Микробиология

   7. Плесневые  грибы: их величина, форма, строение, размножение, спорообразование.

             Грибы — обширная группа микроорганизмов, включающая в себя около 100 000 видов. Грибы выделены в отдельное царство, так как это древняя группа организмов, существовавшая еще до разделения растений и животных. Грибы отличаются от растений и животных, прежде всего типом питания. Грибы не имеют хлоропластов и не могут сами синтезировать органические вещества, а могут лишь утилизировать органические вещества умерших организмов. В отличие от животных грибы питаются всасыванием питательных веществ из окружающей среды. Они всасывалыцики, или осмотрофы. Особенности питания положили существенный отпечаток на морфологию и физиологию грибов.

           Плесневые грибы относятся к низшим споровым растениям, лишенным хлорофилла. Часто их называют также плесенями. Наиболее распространенными грибами являются грибы рода АСПЕРГИЛУС, ПЕНИЦИЛЛИУМ.

           Для своей жизнедеятельности грибы нуждаются в готовых органических веществах в связи с неспособностью самостоятельно осуществлять фотосинтез, т. е. образовывать органические вещества из углекислого газа. Нуждаются они и в доступе воздуха, так как без; кислорода развиваться не могут.

          По строению клетки плесневые грибы принципиально не отличаются от клеток бактерий и дрожжей, но имеют одно, а иногда и несколько дифференцированных ядер. В цитоплазме их клеток часто образуются одна или несколько полостей — вакуолей, заполненных клеточной жидкостью. Образование вакуолей обусловлено старением белковых коллоидов цитоплазмы и снижением в связи с этим способности удерживать воду в связанном состоянии. Небольшое количество избыточной влаги и образует вакуоль. Вакуоли играют и некоторую положительную роль, являясь резервуаром, собирающим те вредные для клеток продукты жизнедеятельности, которые не могут быть выделены по каким-либо причинам во внешнюю среду.

              Клетки имеют сильно вытянутую форму и поэтому напоминают нити—гифы. Толщина их 1—15 мкм. Они сильно ветвятся, образуя переплетающуюся массу— мицелий, или грибницу. Мицелий является телом плесневых грибов. Среди плесневых грибов встречаются одноклеточные и многоклеточные (рис. 4).

             Гифы частично разрастаются по поверхности какого-либо предмета, представляющего для гриба питательный субстрат, частично внедряются в него. Такое разрастание имеет большое значение для питания гриба, так как обеспечивает большую поверхность соприкосновения гиф с питательным субстратом. Поверхностная грибница образует бархатистые, войлочные, ватообразные или кожистые налеты различной окраски. . Различная окраска его (зеленая,, черная, оливковая, розовая, белая, серая и др.) зависит от окраски конидий, спор, оидии, которые по достижении грибами физиологической’зрелости образуются в громадном количестве. Мицелий грибов, как, правило, бесцветен.

 В воздушном  мицелии имеются плодоносящие  гифы, на которых образуются споры,  придающие в массе характерный  цвет всему плесневому налету. Многие грибы имеют белую или  слабоокрашенную грибницу, у других  она бурая или даже черная. Особенно усиливается окраска  с возрастом. 
              Грибница может видоизменяться, причем различные ее видоизменения берут на себя определенные функции. В одних случаях образуются тяжи, состоящие из многих плотно прилегающих друг к другу гиф. Такие тяжи служат для проведения питательных веществ на большие расстояния. В других случаях образуются клубочки, состоящие из плотно переплетенных гиф, богатых питательным материалом и покрытых толстой оболочкой темноокрашенной ткани. Эти образования носят название склероциев и служат для перенесения неблагоприятных условий. Мицелий высших грибов состоит из многих клеток, а у низших он представляет собой одну разросшуюся и разветвленную клетку.

          Конидии образуются путем отделения непосредственно от конидиеносцев или особых клеток, расположенных на их вершине. Эти клетки обычно имеют продолговатую форму и называются стеригмами. Конидии располагаются на конидиеносцах (или на стеригмах) поодиночке, цепочками и др.

     Плесневые  грибы размножаются вегетативно  и спорами.

