Informazioni abbastanza dettagliate sugli organismi che ci interessano sono fornite dai libri di testo sull'argomento "biologia" (voto 6). Le caratteristiche generali dei funghi, invece, sono argomento di interi libri e articoli scientifici. E questo non sorprende: è molto interessante studiarli.
I funghi, le cui caratteristiche generali sono presentate in questo articolo, secondo indicatori ecologici e trofici, sono eucarioti eterotrofi con un tipo di alimentazione esclusivamente osmotrofica. Questa definizione li distingue chiaramente dagli altri organismi nello spazio occupato dal biota. Le caratteristiche generali dei funghi suggeriscono che sia la modalità di alimentazione osmotrofica a determinarne le caratteristiche morfologiche, fisiologiche e biochimiche.
Corpo vegetativo di funghi
Il corpo vegetativo della maggior parte dei funghi è un filo altamente ramificato (ife) con crescita illimitata, la cui totalità è chiamatamicelio, o micelio. Solitamente il micelio è completamente immerso nel substrato (terreno, tessuto vegetale, escrementi animali, residui vegetali, ecc.), e tali caratteristiche della sua struttura consentono a tutto il corpo di estrarre al massimo i nutrienti da esso utilizzando l'esoosmosi.
Le sostanze organiche nei substrati elencati sono principalmente sotto forma di polimeri ad alto peso molecolare (proteine, polisaccaridi, acidi nucleici) che non passano attraverso le membrane cellulari. Pertanto, i funghi, le caratteristiche generali di cui siamo interessati, secernono enzimi depolimerasi nel substrato, che scompongono i polimeri in oligo e monomeri che possono essere trasportati nelle cellule. Se negli animali gli enzimi digestivi vengono secreti all'interno dell'intestino, nei funghi vengono secreti all'esterno e quindi le ife fungine possono essere paragonate a un intestino capovolto.
Riproduzione di funghi
L'immersione completa del micelio nel substrato limita la possibilità del loro assestamento nello spazio. Pertanto, i loro organi riproduttivi sporgono sulla superficie del substrato o si elevano al di sopra di esso per diffondersi nell'aria o (se il substrato è in acqua) nell'ambiente acquatico. In molti funghi (macromiceti), gli organi portatori di spore sono grandi, chiaramente visibili ad occhio nudo (funghi a cappuccio che si innalzano sopra il terreno o funghi esca che crescono su un albero). Altri funghi (micromiceti) hanno piccoli organi di sporulazione, la loro struttura può essere vista solo al microscopio, ma con lo sviluppo della massa formano placche colorate sotto forma di muffe su vari substrati.
Due regni di funghi
Costruzioni filogenetiche mostrano che l'ecomorfo "funghi" non è un gruppo monofiletico omogeneo, ma è diviso in due phyla (regni). La maggior parte, detti i "veri funghi" (eumycetes), sono monofiletici e costituiscono l'attuale regno dei funghi (Fungi). Una parte più piccola, chiamata "organismi simili a funghi" (pseudomiceti), è inclusa, insieme ad alcune alghe, nel regno Stramenopila, in cui è raggruppata in due divisioni - Oomycota (oomiceti) e Labyrinthulomycota (muffe melmose reticolate). Sulla base di questa divisione si costruisce una caratteristica generale dei funghi. I funghi cappello, come puoi vedere, sono solo una parte della loro varietà.
Metaboliti primari e secondari
Tutti i metaboliti sono suddivisi condizionatamente in primari e secondari. I metaboliti primari sono necessari per la crescita dell'organismo e sono insostituibili. Questi sono acidi nucleici, proteine, carboidrati, coenzimi, lipidi, ecc. Gli organelli cellulari sono costruiti da loro: nuclei, mitocondri, ribosomi, pareti cellulari e strutture di membrana che hanno i funghi. La caratteristica generale dei metaboliti primari è che i loro depositi sono utilizzati dalla cellula come fonti di nutrimento ed energia. I metaboliti secondari sono necessari per l'adattamento dell'organismo alle condizioni di vita. Possono essere presenti in alcune specie e assenti in altre. A differenza dei metaboliti primari, i metaboliti secondari sono generalmente composti a basso peso molecolare.
Proteine
Le proteine strutturali fanno parte della parete cellulare, delle strutture della membrana,cromosomi, di cui sono costruiti gli elementi del citoscheletro: microtubuli e microfilamenti. Le proteine enzimatiche forniscono tutti i processi intracellulari e l'interazione con l'ambiente.
