«Плесневые грибы: строение, значение и условия её развития»

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

Ветлужская средняя общеобразовательная школа

Исследовательская работа

Естественнонаучная секция

Предмет Биология

Тема: «Плесневые грибы: строение, значение и условия её развития»

Автор работы:

Крупин Степан, 6а класс, 11 лет

МАОУ Ветлужская СОШ

Руководитель:

Губарева Валентина Валентиновна,

учитель географии и биологии

р.п. Ветлужский

2021 год

Оглавление

Введение_____________________________________________________2

I. Основная часть ______________________________________________3

1. Обзор литературы____________________________________________3

1.1. Изученная литература ______________________________________3

1.2. Что такое плесень__________________________________________4

1.3. Условия появления и развития плесени ________________________5

1.4. Вред и польза плесени для человека __________________________6

1.5. Способы борьбы с плесенью ________________________________ 7

1.6. Интересные факты о плесени ________________________________8

2. Экспериментальная часть _____________________________________8

2.1. Практическая работа №1 «Выращивание плесневых грибов и их

поиск в доме» _______________________________________________8

2.2. Практическая работа №2 «Изучение строения плесневых грибов под микроскопом»________________________________________________12

II. Заключение________________________________________________14

III. Литература _______________________________________________15

IV. Приложение ______________________________________________15

Введение

«Она появилась на Земле 200 млн. лет назад. С тех пор она убивает

и спасает от смерти. Её называют хлебом дьявола и плевком Бога.

Она сказочно красива и вызывает отвращение. Она вездесуща и

неистребима. Она способна управлять огромными массами людей и

менять ход истории. Если она объявит нам войну, у нас не будет

шансов выжить. И мы даже не предполагаем, какие тайны и

скрытые силы хранит эта проклятая и благословенная плесень».

(Фрагмент из документального фильма «Плесень»)

Я много раз видел на продуктах странные, разноцветные пятна, от которых не вкусно пахло и каждый раз спрашивая маму, что это такое, слышал в ответ слово «Плесень». У папы в гараже на досках тоже были странные пятна, но другого цвета и с другим специфическим запахом. Папа сказал, что это «Плесень». И тут я задумался, а, что же такое «Плесень», откуда она берётся и какую роль имеет в жизни человека. Почему заплесневевшие продукты мы считаем непригодным для питания?

После просмотра фрагмента документального фильма «Плесень» на уроке биологии, мне стало вдвойне интересно «Что такое плесень?». Потом возникло множество вопросов: «Где и как она может появиться? Почему она портит продукты? Можно ли вырастить плесень дома? Опасна ли она? Как с ней бороться?» И поэтому, чтобы найти ответы на эти вопросы, я решил расширить свои знания в этой области.

Целью моей работы является изучение строения и условий развития плесневых грибов.

Объект исследования: плесневые грибы.

В соответствии с целью и объектом исследования предполагалось решить следующие задачи:

• изучить и проанализировать информацию по теме исследования;

• вырастить плесень на продуктах питания;

• выявить благоприятные и неблагоприятные условия для её роста;

• определить видовой состав плесневых грибов;

• сформулировать выводы об их значении для человека.

Методы исследования: экспериментально – исследовательский, частично-поисковый, наблюдение, сопоставление данных, визуальная оценка плесневых грибов и обобщение.

Гипотеза: Главными условиями для появления и развития плесневых грибов являются тепло и влажный воздух.

Актуальность темы: Плесень одна из загадок природы, которую пытаются разгадать учёные всего мира. Появилась плесень задолго до появления человека и всю жизнь сопровождает его везде и повсюду.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные данные можно использовать в качестве дополнительной информации на уроках биологии и при проведении бесед со школьниками.

I. Основная часть

1. Обзор литературы

1.1. Изученная литература

В ходе работы мною была изучена литература по обозначенной теме, список которой представлен в работе.

Технология школьных исследовательских работ и некоторые методы описаны в практикуме «Экология живых организмов», авторы Александрова В.П., Болгова И.В. В энциклопедии детям «Про всё на свете» авторов О. Ортега, С. Касареса, я узнал очень много интересной информации о плесени, например как микробиолог Александер Флеминг случайно обнаружил антибактериальное свойство зеленой плесени, способной убивать бактерии.