        Споры — тельца различной формы,  имеющие размеры до нескольких  микрон; обычно находятся на концах  гиф воздушной части мицелия,  внутри особых образований овальной  и полукруглой формы — спорангий.

        При вегетативном размножении начало новому грибному организму может дать любой участок мицелия, оторвавшийся от материнского тела. Иногда происходит распад гиф на отдельные клетки, называемые артроспорами. Каждая такая клетка может дать начало новой грибной колонии. 
         Образование спор у грибов может являться результатом полового или бесполого размножения. Спороносные органы и образовавшиеся на них споры чрезвычайно разнообразны по форме и характерны для каждого вида гриба. Споры бесполого размножения обычно развиваются на особых более или менее дифференцированных ветвях мицелия. У некоторых грибов споры образуются внутри специальных клеток, которые называются спорангиями, а сами споры — спорангиоспорами

   Характерной  является способность плесневых  грибов развиваться при низкой  влажности субстрата — около  15 %, в связи с чем они могут поражать сухофрукты, сухари, а из непродовольственных товаров — бумагу, кожу, пряжу и ткани, прочность которых при этом значительно снижается. Активно поражают они также товары, имеющие кислую среду (фрукты, квашеные \ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9.Вирусы : их величина, форма, строение, размножение, спорообразование. Полезные воздействия микроорганизмов на пищевые продукты. 

     В нашем мире существует большая группа живых существ, не имеющих клеточного строения. Эти существа носят названия вирусов (лат. ”вирус”- яд) и не представляют неклеточные формы жизни. Вирусы нельзя отнести ни к животным, ни к растениям. Они исключительно малы, поэтому могут быть изучены только с помощью электронного микроскопа.

     С моей точки зрения, борьба с вирусами будет всегда, пока ученые не найдут средство, которое уничтожит эти  опасные для жизни человека организмы  имеющие неклеточную форму строения.

     Бороться  с этими организмами очень  тяжело, так как, они имеют свойство изменять состав своего строения при  попадании в благоприятные условия.

          Вирусы не являются самостоятельными организмами и не способны размножаться вне живой клетки хозяина. Вне клетки вирус существует в виде вирусной частицы (вириона), которую называют еще нуклеинокапсидом  Нуклеинокапсид может быть ≪голым≫ или окруженным белковой оболочкой— капсидом, состоящим из субъединиц белка — капсомеров. Капсид чаще всего имеет симметричное строение. Различают два вида симметрии — спиральную и кубическую. Вирусы распознаются по последствиям своего развития в клетках хозяина. Они разрушают целые комплексы клеток и вызывают поражения тканей, что ведет к появлению некротических пятен, или зон лизиса. Вирусы поражают растения, человека, животных и микроорганизмы.

      Вирусы, поражающие растения, называют фитопатогенными.  Они попадают внутрь растительных клеток только через повреждения, а не в результате активного внедрения. Переносчиками вирусов служат насекомые.

     Вирус обладает достаточно сложной внутренней структурой. Его сердцевина (ядро) содержит одну (иногда больше) молекулу нуклеиновой  кислоты (ДНК или РНК). Нуклеиновые  кислоты самых мелких вирусов  содержат 3-4 гена, а самые крупные  вирусы имеют до 100 генов. Снаружи  вирус покрыт белковым «чехлом», защищающим нуклеиновую кислоту от вредных воздействий окружающей среды. Форма вирусов очень разнообразна. По размерам вирусы подразделяют на крупные (300-400 нм в диаметре), средние (80-125 нм) и мелкие (20-30 нм). Крупные вирусы можно увидеть в обычный микроскоп, более мелкие изучают под электронным микроскопом.

Вирусы  состоят из следующих  основных компонентов:

1. Сердцевина - генетический материал (ДНК либо РНК), который несет информацию о нескольких типах белков, необходимых для образования нового вируса.

2. Белковая оболочка, которую называют капсидом (от латинского слова капса - ящик). Она часто построена из идентичных повторяющихся субъединиц - капсомеров. Капсомеры образуют структуры с высокой степенью симметрии.

3. Дополнительная липопротеидная оболочка. Она образована из плазматической мембраны клетки-хозяина и встречается только у сравнительно больших вирусов (грипп, герпес).

