אורגניזמים חד-תאיים נודעו לאדם רק עם הופעת מכשירי הגדלה. עם זאת, כיום הם מהווים בסיס למחקר גנטי רב ערך לצבירת חומר תיאורטי בנושאים רבים של ביוכימיה, ביולוגיה מולקולרית וגנטיקה. ישנם אורגניזמים חד-תאיים שונים. פטריות הן אחת מהן. לא הכל, כמובן, אבל חלק די משמעותי. במאמר זה נשקול אילו נציגים נכללים בקטגוריית הפטריות הפשוטות ביותר ואילו תכונות ותכונות יש להן.
פטריות חד-תאיות ורב-תאיות: מאפיינים כלליים
מכל חמש ממלכות חיות הבר, פטריות הן היוצאות דופן ביותר. העניין הוא שזה די פשוט לקבוע את המיקום השיטתי של צמח או חיה. לחיידקים ולווירוסים יש מבנה שונה לחלוטין, כך שלא יכולות להיות טעויות איתם בכלל.
ורק פטריות הן אורגניזמים כל כך מורכבים שבמשך זמן רב לא היו שייכים לשום ממלכה מסוימת. בתחילה, הם נחשבו לצמחים פשוט נטולי כלורופיל. מחקרים מאוחרים יותר הראו כי מוצרי הריקבון שלהם מכילים אוריאה, ותאיהקיר מורכב ברובו מכיטין. יחד עם זאת, העיכול הוא חיצוני, ואנזימים רבים דומים לאלו המיוצרים על ידי אורגניזמים של יונקים.
סימנים אלה דיברו בבירור על השתייכותן של פטריות לבעלי חיים. בנוסף, נודע כי פטריות חד-תאיות של מחלקת ה-myxomycete (ריר) מסוגלות לנוע לעבר מזון ואור בתנאים מסוימים. זה שוב מוכיח שלאורגניזמים ולבעלי חיים האלה היה אב קדמון משותף.
כל זה הוביל לכך שהפטריות החלו להיות מיוחסות לממלכה נפרדת של חיות בר. המאפיין המשותף לזיהוים היה:
- נוכחות של תפטיר רב-גרעיני או רב-תאי;
- hyphae - חוטים דקים שיכולים להשתזר זה בזה ויוצרים תפטיר וגוף פרי;
- דרך אכילה הטרוטרופית;
- כיטין בדופן התא;
- אוריאה בהרכב של תוצרי פירוק של חומרים;
- חסר בפלסטידים;
- שכפול עם נבגים.
היום ישנם כ-250 אלף מינים של אורגניזמים אלה. חלק ניכר מהן הן פטריות חד-תאיות.
סיווג של פטריות חד-תאיות
עם גיוון כזה, יש צורך בסיווג. לכן, כל הפטריות החד-תאיות עברו שיטתיות, ודוגמאות שלהן ניתן לתת אם ניקח בחשבון את הסיווג המלא.
אין אחד היום, אז הם לא זהים עבור מחברים שונים. אז, יש 4 קבוצות עיקריות.
- Deuteromycetes הוא שם נוסף לפטריות לא מושלמות.אין להם רבייה מינית. נציגים: סקלרוטיום, ריזוקטוניה, סוגים רבים של קנדידה.
- Chytridiomycetes הם פטריות חד-תאיות מורכבות, שהתפטיר שלהן מיוצג על ידי מבנים מסועפים ארוכים המכילים כמה גרעינים. נציגים: olpidium, silchitrium, spizellomas, monoblepharids ואחרים. רובם מנהלים אורח חיים מימי או חצי מימי, בהיותם טפילים של צמחים ובעלי חיים ימיים ומתוקים.
- Zygomycetes הם פטריות חד-תאיות טיפוסיות, חלקן מייצגות של תפטיר עם מספר מחיצות חלשות. נציגים: mukor, trichomycetes, spinellus, zoopagalis ואחרים. ביניהם יש גם תושבי קרקע וגם טפילים של בני אדם, בעלי חיים וצמחים.