Carboidrati
I carboidrati polimerici strutturali sono la base della parete cellulare dei funghi. Le caratteristiche generali di tali carboidrati in termini di composizione chimica ci permette di dividerli in tre gruppi: glucosio, altri monosaccaridi e carboidrati legati covalentemente a peptidi (glicoproteine).
I polimeri di glucosio sono glucani, chitine e cellulosa. I glucani sono catene lineari o ramificate di molecole di glucosio. Costituiscono lo strato esterno della parete cellulare della maggior parte dei funghi. Nelle molecole di chitina, i residui di glucosio sono collegati a gruppi amminici (amminati), ai quali, a loro volta, sono attaccati i residui di acido acetico (acetilati). Molecole "reticolate" tra loro da molecole ramificate di altri polisaccaridi costituiscono una solida struttura della parete cellulare. La cellulosa è stata trovata in tutti gli oomiceti studiati, in cui costituisce circa il 10% della massa della parete cellulare. Per molto tempo si è creduto che i veri funghi ne fossero privi, ma ora la sua presenza è stata dimostrata nella parete di alcuni ascomiceti (genere Ophiostoma).
Polimeri di altri monosaccaridi (mannosio, galattosio, ecc.), chiamati emicellulosa nelle piante superiori, non si trovano in tutti i gruppi di funghi. Ci sono soprattutto molti polimeri di mannosio - mannani - nelle pareti cellulari del lievito. Apparentemente, questa composizione del muro fornisce un germogliamento migliore del glucano.
Infine, le caratteristiche generali dei funghi possonoessere integrato dal fatto che le loro pareti cellulari, come le piante, contengono molti polisaccaridi associati a molecole proteiche - peptidoglucani, mannanoproteine, ecc. Formano lo strato intermedio di una parete cellulare multistrato e svolgono un ruolo importante sia nel mantenimento dell'integrità strutturale delle cellule e nei suoi processi di scambio con l'ambiente.
Riserva i carboidrati
Questo articolo fornisce una descrizione generale abbastanza dettagliata dei funghi. Il grado 6 della scuola è il momento in cui conosciamo per la prima volta questi organismi in dettaglio nelle lezioni di biologia. Offriamo di approfondire le conoscenze e di studiarle in modo più dettagliato. Passiamo alla descrizione dei carboidrati di riserva.
I funghi non hanno trovato il principale polisaccaride di riserva inerente alle piante superiori e molte alghe: l'amido. Il glucosio negli eumiceti viene immagazzinato come glucano, vicino al glicogeno dell'amido animale. Oltre ai glucani, i funghi hanno anche altri carboidrati di riserva, alcuni dei quali sono unici nel regno dei funghi. È principalmente il disaccaride trealosio. Per molto tempo il trealosio è stato trovato solo nei funghi, motivo per cui ha ricevuto il suo secondo nome: micosi. Ora si trova anche in alcune piante superiori come composto minore. Il trealosio svolge un ruolo importante nell'adattamento delle cellule fungine allo stress e nella regolazione dei processi osmotici. Le cellule dei funghi contengono anche alcoli di zucchero: mannitolo, sorbitolo, xilitolo, ecc.
Lipidi
I lipidi (esteri del glicerolo con acidi monocarbossilici alifatici a catena lineare) sono importantiprodotti di riserva, si depositano nella cellula sotto forma di goccioline di grasso. I funghi sono caratterizzati da un alto contenuto di acidi grassi polinsaturi (aventi diversi doppi legami nella catena alifatica), come il linolenico - con tre, e l'arachidonico - con quattro doppi legami. Sotto forma di fosfolipidi (legati etericamente all'acido fosforico), i lipidi sono i componenti principali delle membrane cellulari. Un ruolo importante nella creazione delle strutture della membrana è svolto anche dai lipoidi steroli, che conferiscono forza alla membrana. A differenza del colesterolo animale, che ha 27 atomi di carbonio in una molecola (C-27), e dei fitosteroli vegetali (C-29), il principale sterolo dei funghi è l'ergosterolo (C-28).
Metaboliti secondari: pigmenti
I funghi sono privi di pigmenti fotosintetici, ma producono un gran numero di composti che colorano il micelio, gli organi di propagazione o il substrato. Per natura chimica, la maggior parte dei pigmenti sono terpenoidi (carotenoidi) o composti aromatici. Svolgono una varietà di funzioni. Quindi, i derivati arancioni del carotene inducono il corso del processo sessuale nei funghi mucosi; i pigmenti fenolici verde scuro e nero dell'aspergillus si depositano solo nell'apparato sporigeno, che, a differenza del micelio del substrato, si forma nell'aria e nelle spore per la protezione dalla luce ultravioletta; la melanina di colore scuro si deposita nelle pareti cellulari, aumentandone la forza.
