Презентация к уроку в профильном 8 классе по теме "Зигомицеты и аскомицеты"

О чем идет речь?

• Она появилась на Земле 200 миллионов лет назад. С тех пор она убивает и спасает от смерти. Ее называют "хлебом дьявола" и "плевком Бога". Она вездесуща и неистребима. Она упоминается в священных книгах и приводит в отчаяние ученых. Она способна управлять огромными массами людей и менять ход истории. Она сказочно красива, но вызывает отвращение – и называют ее ...

Зигомицеты и Аскомицеты

Цель урока: познакомиться с многообразием

Грибов, выявить особенности строения, размножения

и значение Зигомицетов и Аскомицетов.

Систематика Грибов

Правильны или неправильны следующие суждения?

• 1.Плесень - микроскопические грибы.
• 2.Размножаются только спорами.
• 3.Плесень питается только за счёт других живых организмов. Они паразиты.
• 4.Плесень живет только там, где тепло, влажно, много питательных веществ
• 5.Плесень приносит только вред.

Каковы особенности зигомицетов?

Мицелий обычно неклеточный

многоядерный .

В клеточной стенке хитин и хитозан.

При бесполом размножении

образуются спорангии на

спорангиеносцах , с

многочисленными неподвижными

спорами, так называемыми

спорангиоспорами.

Половой процесс зигогамия. Концы

двух гиф сближаются и на каждом

конце отделяется по клетке.

Клетки не дифференцированные

на гаметы сливаются между собой.

Получающаяся зигота имеет

характер покоящейся споры

(поэтому ее называют еще

зигоспорой).

Задание.

Подпишите рисунки

Цикл развития Mucor

Мукоровые грибы могут размножаться

спорами, частями мицелия, а при

неблагоприятных условиях – половым путем.

Их жизненный цикл проходит в гаплоидном

состоянии, диплоидная только зигота.

Размножение мукора:

1 – мицелий гриба; 2 – спорагиеносцы; 3 – спорангии; 4 – споры бесполого спороношения; 5 – образование гаметангиев; 6 – отделение гаметангиев мукора; 7 – многоядерная зигота; 8 – споры полового спороношения

Широко распространены в верхнем слое почвы, также развиваются на продуктах питания и органических остатках. Другие используются для получения антибиотиков или в качестве закваски (так как некоторые мукоровые грибы обладают высокой ферментативной активностью). Сапротрофы.

Некоторые виды вызывают болезни (мукоромикозы) животных и человека. Паразиты.

Rhizopus

Это интересно….

Гриб Пилоболус

Некоторые зигомицеты, такие как пилоболус (Pilobolus), могут двигаться к “цели” — его спорангии тянутся в сторону яркого света. Этот зигомицет разлагает навоз. Его спороносные гифы изгибаются в сторону света. Затем гриб выбрасывает свои споры в струе воды, и таким образом они могут переноситься на расстояния до 2,5 м. Травоядные животные заглатывают грибы вместе с травой и затем распространяют споры вместе с фекалиями, тем самым создавая условия для прорастания следующего поколения грибов.

Гломеромицеты — группа грибов, относящихся к отделу Glomeromycota, которых раньше относили к зигомицетам. Хотя к настоящему времени выявлено всего 160 видов, эта группа имеет большое экологическое значение, т.к. почти все представители гломеромицетов формируют арбускулярную микоризу. Кончики гиф образуют внутри клетки корня растения крошечные древовидные арбускулы (от лат. arbuscula — “молодое деревце”). Мутуалистические взаимоотношения с гломеромицетами характерны для более чем 80% всех известных видов растений.

Каковы особенности аскомицетов?

• Мицелий гаплоидный, септированный, ветвящийся. Через поры цитоплазма и ядра могут переходить в соседние клетки.
• Бесполое размножение осуществляется экзогенно, с помощью конидий – спор (в переводе с греческого «конидии» – мелкая пыль), отшнуровывающихся от особых клеток конидиеносца .
• При половом размножении образуются сумки – аски , в которых формируются путем мейоза гаплоидные споры полового спороношения.

Penicillium

Saccharomyces cerevisiae

Aspergillus

Конидии выпускаются во внешнюю среду с конидиеносцев — кончиков специализированных гиф, часто собранных в кластеры или длинные цепочки, с которых они могут быть рассеяны ветром.