- Ascomycetes - רובם רב-תאיים, אבל יש גם פטריות חד-תאיות. דוגמאות: שמרים, מורלים, כמהין, קווים, פרמליה ואחרים. הם קיבלו את שמם בגלל המאפיינים המבניים של הנבגים, הנקראים אסקוספורים. חלק מהנציגים מאבדים את היכולת להתרבות מינית במהלך חייהם והם מכונים דיוטרומיציטים, כלומר פטריות לא מושלמות.
לכל מחלקה מאפיינים ומאפיינים משלה, ועוד יותר מכך הסוגים מגוונים מאוד. דרך חיים מעניינת, חשיבות כלכלית חשובה. בנוסף, לפטריות תפקיד אקולוגי חשוב בטבע.
תכונות המבנה ואורח החיים
לפני שמשיבים על השאלה: "תאר את תפקידן של פטריות חד-תאיות בטבע", יש לשקול את התכונות המבניות והתדמית שלהןחַיִים. אחרי הכל, זה יהיה תלוי בזה איזו משמעות תהיה להם עבור אורגניזמים מסביב, כולל בני אדם.
אז, תכונות מבניות של פטריות חד-תאיות.
- התפטיר אינו מפותח כלל או חלש מאוד. זה יכול להיות מרובה גרעינים או מיוצג על ידי תא אחד עם גרעין אחד.
- הרבייה היא לרוב א-מינית, אם כי לרבים יש גם תהליך מיני.
- נציגים מימיים יוצרים זווספורים (chytridiomycota), הנעים בחופשיות במים בעזרת דגלים. ל-Ascomycetes יש איברים מיוחדים לפורולציה של השק, שבהם מבשילים ascospores. מספרם אינו עולה על שמונה חלקים.
- חלק מהזיגומיציטים מהאדמה יוצרים מיקוריזה עם שורשי עצים.
- פטריות לא מושלמות עוברות סימביוזה עם חיידקים ויוצרות את הקומבוצ'ה המועילה.
באופן כללי, המבנה של כמעט כל הפטריות, כמו גם הרכב התא הפנימי, כמעט זהה. זה לא משנה אם זה מעולה או לא מושלם. לכן, הסיווג מבוסס תמיד על התכונה העיקרית - שיטת ההעתקה.
תכונות סגנון חיים:
- רובם המכריע הם טפילים חובה או פקולטטיביים.
- רבים הסתגלו לחיים במים או באדמה.
- חלק מהנציגים מפרישים כמות גדולה של אנזימים לסביבה כדי להכין לעצמם אוכל. אפילו ללא תפטיר מסועף, חלק מהאורגניזמים משחררים קני שורש דקים, שגם נצמדים למצע וגם לוכדים (יונקים) מזון.
- בין ה-Zygomycetes יש נציגים מיוחדים - zoopagalis. שֶׁלוֹהם קיבלו את שמם בגלל אורח חייהם הטורף. הם לוכדים את הזחלים של חרקים, נמטודות ופרוטוזואות אחרות עם היפאים דביקים ואוכלים אותם, מעכלים אותם מבחוץ.
- בתהליך החיים, נציגים רבים (במיוחד שמרים) מסוגלים לייצר חומרים רפואיים יקרי ערך, אנזימים, תרכובות כימיות חשובות.
קשה להבחין במאפיינים משותפים לכולם באורח החיים, כי מספר המינים גדול מדי. לכן עדיף להתעכב על הנפוץ והחשוב ביותר לאדם.
תהליך שכפול
כבר ציינו שהמאפיין העיקרי המבחין של האורגניזמים הנחשבים הוא הדרך להתרבות צאצאים. רבייה של פטריות חד-תאיות יכולה להתבצע בשלוש דרכים:
- sexual;
- vegetative;
- ללא מין.
בואו נשקול את כל האפשרויות ביתר פירוט.
- רבייה א-מינית כרוכה ביצירת נבגים בתוך תצורות מיוחדות של ספורנגיה. אז, למשל, ב-chytrids מדובר ב-zoospores ניידים, וב-ascomycetes - ascospores ממקור אנדוגני
- וגטטיבי לנציגים חד-תאיים מרמז על ניצנים. כלומר, תא אחד ניצנים והופך לאורגניזם עצמאי. זה קורה בשמרים, הנחשבים בדרך כלל לפטריות חד-תאיות משניות.
