотосинтез
· хромопласты – красные и желтые, являются полуразрушенными хлоропластами, могут придавать яркую окраску лепесткам и плодам.
· лейкопласты – бесцветные, функция – запас веществ.
Строение хлоропластов
Покрыты двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая, внутренняя имеет выросты внутрь – тилакоиды. Стопки коротких тилакоидов называются граны , они увеличивают площадь внутренней мембраны, чтобы расположить на ней как можно больше ферментов фотосинтеза.
Внутренняя среда хлоропласта называется строма. В ней находятся кольцевая ДНК и рибосомы, за счет них хлоропласты самостоятельно делают для себя часть белков, поэтому их называют полуавтономными органоидами. (Считается, что раньше митохондрии и пластиды были свободными бактериями, которые были поглощены крупной клеткой, но не переварены.)
Фотосинтез (простой)
В зеленых листьях на свету
В хлоропластах с помощью хлорофилла
Из углекислого газа и воды
Синтезируется глюкоза и кислород.
Фотосинтез (средняя сложность)
1. Световая фаза.
Происходит на свету в гранах хлоропластов. Под действием света происходит разложение (фотолиз) воды, получается кислород, который выбрасывается, а так же атомы водорода и энергия АТФ, которые используются в следующей стадии.
2. Темновая фаза.
Происходит как на свету, так и в темноте (свет не нужен), в строме хлоропластов. Из углекислого газа, полученного из окружающей среды и атомов водорода, полученных в предыдущей стадии, за счет энергии АТФ, полученной в предыдущей стадии, синтезируется глюкоза.
Половое и бесполое размножение
Способы бесполого размножения
1) Деление одноклеточных (амеба).
Спорообразование
· Споры грибов и растений служат для размножения.
· Споры бактерий не служат для размножения, т.к. из одной бактерии образуется одна спора. Они служат для переживания неблагоприятных условий и расселения (ветром).
3) Почкование: дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма (почек) – у кишечнополостных (гидра), дрожжей.
4) Фрагментация: материнский организм делится на части, каждая часть превращается в дочерний организм. (Спирогира, кишечнополостные, морские звезды.)
5) Вегетативное размножение растений: размножение с помощью вегетативных органов:
· корнями – малина
· листьями – фиалка
· специализированными видоизмененными побегами:
o луковицами (лук)
o корневищем (пырей)
o клубнем (картофель)
o усами (земляника)
Способы полового размножения
1) С помощью гамет , сперматозоидов и яйцеклеток. Гермафродит – это организм, который образует и женские, и мужские гаметы (большинство высших растений, кишечнополостные, плоские и некоторые кольчатые черви, моллюски).
2) Конъюгация у зеленой водоросли спирогиры: две нити спирогиры сближаются, образуются копуляционные мостики, содержимое одной нити перетекает в другую, получается одна нить из зигот, вторая – из пустых оболочек.
3) Конъюгация у инфузорий: две инфузории сближаются, обмениваются половыми ядрами, потом расходятся. Количество инфузорий остается тем же, но происходит рекомбинация.
4) Партеногенез: ребенок развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (у тлей, дафний, пчелиных трутней).
Обзор царства растений
Царство растений делится на 2 подцарства – высших растений и низших растений. Низшие растения – это водоросли, высшие – мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные.
Водоросли
Отличаются от высших растений тем, что не имеют тканей (проводящих, механических и т.п.) и не имеют органов (корней, листьев, стеблей). Все тело водоросли представляет собой единое слоевище (таллом) .
Считаются первыми растениями, вышедшими на сушу. У них впервые появляются стебель и листья.
Отличия от остальных высших растений:
· Корней нет, вместо корней ризоиды.
· Ткани есть, но они плохо развиты (особенно механические и проводящие), из-за этого все мхи являются небольшими травами.
· Гаметофит доминирует над спорофитом.
Мхи размножаются спорами (бесполым способом).
Папоротники, хвощи, плауны
Имеют не только стебель и листья, но и корни , и хорошо развитые ткани.
Были широко распространены в каменноугольном периоде, именно из них образовались залежи каменного угля.
Размножаются спорами (бесполое размножение), из споры вырастает небольшая зеленая пластинка заросток , он производит гаметы (яйцеклетки и плавающие сперматозоиды). После оплодотворения образуется зигота, из которой вырастает новое растение (производящее споры).
Отличаются от всех предыдущих отделов тем, что гаметы у них не плавают в воде. Они находятся внутри пыльцы, которая переносится ветром.
Покрытосеменные (цветковые)
В настоящее время занимают господствующее положение в биосфере Земли.
Семена покрытосеменных покрыты оболочкой (околоплодником). Только у покрытосеменных естьцветы, плоды, двойное оплодотворение .
Введение в генетику
Ген – это участок ДНК, отвечающий за определенный признак. Например, ген цвета волос.
Каждый ген представлен несколькими вариантами – аллелями . Например, ген цвета волос имеет два аллеля – темный и светлый.
У организмов с двойным (диплоидным) набором хромосом каждый ген имеется в двух экземплярах – один от отца, другой от матери. Такие пары называются аллельными генами , они находятся в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом.
Гомозигота – это состояние, когда аллельные гены одинаковы (например, и от матери, и от отца получен ген светлых волос).
Гетерозигота – состояние, когда аллельные гены разные. В этом случае обычно проявляется только один ген из аллельной пары (доминантный ген, А ), а другой ген скрывается (рецессивный ген, а ).
Пример полного доминирования (обычный случай), А - темные волосы, а - светлые:
· АА – темные,
· Аа – темные (а скрылся),
· аа – светлые.
При неполном доминировании (промежуточном характере наследования) гетрозигота имеет признак, промежуточный между доминантным и рецессивным. Например, у ночной красавицы:
· АА – красные лепестки,
· Аа – розовые,
· аа – белые.
Как писать гаметы
Примеры родителей (двойной набор хромосом):
· АА - доминантная гомозигота
· аа - рецессивная гомозигота
· Аа - гетерозигота
· АаBb – дигетерозигота, АаBbСс – тригетерозигота, и т.п.
Гаметы (половые клетки – яйцеклетки и сперматозоиды) имеют одинарный (гаплоидный) набор хромосом, поэтому в них за каждый признак отвечает только один ген (на этом основано «правило чистоты гамет» ).
1) В гамете в 2 раза меньше букв, чем в родителе.
2) Каждая буква имеется только в одном экземпляре (в гамете не бывает Аа).
3) Количество гамет зависит от количества гетерозиготных аллелей у родителя (0-1; 1-2; 2-4; 3-8).
Например, родитель AaBBCc:
1) У родителя 6 букв, значит в гамете будет 3.
2) В гамете будет одна буква А, одна В, одна С.
3) Из трех аллелей только две гетерозиготы, значит, гамет будет 4 вида: (ABC), (AВс), (аBС), (аBc).