    Капсиды и дополнительная оболочка несут защитные функции, как бы оберегая нуклеиновую кислоту. Кроме того, они способствуют проникновению вируса в клетку. Полностью сформированный вирус называется вирионом.

      Схематичное строение РНК- содержащего вируса со спиральным типом симметрии и дополнительной липопротеидной оболочкой приведено слева на рисунке1, справа показан его увеличенный поперечный разрез.

Рис. 1. Схематичное строение вируса: 1 - сердцевина (однонитчатая РНК); 2 - белковая оболочка (Капсид); 3 - дополнительная липопротеидная оболочка; 4 - Капсомеры (структурные части Капсида).

           Количество капсомер и способ их укладки строго постоянны для каждого вида вируса. Например, вирус полиомиелита содержит 32 капсомера, а аденовирус - 252.

           Поскольку основу всего живого составляют генетические структуры, то и вирусы классифицируют сейчас по характеристике их наследственного вещества - нуклеиновых кислот. Все вирусы подразделяют на две большие группы: ДНК-содержащие вирусы (дезоксивирусы) и РНК-содержащие вирусы (рибовирусы). Затем каждую из этих групп подразделяют на вирусы с двухнитчатой и однонитчатой нуклеиновыми кислотами. Следующий критерий - тип симметрии вирионов (зависит от способа укладки капсомеров), наличие или отсутствие внешних оболочек , по клеткам -  хозяинам. Кроме этих классификаций есть еще много других. Например, по типу переноса инфекции от одного организма к другому.

Рис. 3. Схематичное  изображение расположения капсомеров в капсиде вирусов. Спиральный тип симметрии имеет вирус гриппа - а. Кубический тип симметрии у вирусов: герпеса - б, аденовируса - в, полиомиелита - г

ОБОЛОЧЕЧНЫЕ Двунитчатая Генетический материал вируса (ДНК или РНК) окружен белковой оболочкой. ДНК-Строение вирусов  
вирусы оспы 
герпес - вирусы 
Однонитчатая РНК 
вирусы кори, свинки

 
вирусы бешенства 
вирусы лейкоза, СПИДа 
 
БЕЗОБОЛОЧЕЧНЫЕ   

Двунитчатая ДНК

иридо – вирусы

 
адено – вирусы

    Вирусы не размножаются на искусственных питательных средах - они чересчур разборчивы в пище. Обычный мясной бульон, который устраивает большинство бактерий, для вирусов не годится. Им нужны живые клетки, и не любые, а строго определенные. Как и другие организмы, вирусы способны к размножению. Вирусы обладают наследственностью.. Наследственные признаки вирусов можно учитывать по спектру поражаемых хозяев и симптомам вызываемых заболеваний, а также по специфичности иммунных реакций естественных хозяев или искусственных иммунизируемых экспериментальных животных. Сумма этих признаков позволяет четко определить наследственные свойства любого вируса, и даже больше - его разновидностей, имеющие четкие генетические маркеры, например: нейротропность некоторых вирусов гриппа и т.п. Изменчивость является другой стороной наследственности, и в этом отношении вирусы подобны всем другим организмам, населяющим нашу планету. При этом у вирусов можно наблюдать как генетическую изменчивость, связанную с изменением наследственного вещества, так и фенотипическую изменчивость, связанную с проявлением одного и того же генотипа в разных условиях.

      Некоторые вирусы в неблагоприятных условиях образуют споры. Например в аэробных условиях при 12 °С и 40 °С палочка сибирской язвы образует центрально расположенные споры, размером 0,8-1,0x1,5 мкм (см. рис. 4-13). В живом организме спорообразования не происходит; также оно отсутствует в невскрытых трупах, что опосредовано поглощением свободного кислорода в процессе гниения. Споры отличает высокая устойчивость к внешним воздействиям: сухой жар убивает бактерии при 140 °С за 2-3 ч, автоклави-рование при 121 °С — за 15-20 мин. В воде они сохраняются до 10 лет, в почве — до 30 лет. Скорость прорастания зависит от температуры (оптимум 37 °С) и возраста спор; молодые споры в оптимальных условиях прорастают за 1-1,5 ч, старые — за 2-10 ч.