Содержание
У большинства грибов клетка по своему строению и выполняемым ею функциям в целом аналогична клетке растений. Она состоит из твердой оболочки и внутреннего содержимого, представляющего собой цитоплазматическую систему, окруженную цитоплазматической мембраной и содержащую митохондрии, рибосомы, ядро (или ядра), вакуоли и различные включения.
Однако грибная клетка имеет ряд специфических особенностей, отличающих ее от растительной клетки и послуживших в числе других аргументов основанием для выделения грибов в самостоятельное царство живой природы. Клеточная оболочка у грибов выполняет роль защитного барьера и, кроме того, непосредственно участвует в процессах питания гриба и обмена веществ между клеткой и внешней средой. Оболочка клетки может быть однослойной или многослойной, разнообразной по химическому составу. Строение, состав и свойства клеточной оболочки зависят от вида гриба и функций клетки. Они могут изменяться с возрастом, при переходе из одной фазы развития в другую, под влиянием условий питания и других факторов.
Основу оболочки составляют полисахариды (например, целлюлоза), простые сахара, белки, липиды и фосфаты. Кроме того, в ее состав входят лигниноподобные вещества, производные нуклеиновых кислот, аминокислоты, различные соли, смолы, а также хитин, свойственный покровными тканям насекомых, хитозан, Р-глюкан. Эти и другие компоненты содержатся в оболочках клеток грибов в самых разнообразных сочетаниях, образуя сложные комплексы, характерные для определенных систематических групп грибов.
Оболочки молодых клеток обычно тонкие, бесцветные, однородные по структуре. По мере старения оболочка может утолщаться, ослизняться, становиться более темной благодаря отложению пигментов. Наружные слои оболочки клеток (особенно спор) многих грибов кутинизированы, пропитаны воском и жиром, что делает их не смачиваемыми. У трутовых грибов, особенно часто в плодовых телах, наблюдаются лигнификация и опробковение оболочек гиф.
По строению ядерного аппарата грибы относятся к эукариотам. Ядро в клетках грибов четко обособлено, снабжено оболочкой и содержит ядрышко. У грибов разных систематических групп число ядер в клетке неодинаково. Хорошо развитый несептированный мицелий низших грибов содержит много ядер. У большинства сумчатых грибов (за исключением мучнисто росяных) и базидиомицетов клетки одно- или двуядерные, в зависимости от фазы развития. Ядра обычно мелкие, в среднем 2—3 мкм (в сумках и базидиях — более крупные), круглой, овальной или веретеновидной формы, однако форма их не постоянна.
Своеобразная особенность грибов — отсутствие в цитоплазме их клеток растительного крахмала. В то же время важнейшая роль, принадлежит гликогену, который обычно содержится в тканях животных. Гликоген является основным запасным веществом грибной клетки и равномерно распределяется по всей цитоплазме в виде мелких гранул. Клетки грибов содержат также большое количество метахроматина (волютина). Он относится к полифосфатам и играет важную роль в процессах обмена. Из других включений в клетках многих грибов содержатся жировые вещества; особенно богаты ими споры, плодовые тела, склероции, старые части мицелия. Жиры находятся в цитоплазме в мелкораспыленном состоянии или образуют более крупные капли (липосомы).
В состав клеток мицелия, репродуктивных органов, покоящихся структур грибов могут входить и многие другие вещества: пигменты, органические кислоты и их соли, витамины, терпены (ароматические эфирные масла), токсины, смолы и др.
Некоторые из них играют роль запасных питательных веществ клетки, участвуют в физиологических процессах, выполняют защитную функцию, другие являются вредными для клетки продуктами ее метаболизма.
Строение грибной клетки в общем типично для эукариот, однако имеет и свои характерные особенности. Как и у растений, она окружена клеточной стенкой. В ее составе преобладают полисахариды, основной из них – хитин (N-ацетилглюкозамин с β-1-4-гликозидными связями), который отличается от хитина в покровах членистоногих низким содержанием азота. Кроме него, в состав клеточной стенки грибов могут входить хитозан, глюканы, галактаны и маннаны. У грибоподобных организмов из отделов Oomycota, Hyphochytridiomycota в состав клеточной стенки входит целлюлоза (иногда наряду с хитином), что свидетельствует об их ином происхождении и является одним из оснований для выделения из царства грибов. В составе клеточной стенки есть также белки, липиды, полифосфаты.