Tossine e antibiotici
Molti funghi producono composti tossici per altri organismi, cheviene spesso notato quando viene compilata una descrizione generale dei funghi (un libro di testo di 6a elementare o un libro di testo per un'università). Le sostanze tossiche per i microrganismi sono chiamate antibiotici, tossiche per le piante - fitotossine, tossiche per gli animali e l'uomo - micotossine. Alcuni metaboliti fungini, essendo tossici per diversi gruppi di organismi (microrganismi e piante, piante e animali), hanno un effetto complesso. Gli antibiotici sono sintetizzati da molti funghi che vivono nel suolo, che devono competere per substrati nutritivi con altri microrganismi. La loro natura chimica e il meccanismo d'azione sono diversi. Pertanto, gli antibiotici penicilline e cefalosporine inibiscono la sintesi della parete cellulare nei batteri, le tricotecine - la sintesi proteica nei microrganismi eucariotici, la griseofulvina - la mitosi.
Fitotossine e mitotossine
Le fitotossine secrete dai funghi nel tessuto di una pianta infetta provocano la morte delle cellule vegetali, che poi diventano facili prede del parassita. Le tossine inibiscono i processi enzimatici nelle cellule delle piante infette (ad esempio, la tentossina del fungo Alternaria inibisce la fosforilazione fotosintetica), hanno un forte effetto membranotropico e influenzano il trasporto di sostanze attraverso le membrane, il trasporto transmembrana di ioni (acido fusarico, fusicoccina, ecc.).
Le micotossine sono divise in due gruppi: le tossine dei funghi microscopici (micromiceti) e le tossine dei funghi macromiceti con grandi corpi fruttiferi. I primi sono particolarmente pericolosi nei funghi che infettano le pianteprodotti utilizzati per l'alimentazione. Ad esempio, la sclerozia della segale cornuta accumula alcaloidi (eterocicli contenenti azoto), che sono veleni per i nervi. Non vengono distrutti durante la cottura, quindi il pane cotto con farina con una miscela di sclerozi macinati è estremamente pericoloso. Il suo utilizzo può causare gravi intossicazioni, spesso mortali. Un altro parassita dei cereali è l'agente eziologico del fusarium dell'orecchio. Questo è un fungo Fusarium che rilascia tossine terpenoidi nel grano, che causano anche un grave avvelenamento (il pane cotto con farina infetta da Fusarium era popolarmente chiamato "pane ubriaco" perché causava vertigini, vomito e altri sintomi simili a un grave avvelenamento da alcol).
Funghi alimentari
Attualmente, molte informazioni sulla loro alimentazione sono state accumulate dalla scienza della biologia. Le caratteristiche generali dei funghi da questo punto di vista sono le seguenti. La nutrizione della maggior parte dei funghi avviene a spese delle piante, quindi hanno enzimi attivi che decompongono i polisaccaridi strutturali e di stoccaggio nelle piante viventi e nei detriti vegetali. Si tratta di pectinasi che scompongono l'acido poligalatturonico (pectina) in oligogalatturonidi, xilanasi, cellobiasi e cellulosi a basso peso molecolare che scompongono la cellulosa e l'emicellulosa - i principali componenti di carboidrati della parete cellulare vegetale, l'amilasi, che decompone l'amido, ecc. Il secondo componente delle cellule vegetali dopo la cellulosa in peso è la lignina, che è un polimero tridimensionale di anelli aromatici. Soprattutto molto nelle cellule lignificate. La lignina è il polimero vegetale più persistente e solo i funghi (principalmente funghi esca che distruggono il legno) hanno enzimi lignasi che la scompongono. I funghi parassiti che colpiscono il tegumento degli animali e dell'uomo (pelle, capelli, piume), secernono enzimi che distruggono la proteina della cheratina da cui sono costruiti.
La maggior parte degli enzimi enumerati viene sintetizzata dalle cellule non costantemente allo scopo di risparmiare energia, ma solo in presenza della sostanza corrispondente nell'ambiente (ad esempio, se non c'è pectina nell'ambiente, allora la pectinasi non è sintetizzato). Non sono costitutivi, ma soggetti all'induzione del substrato. Inoltre, non si formano se il mezzo contiene una miscela di nutrienti con composti del metabolismo energetico più favorevoli (cataboliti). Ad esempio, il prodotto finale della distruzione della maggior parte dei polisaccaridi è il glucosio, quindi, in un ambiente che contiene glucosio oltre alla pectina o alla cellulosa, non vengono prodotte pectinasi e cellulasi. Difficilmente è consigliabile eseguire complessi processi chimici per ottenere il glucosio se è già presente nel mezzo di crescita. Questo regolamento è chiamato repressione dei cataboliti.