Конидии также могут быть задействованы в половом размножении, при слиянии мицелиев разных типов, как происходит у рода Neurospora.

В результате плазмогамии — слияния двух разных типов мицелия — образуются дикариотические клетки, каждая с двумя гаплоидными ядрами от обоих родителей. Из клеток на кончиках этого дикариотического мицелия развиваются аски . В каждом аске происходит кариогамия — объединение родительских геномов, а затем в результате мейоза формируются четыре генетически различных ядра. Такой процесс обычно сопровождается митотическим делением, и формируются восемь аскоспор . Аскоспоры развиваются, и в конечном итоге покидают аскокарпий .

Это интересно…

ОЛИМПИАДНИКАМ

Через несколько дней после того, как мицелий прорастает из споры, образуются воздушные гифы, на которых формируются круглые вегетативные споры оранжевого цвета – макроконидии (со временем оранжевую окраску приобретает и сам мицелий). Они гаплоидны, но как правило многоядерны, и формируются путем митоза. Половой процесс устроен так: к в определенный момент мицелий образует клубок, так называемый протоперитеций, из которого начинают расти так называемые аскогоны. Когда на аскогон попадает микро - (одноядерная) или макро - (многоядерная) конидия или вегетативный гиф другой особи, то ядра оттуда проникают в аскогон. Любопытно, что у нейроспоры существует два пола, вернее половых класса (mating classes), которые обозначаются как mat А и mat а. Внешне мицелий особей, принадлежащих к разным половым классам, никак не различается, но оплодотворение происходит только в том случае, если протоперитеций и контактирующий с ним конидий или гиф относятся к разным классам. Дальше происходит самое оригинальное – ядра от разных родителей находят друг друга, но не сливаются, а располагаются парами друг возле друга. После этого из аскогона начинает расти аскогенный гиф, он состоит из дикарионов  – отдельных клеток, несущих по два ядра, полученных от разных родителей и принадлежащих к разным половым классам. Аскогенные гифы оказываются заключенными в перитеций - полый орган, в который протоперитеций превращается через сутки своего существования. В определенный момент в клетке на конце аскогенного гифа ядра делятся, а сама клетка загибается крючком и делится на три – по одному ядру на концах и два разнополых ядра в средней клетке – аске. Только там, наконец, разнополые ядра сливаются, после чего диплоидное ядро сразу же претерпевает мейоз и дает четыре гаплоидные клетки, которые вслед за этим делятся еще раз митозом, так что получается восемь гаплоидных аскоспор. Зрелые аски (их около 200) разрывают перитеций и споры выстреливаются из них. Вступление мицелиев в половое или вегетативное размножение можно регулировать - так, освещение синим светом стимулирует половой процесс на среде, бедной азотом , и вегетативное размножение на среде, богатой азотом. Обычно же материнский организм выращивают на специальной среде, способствующей образование протоперитециев и «опыляют» конидиями или фрагментами гифов противоположного полового класса. Аскогенные гифы и молодые аски появляются на 3й день, мейотические деления происходят на 4-5й день, на 5-8 день созревают споры.

Neurospora имеет самый высокий известный уровень мутаций среди всех форм жизни. Эта скорость в 100–1000 раз выше, чем у человека, рисовых и плодовых мух, и в 10 000 раз выше, чем у бактерии Escherichia coli . Только РНК-вирусы имеют более высокую частоту мутаций.

Жизненный цикл Нейроспоры

ОЛИМПИАДНИКАМ

Половые споры Neurospora crassa имеют характерные полоски, которые напоминают нервные волокна

ОЛИМПИАДНИКАМ

Типы плодовых тел аскомицетов

Способ формирования и размещения сумок у аскомицетов может быть различным, и это используется для классификации аскомицетов.

У примитивных аскомицетов сумки образуются непосредственно на мицелии, а у высших – в специальных вместилищах, называемых плодовыми телами.

Выделяют три типа настоящих плодовых тел: клейстотеций, перитеций, апотеций .