Изучая научно-публицистическую литературу, получил сведения о плесневых грибах классов фикомицетов, аскомицетов, несовершенных грибов. Узнал, что некоторые плесневые грибы вызывают болезни растений, животных и человека. Другие используются в сыроварении и фармацевтической промышленности (из родов аспергилл, пеницилл и др.)…».

1.2. Что такое плесень?

Плесень – древнейший организм планеты,  который появился ещё 200 миллионов лет назад. Выживаемость обеспечивается тем, что она может существовать в условиях радиации, экстремальной жары или холода, а также в космосе.

Плесень — это гриб, который имеет микроскопическое строение. Ее можно увидеть невооруженным глазом — всем известно, как выглядят испорченные продукты. 

Аристотель был одним из первых, кто обратил внимание на объект живой природы, но очень отличающийся от растений и животных. Он писал: «...есть грибы, и есть плесень, но не очень понятно, чем они различаются».

В 30-е годы 18 века, шведский ученый Карл Линней, создавая единую систему классификации растительного и животного мира. Грибы поместил в категорию «хаос» (в переводе с греческого – «первобытный мрак, из которого возник мир»).

Плесень (плесневые грибки) – представитель особого царства живой природы.  Плесень относится к классу грибов, которых насчитывается свыше 100 000 видов, включая шляпочные грибы, ржавчинные грибы и дрожжи.

Плесень бывает:

- дрожжевым грибком

- плесневым (растет на камне, бетоне, краске),

- грибком синевы (растет в клетчатке дерева),

- грибком гниения (бактериальная, белая, бурая гниль, растущая на древесине и фруктах).

Чёрная, зелёная, красная, синяя, белая плесень названа так за окраску своей внешней части нитей.

1.3. Условия появления и развития плесени

Очень часто многие задают вопрос: «Откуда берётся плесень?» Очень просто - из воздуха. Споры, мельчайшие «семена» грибов, невидимы для человеческого глаза и свободно переносятся ветром. Вместе с пылью некоторое их количество всегда находится в воздухе. 

Приходя с улицы, мы всегда заходим в дом не одни: на своей одежде мы приносим различные виды микроорганизмов, в том числе споры плесневых грибов. Мы можем принести из магазина продукты, которые могут оказаться заражёнными плесенью. А в наших домах есть питательная среда для размножения этих спор, которые постепенно превращаются в плесень. В качестве такой благоприятной среды могут выступать бумага, дерево, бетон, камни, ткани, побелка и даже комнатные цветы. Оседая на эти поверхности, спорам необходимо еще одно важное условие: наличие повышенной влажности и плохой вентиляции. И в наших домах есть такие места, где есть условия для прорастания плесени, это ванные комнаты, шкафы, но чаще всего плесень появляется на кухне. Там всегда повышенная влажность из-за того, что кипит готовящаяся еда. И если нет хорошей вентиляции, пар начинает конденсироваться на потолке, стенах, и кухонной мебели.

Считается, что идеальные условия для появления и распространения плесени -температура +20 ⁰С и относительная влажность воздуха выше 95 %. Плесень не боится отрицательных температур. Она как бы находится в состояние сна, не спорообразует.

1.4. Вред и польза плесени для человека

Вред. Ученые многих медицинских институтов разных стран давно изучают грибки и выявляют болезни, которые появляются при контакте с ними.

В наш организм спору плесени попадают чаще всего при вдыхание и многие считают, что, если вдохнуть споры грибка заболеешь. Но это не так. У человека и любого живого существа есть иммунная система, которая  предназначена для уничтожения патогенной микрофлоры и грибков, а значит и их спор. Но до какого-то времени будет происходить борьба и, если вовремя не принять меры, грибок начнет развиваться в организме, причиняя ему вред. Может развиться астма.

