медицинская ботаника

А

Д

8

а

9

5

4

11

10

1

Рис. 3.109. Представители бурых водорослей и жизненный цикл ламинарии:

А — фукус; Б — саргассум; В — нереоцистис; Г — макроцистис; Д — ламинария пальчатая; Е — ламинария сахарная и цикл ее развития: 1 — зрелый спорофит (а — листовидная пластинка; б — стволик, или ножка, с ризоидами; в — зооспоран< гии с зооспорами); 2 — женская зооспора и ее прорастание; 3 — мужская зооспора и ее прорастание; 4 — женский гаметофит; 5 — оогоний; 6 — яйцеклетка; 7 — муж< ской гаметофит; 8 — антеридий; 9 — сперматозоиды; 10 — зигота и ее деление; 11 —

развивающийся спорофит

ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛОВ БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ И ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ

водным обитателям, используются как корм, удобрение, как сырье в пищевой,фармацевтическойпромышленности,вмедицине,техни< кеидр.Зеленые,синезеленыеикрасныемикроводорослиимеютбио< массу, которая отличается пластичностью, ценным химическим со< ставом, технологичностью, высоким коэффициентом утилизации световойэнергии,экологическойчистотой.Путемуправляемогобио< синтеза (фотобиотехнологии)избиомассыводорослейпроизводится ряд продуктов: нативная биомасса, кормовые и пищевые добавки, клей «Фитон» для дражирования семян сельскохозяйственных куль< тур,бактерицидно<регенерирующаямазь,лекарственныепрепараты, натуральные красители и др. Филлофора, анфельция, грацилярия и дру< гие представители отдела Красные водоросли — источники лигнина и фикоколлоидов — агара иагароида.

ЦАРСТВО ГРИБЫ — FUNGI

Г р и б ы — древняя группа гетеротрофных бесхлорофилльных,

макро< или микроскопических, одно< или многолетних организмов с большимразнообразиемморфолого<анатомическихпризнаков.Гри< бы сходны и с растениями, и с животными. Для грибной клетки (рис. 3.110) отличительными признаками являются: наличие оболочки, в составкоторойвходит хитин,присутствиеодного,чащемножества гаплоидных ядер; отсутствие пластид; примитивное строение аппа< рата Гольджи; накопление в запас гликогена (животного крахмала), волютина и жирного масла.

Вегетативное тело грибов называется мицелием, или грибницей. Состоит из бесцветных, нитевидных клеток — гифов,которыеимеют индивидуальное происхождение, растут вершиной или концами

разветвлений.Примитивноустроенныенизшиегрибыимеютмногоядер ный, неклеточный (нечленистый, или несептированный) мицелий, представлены одной клеткой или плазменной массой. Высшие грибы имеют многоклеточный мицелий (членистый, или септированный), с одним или многими гаплоидными ядрами и сквозными отверстия< ми в поперечных перегородках. Мицелий способен при неблагопри< ятныхусловияхвступатьвстадиюпокоя.Переплетенныеплотногифы срастаются, образуя «ложную ткань» — плектенхиму, составляющую разнообразныепо формеистроению плодовые тела.Онимогутнахо< диться на поверхности или внутри субстрата, иметь спорообразую< щие сумки и базидии.

доплазматическая сеть

Питание осуществляется путем осмоса всей поверхностью мице< лия,авнекоторыхслучаях —припомощивсасывающихризоидов(плес< невые грибы) или присосков (ржавчинные и головневые грибы). По способу питания различают грибы<паразиты и сапрофиты.

Размножаются грибы половым, бесполым и вегетативным спосо< бами. У большинства грибов образование спор и половой процесс происходитнасвету.Половойпроцесснесколькихтипов:хологамия, изогамия, гетерогамия, оогамия, зигогамия, соматогамия, а также своеобразныеспособы полового спороношения ввидеаскоспорибази< диоспор. Бесполое размножение осуществляется посредством зоо< спор, конидий и спорангиоспор. Зооспоры образуются у водных гри< бов в зооспорангиях. У части надземных грибов на концах гифов имеются особые вертикальные ответвления — конидиеносцы, конеч< ные клетки которых образуют цепочки экзогенных спор — конидий. Созревая, конидии отпадают. У другой части надземных грибов име< ются спорангиеносцы, несущие шаровидные или мешковидные спо рангии, в которых эндогенно образуются спорангиоспоры, приспо< собленные для распространения ветром, насекомыми, животными. Продуктивность спороношения надземных грибов колоссальная: шампиньон в течение двух суток образует до 2 млрд. спор; плодовое тело трутовика производит ежегодно до 10 млрд. базидиоспор. Веге< тативноеразмножениеосуществляетсяразличнымиспособами:слу<

чайными обрывками мицелия; оидиями — клетками,накоторые рас< падаются гифы; почкованием, т. е. боковыми выростами на мицелии или на одной клетке, которые разрастаются, превращаются в само< стоятельныеклеткииотделяютсяотмицелия;хламидоспорами —клет< ками с особо прочной оболочкой; склероциями — плотносплетенны< мигифами,покрытымитвердойоболочкой.Склероцииимеютформу рожков, шариков, подушечек, накапливают запасные питательные вещества, устойчивы к неблагоприятным условиям, способны про< растать в плодовое тело.