- התהליך המיני מתרחש באופן שונה במינים שונים. עם זאת, ישנן שלוש אפשרויות אפשריות: הטרוגמיה, אוגמיה ואיזוגמיה. בכל מקרה, המהות היא היתוך של תאי נבט עםהיווצרות של זיגוטה. לרוב, הוא מכוסה בקליפה צפופה וחווה מצב של מנוחה למשך זמן מה. לאחר מכן, תפטיר מתחיל להיווצר ונובט אורגניזם חדש. גם במקרה של נציגים רב-תאיים, קיומם של חלקי זכר ונקבה לא בא בחשבון. הם רק מדברים על נוכחותם של צדדי "+" ו-"-" של התפטיר, שמתמזגים ליצירת דיקריון.
כמובן, ישנן תכונות שעוזרות לזהות נציגים מסוימים. עם זאת, דפוסי הרבייה הכלליים של פטריות חד-תאיות זהות לחלוטין לתיאור לעיל.
פניציל ומאפייניו
אי אפשר לומר את העובדה שהפניציליום היא פטרייה חד-תאית. העניין הוא שהוא שייך למעמד נציגי העובש, שרובם הפשוטים ביותר בארגון. לכן, תכונות כאלה מיוחסות לו לעתים קרובות. עם זאת, פניציליום עצמו, כמו גם חברו הקרוב, אספרגילוס, הם הבעלים של תפטיר מסועף רב-תאי.
פטריה זו התגלתה על ידי ארנסט דוכן ב-1897. זה היה זה שהפנה לראשונה את תשומת הלב כיצד בערב השתמשו בציפוי ירקרק בלתי מובן כדי לרפא פצעים של סוסים. לאחר בחינת המבנה שלו, הצעיר (ודושן היה רק בן 23) הגיע למסקנה שאורגניזם זה הוא פטרייה בעלת תכונות אנטיבקטריאליות, שכן היא מסוגלת להשמיד את קולי, אחד החיידקים הפתוגניים והמזיקים ביותר.
במשך זמן רב איש לא הקשיב לגילויו. ב-1949 פלמינג הוכיחתכונות אנטיספטיות ואנטי-בקטריאליות של פטרייה זו, וכשרונו של דושן הוכר, אם כי לאחר מותו של האחרון.
הרכיב העיקרי המשמש לייצור פניצילין הוא אנטיביוטיקה המיוצרת במהלך חיי הגוף.
פטריות עובש
אם תענה על השאלה: "תאר את תפקידן של פטריות חד-תאיות בטבע", אז לא נוכל לומר על נציגי עובש אחרים. אחרי הכל, רובם מתיישבים על האדמה ומעניקים לה גוון אפרפר או כחלחל בצורת לוח. במקרה זה, מתרחש פירוק של חומר אורגני מת. לכן, בטבע, הפטריות הללו ממלאות תפקיד של סוג של פקחים.
הנציגים הבאים חשובים מאוד לאדם:
- aspergillus;
- penicill;
- "נרקב אצילי";
- "תבנית אצילה".
כולם משתתפים פעילים בתהליך הכנת גבינות נדירות וטעימות, יינות, תוספי מזון, אנטיביוטיקה וחומרים יקרי ערך אחרים.
Mukor
הנציג האופייני ביותר של האורגניזמים הנבדקים הוא ריר. פטרייה חד-תאית בעלת תפטיר מסועף גדול למדי, תוך שהיא נוצרת על ידי תא אחד בלבד. אין לו מחיצות. הכוונה לפטריות עובש של מחלקת ה-Zygomycetes.
קשה לקרוא לפטרייה הזו שימושית, כי היתרון העיקרי שלה הוא קלקול מזון והיווצרות ריריות רבות. עם זאת, מינים מסוימים עדיין משמשים את בני האדם לייצור"שמרים סיניים". זהו מחמצת מיוחדת המשמשת להכנת מאכלים מסוימים. למשל גבינת סויה. סוגים מסוימים של ריר הם מקור לאנזימים ואנטיביוטיקה.