Не менее опасно соприкосновение кожных покровов человека с грибком. Обычно это трудноизлечимые болезни, а при сниженном иммунитете часто заканчивающиеся смертью. При контакте кожи человека с грибком возникают заболевания, которые называются микозы. Происходит поражение кожи, разрушение ногтевой пластины и слизистых оболочек глаз, носа, уха. Далее проблема переходит глубже, провоцируя болезни костей, мышечной массы, переходя на внутренние органы.

Ещё один из способов попадания плесени в наш организм, это поедание испорченных продуктов. Очень многие люди, не зная на сколько опасна плесень, совершают ошибку, счищая или обрезая плесень, например с хлеба или овощей и фруктов. Тонкие нити грибка проникают далеко вглубь продукта, хотя это и незаметно. Съев очищенные от плесени продукты, мы получаем пищевое отравление (ботулизм), которое часто сопровождаются сильной диареей, метеоризмом, болями в животе и сильной интоксикацией.

Так же плесень приносит вред человеку разрушая его жилище и другие постройки. Уничтожает урожай и происходит порча запасов. Порча продуктов, книг, мебели. Гибель домашних животных.

Польза. Прочитав о вреде плесени, сложно поверить в то, что она бывает и полезной. Самая главная её польза заключается в способности убивать бактерии. Пенициллин – первый в мире антибиотик, спасший жизни сотням тысяч военных во время Второй мировой войны, впервые был выведен британским бактериологом Александром Флемингом в 1928 году из штамма плесневого гриба вида Пенициллум нотатум.

Оказывается не вся плесень, что на продуктах, опасна. Существует и съедобная плесень, с помощью которых человечество вот уже несколько веков изготавливает деликатесные голубые сыры, вино и колбасы.
В странах Востока плесени некоторых родов издавна применяют при производстве спиртных напитков, для приготовления продуктов питания из сои и разных соусов.

Плесневые грибы широко применяют в пищевой и фармацевтической промышленности как основной компонент для производства лимонной кислоты.

Многие виды плесени применяют в целлюлозно-бумажной промышленности для переработки сырья и получения определённых сортов бумаги и картона из древесных и бумажных отходов.

В сельском хозяйстве плесневые грибы нужны для борьбы со многими насекомыми-вредителями, например, колорадским жуком, картофельной коровкой, кукурузным мотыльком, свекловичным долгоносиком.

В авиастроении также нашлось место плесневым грибам — при их участии изготавливают смеси, защищающие крылья самолётов от обледенения при взлёте и посадке.

Дрожжевой грибок применяется при приготовления хлебобулочных изделий. Дрожжи питаются сахаром, превращая его в спирт. При этом выделяется углекислый газ, который способствует подниманию теста, делает его лёгким и пористым.

1.5. Способы борьбы с плесенью

Во-первых, чтобы уничтожить плесень, нужно сначала создать в помещении условия, в которых грибки не будут размножаться. Для этого проводятся следующие мероприятия: 

1. Необходимо, как можно чаще проветривать помещение.

2. Не сушить бельё на батареях, так как испаряющаяся влага создаёт идеальные условия для размножения плесени. 

3. Ни в коем случае нельзя складывать в шкафы не высохшие до конца вещи. В закрытом пространстве они повысят влажность, что приведёт к размножению грибков.

Во-вторых, стены помещения нужно обязательно обработать специальными антисептиками. Они оказывают фунгицидное (противогрибковое), а также антибактериальное воздействия, что позволяет разрушить и полностью удалить споры. Сейчас очень многие производители отделочных материалов добавляют противогрибковые антисептики в лаки, краски, шпаклёвки или грунтовки, что весьма, очень удобно, потому что обработка стен будет происходить на стадии строительства или во время ремонта.