Riproduzione asessuata
Continuando a rivelare un argomento come "Caratteristiche generali dei funghi", descriveremo brevemente le caratteristiche della riproduzione. La riproduzione asessuale in questi organismi può essere effettuata da spore mobili e immobili. Le zoospore formano un piccolo numero di funghi, acquatici e terrestri, in cui sono chiaramente tracciate relazioni genetiche con gli acquatici. La struttura dei flagelli nelle zoospore di oomiceti e hyphychytria è simile a quella descritta per le ocrofite.le alghe e i chitridiomiceti saranno considerati nella descrizione di questo gruppo. La maggior parte delle specie fungine si riproduce per spore immobili, indicando il loro approdo molto lungo. Le spore possono formarsi endogenamente negli sporangi (sporangiospores) o esogene (conidi). Le spore endogene vengono rilasciate solo dopo la distruzione dello sporangio, che di solito si verifica quando si bagna. Di solito negli sporangi si forma un gran numero (migliaia) di spore, tuttavia alcune specie formano piccoli sporangi (sporangioles), in cui sono presenti solo poche spore (a volte una). In quest'ultimo caso, le membrane e le spore degli sporangioli possono fondersi, quindi la spora endogena funziona come esogena. Questo indica la presenza primaria di spore endogene, che erano i precursori di quelle esogene.
Riproduzione sessuale
Il tipo più comune di processo sessuale, e il più semplice, è la fusione di due cellule vegetative non differenziate in gameti, chiamata somatogamia. Un simile tipo di processo sessuale è caratteristico dei lieviti ascomiceti, di molti basidiomiceti e di altri funghi. A volte procede anche senza fusione cellulare, una semplice fusione di nuclei all'interno della cellula. Un processo sessuale più complesso è preceduto dalla separazione dei siti miceliali partner (gametangi), che poi si fondono. Tale processo sessuale, gametangiogamia, è caratteristico di molti zigo- e ascomiceti. Infine, i funghi hanno anche una gametogamia comune ad altri organismi eucarioti, ad es. fusione di gameti specializzati.
Iso- ed eterogamia classica caratteristica delle alghe,si trovano solo nei funghi inferiori - chitridiomiceti. Non c'è affatto oogamia classica nei funghi. Anche gli oomiceti, così chiamati per la loro oogamia, non hanno gameti maschili (spermatozoi o spermatozoi) e le uova nell'oogonio sono prive di una propria parete cellulare e sono chiamate oosfere. Alcune specie di marsupiali hanno un oogonio (ma senza i gameti dell'uovo femminile, cioè che rappresentano un gametangi), ma non l'anteridi, per cui la fecondazione avviene per mezzo di un'ifa vegetativa. Altri ascomiceti e funghi arrugginiti basidiomiceti hanno gameti maschili - spermatozoi, ma mancano di gameti femminili e talvolta gametangi (spermatogamia). In alcune specie, gli spermatozoi hanno una doppia funzione: gameti maschili e spore asessuali (conidi).
Conclusione
Caratteristiche generali dei funghi: alimentazione e respirazione, riproduzione delle spore - tutto questo è di grande interesse per gli amanti della natura. Dopotutto, questi sono organismi unici che non appartengono né alle piante né agli animali. Dopo aver aperto l'argomento "Caratteristiche generali dei funghi" (grado 7) nel libro di testo, scoprirai che costituiscono un regno separato. Gli altri regni sono animali, piante, virus e batteri. L'argomento "Caratteristiche generali e significato dei funghi", esposto nei libri di testo scolastici e in questo articolo, è solo un'informazione di base su di essi. Sono stati scritti interi libri su di loro, quindi puoi studiarli per molto tempo. Uno degli argomenti più interessanti, a nostro avviso, sono le caratteristiche generali dei funghi della muffa. La muffa è uno dila più antica specie di organismi viventi sulla Terra. È apparso 200 milioni di anni fa e si sente benissimo nelle condizioni moderne. Apri la sezione di qualsiasi libro di testo scolastico "Il regno dei funghi. Caratteristiche generali" (classe 6) e troverai informazioni più dettagliate a riguardo.