Клейстотеций – плодовое тело шаровидной формы, совершенно закрытое. Сумки располагаются внутри плодового тела в беспорядке или пучком

(мучнистая роса)

Перитеций – плодовое тело шаровидной, грушевидной или колбообразной формы с узким выводным отверстием на вершине

(спорынья, ксилария)

Апотеций – плодовое тело чаще всего воронковидной, чашеоб-

разной или блюдцевидной формы, в зрелом возрасте – открытое,

на ножке или без ножки

(сморчки, строчки, геопиксис)

Пеницилл (Penicillium)

Пеницилл (кистевик). Сначала имеет вид белого паутинного налета, а затем приобретает зеленоватый или голубоватый оттенок. От мицелия вверх поднимаются конидиеносцы, концы которых образуют кисточку. На кончике каждого ответвления экзогенно образуется цепочка округлых спор – конидий. За форму конидиеносцев пенициллы иногда называют «леечной плесенью» - группы конидий на концах конидиеносцев напоминают струйки воды, вытекающие из лейки. Они разносятся токами воздуха и дают начало новому мицелию. Половое размножение происходит редко. При этом происходит слияние гаметангиев и образование клейстотециев, плодовых тел, содержащих аски (сумки), в которых после слияния ядер, образования зигот и мейоза развиваются гаплоидные аскоспоры. Образование плодовых тел можно обнаружить по появлению лимонно-желтой окраски, появляющейся там, где наблюдается скопление плодовых тел.

Пеницилл:

1 — мицелий; 2 — конидиеносцы;

3 — конидии.

Сапротрофные виды пеницилла минерализуют органические вещества почвы. Некоторые виды используются для приготовления антибиотика пенициллина. В 1928 году английский ученый и врач Александр Флеминг обратил внимание на то, что вокруг колонии пеницилла, выросшей на чашке Петри с культурой стафилококка, все клетки стафилококка около пеницилла погибли. Только в 1941-1942 году в Англии и США на основе Penicillum notatum началось промышленное производство пенициллина. В 1942 году сотрудники Института эпидемиологии и микробиологии (ИЭМ) им. Н.Ф.Гамалеи во главе с З.В.Ермольевой наладили производство отечественного пенициллина на основе Penicillum chrysogenum. Также используются в пищевой промышленности для приготовления особых сортов сыра.

Александр Флеминг Колонии пеницилла на чашке Петри Зинаида Ермольева

Каковы особенности строения и жизнедеятельности дрожжевых грибов?

Дрожжи. Относятся к голосумчатым, сумки лежат на мицелии открыто. Одноклеточные грибы, вегетативное тело которых состоит из одиночных овальных клеток с одним ядром. Дрожжи представлены большим числом видов, широко распространенных в природе. Только в культуре существуют пекарские дрожжи, представленные сотнями рас: винными, хлебопекарными, пивными. Винные встречаются в природе на поверхности плодов. Разные виды дрожжей могут существовать в диплоидной или гаплоидной фазах.

Дрожжи характеризуются сильно выраженным аэробным обменом веществ. В качестве источника углерода они используют различные сахара, простые и многоатомные спирты, органические кислоты и другие вещества. Способность сбраживать углеводы, расщепляя глюкозу с образованием этилового спирта и углекислого газа, послужила основой для введения дрожжей в культуру.

С 6 Н 12 О 6 → 2С 2 Н 5 ОН +2СО 2

Почкование и половое размножение диплоидных дрожжей

При благоприятных условиях (наличие в среде углеводов и нужной температуры) дрожжи длительное время размножаются вегетативным способом – почкованием. Почка возникает на одном конце клетки, начинает разрастаться и отделяется от материнской клетки. Часто дочерняя клетка не теряет связи с материнской и сама начинает образовывать почки. В результате образуются короткие цепочки клеток. Однако связь между ними непрочная, и при встряхивании такие цепочки распадаются на отдельные клетки. При недостатке питания и избытке кислорода происходит половое размножение по типу хологамии – сливаются две клетки, после слияния ядер диплоидная родительская клетка мейотически делится и образуется сумка с 4 аскоспорами. Споры сливаются с образованием новой диплоидной дрожжевой клетки. У гаплоидных дрожжей жизненные циклы иные, но при половом размножении всегда происходит образование спор полового размножения.