1.6. Интересные факты о плесени

В 2000 гoдy японец Тошуки Нaкагаки сооpудил лабиринт, у одного из вxодов которого расположил гриб Physarum polycephalum. На другом конце лабиринта был положен кусочек сахара. Плесень сразу начала пускать ростки в сторону сахара, и через 4 часа методом проб и ошибок, добралась до лакомства. Отщипнув от гриба кусочек, учёный снова поместил его в начало лабиринта, и гриб пошёл по самому короткому пути. А ещё одна часть, поднявшись по стене, начала свой путь к сахару по потолку. Получается, плесень обладает зачатками памяти и способностью нестандартно решать трудные задачи.  
Гoвapд Картер в 1922 годy исследовал гробницу Тутанxамона, а в последующие десятилетия при загадочных обстоятельствах умерли практически все участники той знаменитой экспедиции. Ученый мир заговорил о проклятии фараона, но все оказалось прозаичней. В погребении и в легких фараона находился грибок, вызывающий сильнейшую пневмонию. Позже выяснили, что это были споры гриба Аспергиллус нигерус. Интересно, попал он туда случайно, или древние египтяне знали о его способности убивать, и поместили гриб, чтобы защитить царскую гробницу от осквернителей.

2. Экспериментальная часть
2.1. Практическая работа №1

«Выращивание плесневых грибов и их поиск в доме»

Опыт №1 «Выращивание плесени на хлебе» (Приложение 1)

Цель: вырастить плесень на кусочке ржаного хлеба, создавая для этого благоприятные условия: тепло и влажность.

Ингредиенты для опыта: 2 кусочка ржаного хлеба, целлофановый пакет.

Продукты питания богаты углеводами, которые необходимы плесневым грибам.

Я отрезал для опыта два кусочка хлеба. Один кусок был оставлен просто на тарелке, второй я поместил в целлофановый пакет. Первый кусочек хлеба просто засох на четвёртые сутки эксперимента, а на втором не было никаких признаков плесени. Мне пришлось немного намочить второй кусочек, потрогать его руками и опять поместить в целлофановый пакет.

Таблица №1. Результаты опыта № 1

Опыт №2 «Выращивание плесени на разных продуктах питания» (Приложение 2)

Цель: попытаться вырастить плесень на других продуктах, без создания благоприятных условий.

Ингредиенты для опыта: 

• Мандарин (был куплен уже испорченным)

• Остаток компота с ягодами

• Остаток консервированного борща

• Варенье под металлической крышкой

При попытке употребить мандарин, я заметил, что он испорчен. Одна сторона была мягкой, с парочкой белых точек, и неприятно пахла гнилью. Я положил мандарин на лист бумаги и убрал в шкафчик, который специально освободил для опыта. В шкафчик я не заглядывал. В шкафчике было темно. Через 6 дней, я решил проверить мандарин и обнаружил, что он на половину покрыт плотным слоем уже зелёной плесени. По кроям зелёного была тонкая белая полоска, это не созревшая плесень, которая продолжала расти. Сам мандарин стал очень мягким и от него шёл специфический запах плесени.

Остаток компота с ягодами был оставлен специально. Банка с содержимым стояла на столе в открытом виде. Я предположил, что если споры плесени находятся в воздухе, то оседая, попадут в банку и начнут прорастать. Моё предположение было верно. Уже на третьи сутки, на поверхности ягод образовался белый налёт, который очень стремительно стал разрастаться и приобретать зелёный цвет. Из банки пахло ягодами и плесенью.

Банка с остатком консервированного борща стояла в холодильнике, закрытая капроновой крышкой. Белый налёт появился только на 9 сутки от начала эксперимента. Банку из холодильника я не доставал и не открывал. В таких условиях она развивалась медленно, но всё же за 3 недели (с момента появления белого налёта) смогла разрастись до внушительных размеров и стать очень тёмного цвета.

Банка с черносмородиновым вареньем под металлической крышкой стояла у нас в холодильнике с лета. Его нам привезла бабушка. Открыв банку, в первую очередь мы почувствовали неприятный запах, а потом обнаружили маленькие и пушистые кружочки плесени на поверхности варенья. Это была не первая такая банка с «сюрпризом». Абсолютно всё варенье, привезённое бабушкой, было поражено плесневыми грибами. Варенье нам пришлось выкинуть, за исключением одной банки, за которой я стал наблюдать. Банка стояла вне холодильника, но было закрыта крышкой. В течение недели я заглядывал под крышку. Плесень оставалась без изменений по размеру, но меняла свой цвет, с белого на зелёный, по мере своего созревания. Специфический запах усиливался с каждым днём.

