База знаний

2.5.3. Питание

Грибы – гетеротрофы, т.е. им необходим органи­ческий источник углерода. Кроме того, им необ­ходимы также источники азота (обычно органи­ческие, например аминокислоты), неорганиче­ские ионы (такие как К⁺ и Mg²⁺), микроэлементы (такие как Fe, Zn и Cu) и органические факторы роста (такие как витамины). Различным грибам требуется строго определенный набор питатель­ных веществ, поэтому различны и те субстраты, на которых можно эти грибы найти. Питание у грибов происходит путем поглощения питатель­ных веществ непосредственно из среды – в отли­чие от животных, которые, как правило, сначала заглатывают пищу, а затем переваривают ее уже внутри тела; лишь после этого происходит всасы­вание питательных веществ. При необходимости грибы способны осуществлять внешнее перева­ривание пищи. В этом случае из тела гриба на пи­щу выделяются ферменты.

По способу питания грибы подразделяются на сапротрофов, паразитов и мутуалистов. В этом отношении они подобны большинству бак­терий.

Сапротрофы

Сапротрофами называются организмы, извлека­ющие питательные вещества из мертвого органи­ческого материала. Грибы, относящиеся к сапротрофам, образуют целый ряд пищеварительных ферментов. Если сапротроф способен секретировать пищеварительные ферменты трех основных классов, а именно 1) ферменты, расщепляющие углеводы, например амилазы (расщепляют крах­мал, гликоген и родственные полисахариды), 2) липазы (расщепляют липиды) и 3) протеиназы (расщепляют белки), то он может использовать самые различные субстраты. Виды Penicillium об­разуют зеленые и голубые плесени на таких суб­стратах, как почва, сырая кожа, хлеб и гниющие фрукты.

Гифы сапротрофных грибов обычно облада­ют положительным хемотропизмом. Иными словами, они растут в направлении определен­ных субстратов, реагируя на вещества диффун­дирующие из этих субстратов.

Грибы-сапротрофы обычно образуют боль­шое количество легких устойчивых спор. Это по­зволяет им легко распространяться на другие ис­точники питания. Примерами таких грибов мо­гут служить Mucor, Rhizopus и Penicillium.

Сапротрофные грибы и бактерии образуют вместе группу редуцентов, играющих важную роль в круговороте биогенных элементов в при­роде. Особенно важную роль играют те немногие грибы, которые секретируют целлюлазу и лигназу, расщепляющие соответственно целлюлозу и лигнин. Поскольку целлюлоза и лигнин (слож­ные соединения, обнаруживаемые главным об­разом в древесине) служат важными структур­ными элементами клеточных стенок растений, гниение древесины и других растительных остат­ков происходит отчасти в результате деятельно­сти редуцентов, секретирующих целлюлазу и лигназу.

Некоторые грибы-сапротрофы имеют важ­ное хозяйственное значение. Это, в частности, Saccharomyces (дрожжи), используемые в пиво­варении и хлебопечении, и Penicillium (разд. 12.11.1), используемый в медицине.

Паразиты

Грибы-паразиты могут быть факультативными или облигатными (разд. 2.3.4), причем на расте­ниях они паразитируют чаще, чем на животных. Облигатные паразиты, как правило, не вызыва­ют гибели своих хозяев, тогда как факультатив­ные паразиты делают это часто и потом живут на мертвых остатках как сапротрофы. К облигат­ным паразитам относятся настоящие мучнисто­росяные, ложные мучнисторосяные, ржавчин­ные и головневые грибы. Эти грибы паразитиру­ют главным образом на злаковых культурах, но поражают также и многие другие сельскохозяй­ственные зерновые растения.

Как только гифы оказываются внутри расте­ния, они, как правило, начинают расти, распро­страняясь между клетками. Факультативные паразиты обычно продуцируют ферменты, на­зываемые пектиназами, которые, переваривая срединную пластинку между клетками, вызы­вают мягкую гниль ткани, превращая ее в «кашу». Затем с помощью целлюлазы, перева­ривающей клеточные стенки, они инвазируют клетки и убивают их. Содержимое клетки либо поглощается сразу, либо сначала переваривает­ся секретируемыми грибом ферментами, а за­тем уже всасывается. Таким путем, в частности, происходит поражение растений грибами Pythium (возбудитель «вымокания» проростков) и Phytophtora (возбудитель картофельной гни­ли), относящимися к отделу Oomycota, кото­рый, согласно современным представлениям, является предком грибов и входит в царство Protoctista (разд. 2.6.2).

Примером факультативного паразита, инфи­цирующего человека, служат дрожжи Candida albicans. Это нормальная и, как правило, без­вредная часть кишечной микрофлоры человека, обнаруживаемая примерно у 5% взрослого насе­ления. Однако, если природный баланс между микроорганизмами, обитающими на поверхно­сти нашего тела или внутри него, нарушается, в частности в результате использования антибио­тиков или длительного приема стероидных пре­паратов (побочное действие которых приводит к подавлению иммунной системы), рост дрожжей может выйти из под контроля и тогда они стано­вятся патогенными, вызывая болезнь, называе­мую «молочницей» (кандидоз). Поскольку гриб этот размножается во влажной среде, он может поражать ротовую полость (стоматит) и влагали­ще. В последнем случае усиливаются влагалищ­ные выделения, а также появляются зуд и болез­ненность при мочеиспускании. Это очень распространенная, хотя и неопасная болезнь, поддающаяся действию противогрибковых пре­паратов.

Мутуализм (симбиоз)

Грибы участвуют в создании двух очень важных типов симбиотического союза – лишайников и микоризы. Лишайники – это симбиотическая ассоциация гриба и водоросли – зеленой или сине-зеленой (цианобактерии). Лишайники обычно поселяются на обнаженных скалах или на стволах деревьев; в сырых лесах они еще и свешиваются с деревьев. Полагают, что водо­росль снабжает гриб органическими продуктами фотосинтеза, а гриб, будучи защищен от дейст­вия сильных солнечных лучей, способен погло­щать воду и минеральные соли. Гриб, кроме то­го, может запасать воду, что позволяет лишайни­кам расти в таких условиях, где не могут сущест­вовать никакие другие растения.

Микориза представляет собой ассоциацию гриба и корней растения. Гриб поглощает мине­ральные соли и воду, снабжая ими дерево, а вза­мен получает органические продукты фотосин­теза. Более подробно микориза рассматривается в разд. 7.10.2.

Предыдущая | Оглавление | Следующая