Значение грибовразное:ониминерализуюторганическиесоедине< ния и формируют гумус, образуют микоризу с высшими растениями, входятвсоставлишайников,вызывают брожение,синтезируют угле< воды,белки,жиры,спирты,ферменты,органическиекислоты,вита< мины, антибиотики, стероидные гормоны и другие лекарственные вещества. Грибы используются как продукт питания (плодовые тела шляпочных грибов), как сырье в биотехнологии, при изготовлении спирта,лекарственныхпрепаратов,впищевойпромышленности при производстве вина, пива, в сыроварении, хлебопечении и в других отрасляхнародногохозяйства.Вместесэтимнекоторыегрибы,пара< зитируянарастениях,животных,вызываютихзаболевания(микозы), другие —разрушают здания,сооружения, портят продуктыпитания.

Классификация. Единой классификации грибов нет. Разными авторамивыделяетсяразличноеколичествоотделов,классов(табл. 3.1, стр. 118).Остановимсянаклассах зигомицеты, аскомицеты, дейтеро мицеты, базидиомицеты.

ОТДЕЛ ЗИГОМИЦЕТЫ — ZYGOMYCOTA

Класс зигомицеты — Zygomycetes

Насчитывается около 600 видов наземных сапрофитных и пара< зитирующих организмов. Мицелий нечленистый, многоядерный, развивается в почве, на пищевых продуктах, навозе, растениях, жи< вотныхипр.Около100видовобразуютэндомикоризу спримерно80 % высших растений. Плодовые тела не образуют. В клеточных стенках преобладаетхитин.Размножаютсявегетативно,спорангиоспорамии конидиями, реже — по типу зигогамии.

Род мукор — Mucor включаетмножествовидовплесени,втомчис< ле культуру хлебной, или головчатой, плесени — Mucor mucedo (рис. 3.111). Он образует на пищевых остатках, книгах, растениях и живот< ныхбелыйилисерыйналет,чернеющийприсозреванииспор.Муко< ровые служат сырьем для получения фумаровой, молочной, лимон< ной,щавелевойиянтарнойкислот.Некоторыевидыпоражаюторганы слуха, кожу и ЦНС человека.

8

7

1

Рис. 3.111. Жизненный цикл мукора:

А — бесполое размножение; Б — половой процесс по типу зигогамии; 1 — нечлени< стый мицелий; 2 — спорангиеносец; 3 — спорангий; 4 — споры; 5 — прорастание

(+) и (–) спор; 6 — гаметангии (+) и (–) мицелиев; 7 — зигоспора; 8 — проросшая зигоспора

ОТДЕЛ АСКОМИЦЕТЫ — ASCOMYCOTA

Класс аскомицеты, или сумчатые грибы — Ascomycetes

Насчитывает более 30 000 видов, обитающих повсеместно. Это многоклеточные (за исключением одноклеточных дрожжей) сапро< фиты, реже паразиты, с членистым мицелием, погруженным в суб< страт. Членики 1<, 2< и многоядерные, с центральными отверстиями в перегородках. В цикле развития доминирует мицелий, состоящий из гаплоидных, гладких гифов. Размножаются вегетативно — частя< мимицелия, почкованием, склероциями;бесполым способом — ко< нидиоспорами и половым путем — посредством аскоспор. Органы половогоразмножения — архикарп и антеридий. Послеслиянияпро< топластов половых органов образуются дикарионные (двухъядерные) аскогенные гифы, на их концах формируются органы полового спо< роношения — аски, или сумки, а в них — гаплоидные аскоспоры. У многих видов сумки образуют гимениальный слой, расположенный на плодовом теле из плотного сплетения гифов. Плодовые тела под< разделяются на клейстотеции — замкнутые, округлые; перитеции — полуоткрытые, кувшинчатые, и апотеции — открытые, по форме — чаше< или блюдцевидные.

Однимиизпредставителейаскомицетовявляютсядрожжииспо< рынья.