К внутренней стороне клеточной стенки примыкает цитоплазматическая мембрана – плазмалемма. Под ней расположены элементы цитоскелета, которые выполняют формообразующую функцию. Они представлены микрофиламентами, а не микротрубочками, как это характерно для других организмов. С плазмалеммой связаны ломасомы – структуры, как считают, свойственные только грибам. Появились, однако, сведения о том, что ломасомы встречаются и в клетках некоторых водорослей. Они представляют собой складку плазмалеммы, в периплазматическом пространстве которой находится большое количество разнообразных пузырьков и трубочек. Полагают, что ломасомы играют определенную роль в синтезе полисахаридов клеточной стенки.
Грибная клетка имеет набор органелл, в целом характерный для эукариотной клетки. Рибосомы в основном свободные, не связанные с эндоплазматической сетью и относительно равномерно распределенные в цитоплазме. В физиологически активных клетках их заметно больше. Эндоплазматическая сеть развита довольно слабо, в основном гладкий. Типичного аппарата Гольджи нет. У сумчатых и базидиальных грибов имеются цистерны Гольджи. Типичные диктиосомы аппарата Гольджи обнаружены в зооспорах представителей Chytridiomycota и Oomycota, а также в клетках мицелия некоторых оомикот. Митохондрий обычно немного, они мельче, чем у иных эукариот, и имеют обычно небольшое количество крист. Кристы митохондрий большинства грибов имеют ламелярное строение, хотя у некоторых представителей из отделов Chytridiomycota и Oomycota обнаружены тубулярные кристы. Присутствуют лизосомы с протеолитическими ферментами. В молодой грибной клетке много мелких вакуолей, в старых одна вакуоль, занимающая центральную часть клетки. В вакуолях содержатся запасные питательные вещества – полисахарид гликоген, волютин (полифосфаты в виде гранул), липиды; у Oomycota – микохризоламинарин. Запасные вещества находятся и в цитоплазме. Крахмала у грибов нет. В состав клеток мицелия покоящихся форм грибов могут входить пигменты, органические кислоты и их соли, витамины, терпены, ферменты, токсины, смолы и другие вещества. Некоторые из них играют роль запасных, участвуют в процессах обмена, выполняют защитную функцию и т. д.
В грибной клетке имеется от одного до нескольких типичных ядер, окруженных двойной мембраной, с хорошо заметным ядрышком. Геном грибов значительно меньше, а процент числа повторов в нем гораздо ниже, чем у растений и животных.
Существенным отличием от других эукариотических организмов является ход митотического деления, которое у большинства грибов происходит без разрушения ядерной оболочки («закрытый митоз»). Ни в одной группе грибов (за исключением слизевиков и близких к ним организмов, оомикот) не образуются центриоли, которые играют основную роль в формировании веретена деления и в расхождении хромосом. Эту функцию у грибов выполняют так называемые полярные тельца веретена в виде электронно-плотных пластинок или глобул. Нередко при делении ядра хромосомы не образуют типичную метафазную пластинку, веретено деления часто бывает неправильным, а расхождение хромосом в анафазе асинхронным.
Есть черты своеобразия и у цитокинеза грибов – он не связан напрямую с митозом, поэтому не редкость появление многоядерных клеток разного размера. Особенно заметно удлинена обычно апикальная клетка. В отличие от растений, цитокинез происходит без образования фрагмопласта. Клеточная перегородка (септа) формируется всегда центростремительно путем впячивания (инвагинации) плазмалеммы, в складку которой откладываются вещества клеточной стенки. Образовавшаяся перегородка почти никогда не бывает сплошной, в ней остаются поры. Через них осуществляется гуморальная связь, а также нередко происходит миграция органелл, в том числе и ядер, из одной клетки в другую. Это способствует не только функциональному единству мицелия, но и является структурной основой для появления гетерокариотичных клеток и прохождения парасексуального процесса.