Таблица № 2. Результаты опыта № 2

Опыт № 3 «Поиск плесени в доме» (Приложение 3)

Цель: найти плесень в доме.

Моя семья живёт в деревянном доме. Оконные рамы у нас тоже деревянные, в них нет форточек, и они не открываются. Щели в рамах промазаны герметиком, для утепления. Окна постоянно запотевают. Причин этому много, постоянно готовится еда, бельё сушится на батареях. И плохая вентиляция по причине отсутствия возможности открыть окна. На рамах в уголках я давно заметил чёрный налёт в виде слизи, с которым пытается бороться моя мама, но у неё ничего не получается. Каждый раз после того, как мама вымоет окна, чёрный налёт появляется вновь. Изучив интернет - ресурсы я пришёл к выводу, что налёт на наших окнах – это чёрная плесень.

Ещё я обратил внимание, что лук, купленный в магазине, имеет налёт, в виде чёрной пыли. Эта чёрная пыль очень схожа по цвету с плесенью, которая образуется в уголках наших оконных рам. На луке налёт образовался, возможно, из-за несоблюдения правил хранения. Я решил исследовать этот налёт.

Тат как дрожжи тоже являются грибами, и мама ими очень часто пользуется, когда печёт пирожки, то я захотел и их исследовать. Для этого я купил дрожжи в магазине и пересыпал их в маленькую баночку.

Таблица № 3. Результаты опыта № 3

2.2. Практическая работа №2 «Изучение строения плесневых грибов под микроскопом»

Цель моей работы - изучить строение плесневого грибов, которые мне удалось вырастить и обнаружить дома, под микроскопом. Для этого я воспользуемся специальным оборудованием: микроскопом, предметным и покровным стеклом, пинцетом, пипеткой.

Я аккуратно собрал образцы плесени, отщипнул по небольшому кусочку от разных видов пинцетом, поместил их на предметные стёкла и капнул немного воды. Затем накрыл сверху покрывными стеклами и поочерёдно стал рассматривать их в микроскоп.

Образцы плесени, которые имели одинаковый внешний вид, цвет, запах, я объединил в группы:

1 группа: (Приложение 4)

Образец № 1. Плесень с хлеба

Образец № 4. Остаток консервированного борща

Образец № 5. Варенье под металлической крышкой

Рассмотрев данные образцы в микроскоп, при десятикратном увеличении я увидел множество тонких бесцветных нитей – это гифы мицелия гриба. Грибница состоит всего из од­ной сильно разросшейся и разветвленной клетки. Так же отчётливо видны вертикальные нити грибницы – это спорангиеносцы, а на них спорангий, в котором находятся споры. Для того чтобы рассмотреть споры данного гриба я намочил покровное стекло и прислонил его к плесени. В микроскоп, при сорокакратном увеличении я смог добиться чёткого изображения спор и увидел, что спор очень-очень много. Сравнив свои фотографии плесени под микроскопом с фотографиями плесени в энциклопедии, я пришёл к выводу, что на образцах № 1, 4 и 5 вырос гриб Мукор.

2 группа: (Приложение 6)

Образец № 2. Мандарин (был куплен уже испорченным)

Образец № 3. Остаток компота с ягодами

Рассмотрев данные образцы в микроскоп, при десятикратном увеличении я увидел, ветвящиеся гифы мицелия, прозрачные и они блестят. При сорокакратном увеличении я смог рассмотреть, гифы состоят из множества клеток и от них отходят прямостоящие или приподнимающиеся конидиеносцы. Эти образования ветвятся в верхнем отделе и формируют кисточки, несущие цепочки одноклеточных конидий. Споры данного гриба были очень отчётливо видны, не было необходимости специально их мочить. Сравнив свои фотографии плесени под микроскопом с фотографиями плесени в энциклопедии, я пришёл к выводу, что на образцах № 2 и 3 вырос гриб Пеницилл.