Семейство сахаромицетовые — Saccharomycetaceae

Род дрожжи — Saccharomyces. Относится к подклассу голосумча тых,для которыххарактерноотсутствиеплодовых тел иобразование одиночных сумок. Объединяет около 350 видов одноклеточных орга< низмов, обитающих на сахаристых субстратах (нектарники цветков, плоды, молоко). Размножаются почкованием, реже — аскоспорами (рис.3.112).Способнывызывать спиртовое брожение —расщепление глюкозы до этилового спирта и углекислого газа. Дрожжи винные — S. ellipsoideus встречаются в природе на поверхности плодов, вызыва< ют сбраживание виноградного сока, семян какао и др. Дрожжи пив ные, или хлебные (пекарские) — S. cereviside (рис. 3.112) известны только вкультуре,представленысотнямирас —винными,хлебопекарными, пивными,спиртовымиидр.Приблагоприятныхусловияхинтенсив< но размножаются. Используются в хлебопечении, при производстве вина, пива и спирта путем сбраживания картофеля, зерна злаков, па< токи, древесины, целлюлозы. В медицине дрожжи рекомендуют при недостатке витамина D и группы В, нарушении обмена веществ, при фурункулезе, общем недомогании. Некоторые штаммы применяют длягенетическихисследований.

2Б

3

А

Рис. 3.112. Строение и размножение клеток дрожжей:

А— дрожжевая клетка; Б — почкующиеся клетки; В — половой процесс; 1 — ядро

сядрышком; 2 — вакуоли; 3 — митохондрии; 4 — гликоген

Перспективным направлением современной биотехнологии яв< ляется создание витаминно<белковых комплексов. В качестве про< дуцентов белка и каротиноидов с избирательной антибиотической активностью берутся атоксичные штаммы Fusarium sambucinum

и Rhodotorula gracilia.

Медицинскоеприменениенашелитакназываемый«чайныйгриб», представляющийсобойколониюдрожжевыхгрибовиуксуснокислых бактерий.Продуктамижизнедеятельностигриба,накапливающими< ся в сладком чае как в питательной среде, являются: спирт, сахар,

уксусная,щавелевая,лимонная,пировинограднаякислоты,фермен< ты, витамины С, В1, Р, кофеин, антибиотические, дубильные и др. вещества. Настой «чайного гриба» и препараты на его основе ре< комендуются для снижения артериального давления, при лечении дизентерии,дляполосканийгорлаиротовойполостиприангине,сто< матите и др.

Семейство спорыньевые — Clavicepitaceae

Спорынья — Claviceps purpurea (рис. 3.113). Паразитирует чаще все< го на злаковых культурах. Цикл развития включает 3 стадии: сумча< тую, конидиальную и склероциальную. Сумчатая стадия совпадает повременисцветениемзлаков.Угрибапроисходитполовойпроцесс, созревают и рассеиваются аскоспоры. Они попадают на перистые рыльца цветков и прорастают в грибницу. После этого наступает конидиальная стадия — на конидиеносцах грибницы образуются конидиоспоры, а гифами вырабатывается сахаристая, клейкая жид< кость — медвяная роса, привлекающая опылителей. Вместе с пыль< цой ониразносят конидиоспорыспорыньии заражаютдругиерасте< ния. Конидии прорастают, образуя в завязи плотную грибницу, формирующую постепенно склероций. Ко времени уборки зерна склероции созревают, становятся темно<фиолетовыми, очень плот< нымииопадают наземлю.Такначинается склероциальная стадия по коя. Всюзимусклероциипокоятся,питаясьнакопленнымипитатель< нымивеществами,авеснойначинаютпрорастать:нанихпоявляются

Рис. 3.113. Строение и жизненный цикл спорыньи:

А — бесполое размножение; Б — половое размножение; М — мейоз: 1 — членистый мицелий; 2 — пораженный колос ржи с медвяной росой; 3 — конидиеносец с кониди< ями; 4 — прорастание конидий в склероции; 5 — колос ржи со склероциями; 6 — про< росший склероций с головчатыми стромами на ножках; 7 — половой процесс; 8 — строма с перитециями в продольном разрезе; 9 — перитеции с асками; 10 — аск

с аскоспорами; 11 — аскоспора и ее прорастание

красные или темно<розовые образования — стромы, состоящие из тонкой ножки и шаровидной головки, несущей незамкнутые плодо< вые тела — перитеции. В них образуются булавовидные аски с 8 ните< виднымиаскоспорами,распространяющимисяветром,насекомыми, животнымии пр.

Склероцииспорыньиназываютсяматочнымирожками,содержат ядовитые алкалоиды и используются как кровоостанавливающее средство в акушерстве и гинекологии. Употребление муки, содер< жащей алкалоиды спорыньи, вызывают судороги мускулатуры — «злыекорчи».

Класс дейтеромицеты (несовершенные грибы) — Deuteromycetes

Около 25 000 видов, широко распространенных в природе. Это особая группа грибов плесеней, для которых не характерен типичный половой процесс. Они размножаются частями мицелия и бесполым способом — конидиоспорами. Мицелий членистый, погружен в раз< нообразные субстраты (хлеб, сладкие плоды, варенье, томатную па< сту, заварку чая и др.). Членистые или одноклеточные конидие< носцы с конидиями и конидиоспорами образуют на поверхности продуктов серый, зеленый, сизо< ватый или коричневый порошко< видный налет — плесень.

ких и других органов, разрушать А —пеницилл(грибкистевик);Б —аспер<