Дрожжеподобные грибы Candida albicans

• Это обычный компонент кишечной микрофлоры.
• Однако при нарушении состава микробиоценоза в

результате применения антибиотиков и стероидных гормонов (подавляющих иммунную систему) дрожжи начинают усиленно размножаться, вызывая кандидомикозы.

Каковы особенности строения и жизнедеятельности паразитических аскомицетов?

Erysiphe – Мучнистая роса

На поверхности листьев и плодах формирует мицелий. На нем образуются простые конидиеносцы с цепочками многочисленных конидий.

Парша – заболевание, которое часто встречается на яблонях и грушах,

поражает листья, стебли и плоды, сильно снижает урожай. Сумчатое

плодоношение развивается только на опавших листьях после

зимовки.

Claviceps – Спорынья. Легко обнаруживается осенью: на колосьях среди зерновок хорошо заметны черно-фиолетовые рожки – склероции, выступающие из колоса.

Они состоят из плотно переплетенных гифов. Это стадия покоя гриба. В период созревания ржи они опадают на землю и зимуют под снегом. Весной на них образуются шаровидные головки красноватого цвета на длинных ножках. По периферии головки расположено множество плодовых тел – перитециев , напоминающих кувшинчики, здесь и находятся сумки, аски с аскоспорами. Созревание спор происходит во время цветения ржи.

Созревшие споры попадают на рыльце пестика ржи и прорастают, образуя мицелий. Гифы мицелия внедряются в завязь и разрушают ее. На концах грибных нитей образуются в огромном количестве округлые конидиоспоры. При этом нити гриба выделяют сладкую жидкость – медвяную росу, привлекающую насекомых, в первую очередь мух. Перелетая с одного колоса на другой, насекомые разносят споры грибы на незараженные колосья. Конидии, попав на завязь, образуют грибницу, которая к осени уплотняется, наружные слои ее окрашиваются, и вместо зерновки в колосе формируются рожки.

Рожки спорыньи содержат ядовитые алкалоиды, которые, попадая в организм человека, вызывают отравление (иногда со смертельным исходом), называемое эрготизм . Алкалоиды спорыньи вызывают сильные судороги «злые корчи» спазмы кровеносных сосудов настолько сильные, что ткани отмирают, и начинается гангрена – «антонов огонь». Один из алкалоидов спорыньи – близкий химический аналог наркотика ЛСД, сильнейший галлюциноген. Некоторые из алкалоидов спорыньи применяются в медицине.

Объясните.

• Чем отличается образование спор у мукора и пеницилла?
• Сухари и хрустящие хлебцы долго не плесневеют. На свежем хлебе, джеме и

пироге с фруктами быстро появляется налет плесени. Объясните причину.

Рефлексия (ПОПС- формулы):

• П-позиция (Я считаю, что плесневые грибы….,а дрожжи можно применить….)
• О-объяснение-обоснование (Потому что мукор и пеницилл появляются   …,а дрожжи…)
• П-пример. Третье предложение (ориентированное на умение доказать правоту своей позиции на практике) начинается со слов: «Я могу это доказать на примере...»
• С-следствие. Четвёртое предложение (следствие, суждение, выводы) начинается со слов: «Исходя из этого, я делаю вывод о том, что...»

Выводы:

• Зигомицеты – грибы, обладающие хорошо развитым одноклеточным многоядерным разветвленным мицелием, основная фаза жизненного цикла которых проходит в гаплоидном состоянии.
• Аскомицеты – грибы, большинство которых обладают разветвленным септированным мицелием, основная фаза жизненного цикла также протекает в гаплоидном состоянии. Бесполое размножение осуществляется экзогенными спорами, при половом размножении образуются аскоспоры.
• Зигомицеты и аскомицеты, являясь сапротрофами, выполняют роль редуцентов в экосистемах, замыкая круговорот веществ и энергии. Есть также паразитические формы и симбиотические организмы.

Словарь терминов:

• Зигомицеты
• Мукоромицеты
• Аскомицеты
• Зигоспора
• Спорангий
• Спорангиеносец
• Зигогамия
• Конидия
• Конидиеносец
• Аск
• Аскокарпий
• Плазмогамия
• Кариогамия

Домашнее задание: читать п. 2, выполнить задания в рабочей тетради на стр. 6-9, изучить схемы жизненных циклов грибов.