3 группа: (Приложение 7)

Образец № 6. Чёрный налёт с оконной рамы

Образец № 7. Чёрный налёт с лука

Данные образцы, я смог рассмотреть только при десятикратном увеличении. Оба образца имеют глянцевую поверхность, на которой просматриваются чёрные вкрапления в виде отдельных шариков. При сорокакратном увеличении я не смог рассмотреть эти шарики, возможно, это связано с техническими способностями моего микроскопа. Именно поэтому я не могу точно определить вид данных грибов.

Самое интересное, что мне удалось не просто рассмотреть, и снять на видео, так это пылевых клещей, которые находились в образце № 6. Их было четверо, их тела были прозрачными с чёрными точками внутри тела. Лапы у них очень странные, двойные.

4 группа: Дрожжи хлебопекарные сухие (Приложение 8)

Под микроскопом я рассмотрел, что сухие дрожжи состоят из одной неподвижной клетки, имеющей разную форму: круглые, овальные, палочковидные. Цвет дрожжей жёлтый или песочный.

Таблица № 4. Результаты исследования образцов плесени

II. Заключение

Закончив свою исследовательскую работу, я могу сказать, что поставленная цель достигнута, задачи решены. Я смог самостоятельно вырастить плесень в домашних условиях и изучил ее. Рассмотрев все образцы плесени, я могу сделать несколько выводов:

1. Плесень – это тоже гриб, который размножается спорами и споры находятся абсолютно везде.

2. Плесень образуется быстрее в закрытом пространстве и активно размножается при комнатной температуре, а также важным условием появления и роста плесени является влажность.

3. Даже пониженная температура (в условиях холодильника) и наличие кислородной среды не спасут наши продукты питания от развития на них плесени.

4. Плесень для человека и друг, и враг. Плесень атакует дома, пищу, инструменты из дерева, мебель, книги и многое другое, а человек, в свою очередь, научился использовать её в пищу и в производстве лекарств.

5. Я понял, что регулярная уборка, проветривание комнат и личная гигиена – одно из главных условий для сохранения моего здоровья и здоровья членов моей большой семьи.

III. Литература

1. Александрова В.П., Болгова И.В. Экология живых организмов. Практикум с основами экологического проектирования. 6–7 классы. ФГОС. – М.: ВАКО, 2015.

2. Околитенко Н.И. Биология для увлеченных. Ростов-на-Дону: «Феникс», 2006.

3. Энциклопедия «Я познаю мир. Ботаника». Автор Ю.Н. Касаткина («Астрель» Москва 2006г.) 

4. Энциклопедия детям «Про всё на свете» Автор О. Ортега, С. Касарес (Ростов –на-Дону: Владис, 2015г.)

5. Журнал "Наука и жизнь", №10, 2009 год, Статья «Многоликая плесень»

6. http://мегафакты.рф/интересные-факты-о-плесени/

7. https://plesneveet.ru/pleseni/rol-pleseni-v-zhiznedeyatelnosti-cheloveka-interesnye-fakty-o-kotoryh-vy-ne-znali/

IV. Приложение

1. Практическая работа №1 «Выращивание плесневых грибов и их поиск в доме». Опыт №1 «Выращивание плесени на хлебе»

2. Опыт №2 «Выращивание плесени на разных продуктах питания»

3. Опыт № 3 «Поиск плесени в доме»

4. Практическая работа №2 «Изучение строения плесневых грибов под микроскопом»: 1 группа

5. «Изучение строения плесневых грибов под микроскопом»: 2 группа

6. «Изучение строения плесневых грибов под микроскопом»: 3 группа

7. «Изучение строения плесневых грибов под микроскопом»: 4 группа

Приложение 1

Практическая работа №1 «Выращивание плесневых грибов и их поиск в доме». Опыт №1 «Выращивание плесени на хлебе»

Приложение 2

Опыт №2 «Выращивание плесени на разных продуктах питания»

Приложение 3

Опыт № 3 «Поиск плесени в доме»

Приложение 4

Практическая работа №2 «Изучение строения плесневых грибов под микроскопом»: 1 группа

Приложение 5

«Изучение строения плесневых грибов под микроскопом»:

2 группа

Приложение 6

«Изучение строения плесневых грибов под микроскопом»: 3 группа

Приложение 7

« Изучение строения плесневых грибов под микроскопом»: 4 группа