Существует несколько типов септ, характерных для разных групп грибов. Их строение – важный таксономический признак. Септы аскомицетного типа представляют собой пластинку с центральной порой. Рядом с ней расположены различные микротельца, в том числе шарообразные тельца Воронина (модифицированные пероксисомы). Попадая в пору, они могут частично или полностью ее перекрывать, ограничивая, таким образом, перемещение органелл и цитоплазмы. Полностью пора закрывается при помощи поровой пробки(например, при повреждении). Этот тип септ обнаружен у сумчатых (Ascomycota) и несовершенных (Deuteromycota) грибов. Септы долипоровоготипаустроены более сложно. На обращенных к центру гифы участках септы образуются кувшиновидные вздутия, которые не смыкаются, образуя пору. Эти вздутия обычно окружены мембраной разной формы – парентосомой, которая нередко тесно связана с эндоплазматической сетью. Иногда они могут иметь поры, в других случаях их нет. Иногда рядом с парентосомой видна особая зона цитоплазмы с большим количеством рибосом или фибриллярных волокон, получившая название наружный колпачок. Парентосома обычно не препятствует миграции ядер через долипоровые септы.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Очень долгое время древние ученые ошибочно относили грибы в одну группу с растениями. И делалось это только из-за их внешнего сходства. Ведь грибы, как и растения, не могут передвигаться. И с первого взгляда они вовсе не похожи на животных. Однако как только ученые получили возможность исследовать клетки, они обнаружили, что грибная клетка во многом похожа на клетку животных. Поэтому данные живые организмы перестали причислять к растениям. Однако и к животным их отнести нельзя, так как грибная клетка, кроме сходств, имеет и ряд отличий от животной. В связи с этим грибы выделили в отдельное царство. Таким образом, в природе существует пять царств живых организмов: животные, растения, грибы, бактерии и вирусы.
Основные особенности грибной клетки
Грибы относятся к эукариотам. Это живые организмы, в клетках которых присутствует ядро. Оно необходимо для того, чтобы защищать генетическую информацию, записанную на ДНК. Эукариотами, кроме грибов, являются животные и растения.
Существуют как одноклеточные грибы, так и многоклеточные.
Грибная клетка, как и все клетки эукариотов, состоит из трех частей: плазматической мембраны, ядра и цитоплазмы. В последней находятся органоиды и включения. Органоиды являются постоянными. Они выполняют в клетке определенные функции. Включения же нестабильны. Они в основном выполняют запасную функцию. Они обладают не такой сложной структурой, как органоиды. В основном это просто капли или кристаллы питательных веществ, которые грибная клетка может при необходимости использовать.
Чем клетка гриба похожа на клетку растения?
Основное сходство заключается в том, что строение грибной клетки предусматривает наличие клеточной стенки поверх плазматической мембраны. Такое образование не характерно для клеток животных, а вот у растений она также присутствует. Однако у представителей флоры клеточная стенка построена из целлюлозы, а у грибов она состоит из хитина.
Сходства клетки гриба и животного
Основная черта, которая делает строение грибной клетки похожим на животную, это наличие включений из гликогена. В отличие от растений, которые запасают крахмал, грибы, как и животные, запасают гликоген.
Еще одна сходная черта — способ питания клетки. Грибы являются гетеротрофами, то есть получают готовые органические вещества извне. Растения же являются автотрофами. Они фотосинтезируют, получая питательные вещества самостоятельно.
Органоиды
Грибная клетка, рисунок которой можно увидеть ниже, обладает такими органоидами, как митохондрии, рибосомы, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, клеточный центр и комплекс Гольджи.
| Органоид | Функция |
| Митохондрии | Клеточное дыхание (выработка энергии) |
| Рибосомы | Процесс трансляции (формирование полипептидной цепи из отдельных аминокислот) |
| Эндоплазматический ретикулум | Синтез жиров, участие в обмене веществ |
| Лизосомы | Клеточное пищеварение |
| Клеточный центр | Участие в процессе деления клетки |
| Комплекс Гольджи |