על האדמה והמוצרים, מושבות של פטריות אלו יוצרות ציפוי רך של בז' ואפור, הנראה בבירור לעין בלתי מזוינת.
שמרים
פטריות חד-תאיות כוללות גם נציג כזה כמו פטריית שמרים. עם זאת, אורגניזמים אלה צריכים להיחשב חד-תאיים משני, מכיוון שהם חיים במושבות מרובות ניצנים. התפטיר של כל נציג הוא חד תאי, ללא מחיצות. אבל החיים המשותפים של כמה צורות בו-זמנית גורמת לחשוב על רב-תאי.
באופן כללי, שמרים הם פטרייה שימושית מאוד. לא כולם, כמובן, אבל רבים מהם. אז, מאז ימי קדם, אנשים השתמשו בהם לאפיית לחם, הכנת יין ובישול. עוד לפני 6,000 שנה לפני הספירה. ה. יצורים אלה שימשו ברחבי מצרים.
הלחם נאפה תוך שימוש בשאריות של המחמצת הישנה. זה הוביל להתנוונות התרבות, היא הפכה טהורה והומוגנית לחלוטין מבחינה גנטית. לכן, כיום יש "גזעים" כאלה של שמרים שלא נוצרו על ידי האבולוציה בטבע, אלא היו תוצאה של פעילות כלכלית אנושית.
תכונה מעניינת של שמרים היא שהם טפיל פקולטטיבי. כלומר, בנוכחות חמצן, הם נושמים אותו בחופשיות, ומשחררים פחמן דו חמצני. אבל גם בתנאים אנאירוביים הם לא נעלמים, מחמצנים סוכרים (תסיסה).
סוגים שונים של שמרים יכולים לעבד מצעים שונים. חלקם יכולים לתסוס רק סוכרים פשוטים, hexoses. אבל יש כאלה שמעבדים לא רק פחמימות, אלא גם חלבונים, שומנים, חומצות קרבוקסיליות.
אותם מוצרים המופרשים כתוצאה מהפעילות החיונית של פטריות אלו חשובים לאדם. כלומר:
- diacetyl;
- isoamyl alcohol;
- שמני דלק;
- דימתיל גופרתי ואחרים.
השילוב של חומרים אלה קובע את איכות המוצרים. זה משפיע ישירות על התכונות האורגנולפטיות שלו.
נציגים חד-תאיים טפיליים של פטריות
בין הטפילים, החד-תאיים המסוכנים ביותר הם אלו הגורמים לזיהומים פטרייתיים בבני אדם ובעלי חיים, וכן עובשים שונים וריקבון בצמחים.
- Trichophyton ו-Microsporum הם שני מינים הגורמים למחלות עור קשות בבני אדם.
- פטריות מהסוג קנדידה - גורמות למחלה קנדידה.
- Dermatophytes - פטריות הגורמות למחלה של צלחת הציפורן - פטרת ציפורניים.
- Piedra, exophila, malaziza - לגרום לחזזיות שונות בחלקי הגוף.
- פטריית הארי השחור גורמת למחלה המתבטאת כציפוי שחור על הלשון של בני אדם ובעלי חיים.
- Phytophthora היא פטרייה מסוכנת שמדביקה צמחים וגורמת להיווצרות ריקבון שחור על שורשים ועלים.
וזו עדיין רשימה חלקית של אותם נציגים שהם פתוגניים, מזיקים ומסוכנים ביותר לבריאות ולגידולים.
תפקידן של פטריות חד-תאיות בטבע
אם לפניךיש משימה של תוכנית כזו: "תאר את תפקידן של פטריות חד-תאיות", ואז, קודם כל, יש לזהות את הפלוסים. הזכרנו אותם הרבה למעלה:
- בשימוש בתעשייה הכימית;
- באוכל;
- לשרת להכנת מזון חקלאי;
- הם מפרקים טבעיים של חומרים אורגניים, כלומר, סדרנים וכן הלאה.
אבל גם אל לנו לשכוח את המינוסים, שהם גם רבים. אחרי הכל, רוב הפטריות החד-תאיות הן אורגניזמים טפיליים.
