ВСПОМНИТЕ

Вопрос 1. Какие вещества называют органическими?

Органические вещества, органические соединения - класс соединений, в состав которых входит углерод.

Вопрос 2. Что такое фотосинтез?

Процесс образования органических веществ из неорганических (углекислого газа и воды) в хлоропластах с использованием энергии света называют фотосинтезом.

Вопрос 3. Какую роль играет пища в живом организме?

Пища содержит химические вещества, необходимые для создания новых клеток и обеспечения энергией процессов, происходящих в организме.

Вопрос 4. Что такое мицелий?

Мицелий - научное название грибницы. Он состоит из множества тонких нитей, составляя тело грибов и некоторых бактерий.

Вопрос 1. Что общего в питании большинства бактерий и грибов?

Большинство бактерий и грибы не способны сами вырабатывать органические вещества, поэтому получают их в готовом виде.

Вопрос 3. В чём особенность питания грибов?

Для питания грибам необходимо готовое органическое вещество, что сближает их с животными. Но по способу поглощения пищи - путём всасывания, а не заглатывания - они сходны с растениями.

В зависимости от потребности в конкретных веществах тот или иной вид грибов поселяется на определённом субстрате. Грибы не способны усваивать крупные частички пищи и могут всасывать только жидкие вещества всей поверхностью тела. Поэтому им очень выгодна большая площадь поверхности мицелия.

ПОДУМАЙТЕ!

Почему бактерии, грибы и животных относят к разным царствам, хотя все они питаются готовыми органическими веществами?

Бактерии, грибы и животные отличаются своим строением внутреннем и наружным. У каждого царства свои процессы жизни деятельности – размножение, рост и развитие, дыхание, выделение.

Используя интернет-источники, научно-популярные журналы, книги, текст учебника, подготовьте сообщение на тему «Выращивание грибов».

Выращивание грибов - это очень интересное занятие. Кроме того современное грибоводство выполняет глобальную мировую проблему нехватки продовольствия. Ученые считают, что нынешнее столетие будет знаменовать бурное развитие грибной отрасли, так как в мире скапливается огромное количество растительных остатков и продуктов переработки сельскохозяйственных предприятий, 70% которых могут быть использованы для питания съедобных грибов. Таким образом можно решить две очень важные мировые проблемы - это утилизация растительных остатков и получение качественных продуктов питания и лекарственных препаратов.

На сегодняшний день в мире известно более двух тысяч съедобных грибов, около пятисот из них можно встретить в нашей стране. Люди активно пользуются этими дарами природы, ведь собирать грибы в осеннем лесу не только приятный отдых, но и заготовки на зиму в виде консервированных, сушеных, маринованных или соленых грибов. Однако в заготовке дикорастущих съедобных грибов есть один недостаток - сезонность, ведь грибы в основном растут осенью. Поэтому во все времена возникал вопрос, а можно ли выращивать грибы искусственным способом. Оказывается можно, мало того известно, что некоторые виды грибов, например шиитаке, опенок зимний, иудино ухо выращивали в глубокой древности. Однако промышленное выращивание грибов получило свое развитие только в двадцатом столетии. Наибольший подъем интенсивного грибоводства наблюдается последние 30-40 лет. Интерес к грибному бизнесу обусловлен тем, что грибы самая рентабельная и высокоурожайная сельскохозяйственная культура, выращивание грибов экологически безопасное и безотходное производство. Сырьем для выращивания грибов являются растительные остатки, отходы сельскохозяйственного производства, животноводства и лесоперерабатывающих предприятий, которых в достатке в любой стране.

Биологическая и продовольственная ценность грибов давно научно обоснована практическими исследованиями. В своем составе грибы содержат целый комплекс полезных веществ, белок включает в себя все незаменимые аминокислоты, ненасыщенные жирные кислоты, витамины Е, С, Д, группы В, а также важные для организма минералы и микроэлементы, в том числе и некоторые дефицитные, например кобальт и железо. Кроме того грибы настоящий деликатес, их используют в грибных рецептах и заготовках на зиму.

Сегодня в мировом грибоводстве наибольший интерес для искусственного культивирования представляют шампиньоны, вешенка, шиитаке и опята. Причем эти грибы можно выращивать не только на специализированных предприятиях, но и в домашних условиях, дачных, приусадебных хозяйствах и даже дома - в подвале, гараже, сарае, балконе.

Выращивание шампиньонов более сложный процесс, чем выращивание вешенки. Однако их выращивают не менее успешно чем другие грибы. Шампиньон - самый массовый гриб для промышленного гриборазведения. В домашних условиях выращивают шампиньоны не так часто как вешенку из-за более трудоемкой технологии производства компоста, которая требует наличие некоторых навыков. Однако нашим грибоводам удается получать хорошие урожаи шампиньонов даже под открытым небом.

Не смотря на первый взгляд простоту и доступность грибного производства, следует помнить, особенно начинающим грибоводам, что выращивание грибов - довольно ответственное дело, грибы требуют ухода и заботы, выполнения технологических норм и правил фитосанитарии. Получить высокий урожай грибов можно только серьезным подходом к этому интересному занятию.

Растения в природе выполняют функцию производителей органического вещества. Животные играют роль потребителей, питающихся органическими веществами. Бактерии и грибы - разрушители тел отмерших организмов. Они разлагают мертвые тела до минеральных веществ, которые поступают в почву и вновь поглощаются растениями.

Питание бактерий

Большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами. Разлагая их, они строят свои клетки. Такие бактерии называют гетеротрофами. Некоторые гетеротрофные бактерии питаются органическими веществами, содержащимися в мертвых телах, выделениях растений и животных. Такие бактерии обитают в воде, почве, на коже, в кишечнике животных. Разлагая органические вещества, они возвращают в почву минеральные соли, а в атмосферу углекислый газ, необходимый для фотосинтеза.

На корнях фасоли, бобов, люпина.можно увидеть маленькие клубеньки, размером чуть больше булавочной головки. В них находятся очень полезные для растений клубеньковые бактерии. Они поглощают азот из воздуха и преобразуют его в доступные для растений азотные соединения. Клубеньковые бактерии снабжают растение-хозяина азотом, а сами извлекают из корней растения необходимые для жизнедеятельности вещества удобрением. Когда растение отмирает, соединения азота остаются в почве и повышают ее плодородие. Подобные взаимовыгодные отношения между различными организмами называют симбиозом (от греч. «symbosis» - совместная жизнь).

Питание грибов

Грибы, так же, как и большинство бактерий, гетеротрофы.

Грибы отличаются друг от друга по типу питания. Многие грибы обитают в почве. Они питаются, разрушая органические останки растений, животных, плодовые тела грибов. Некоторые грибы питаются органическими веществами, содержащимися в пищевых продуктах.

Некоторые грибы получают органические вещества из корней деревьев. При этом мицелии гриба вступает в тесный контакт с корнями деревьев. Гифы мицелия плотно оплетают корень и даже проникают внутрь ого клеток. Грибы поглощают из почвы воду и растворенные минеральные вещества, которые по их гифам поступают в корни деревьев. Таким образом, мицелий заменяет деревьям корневые волоски. А из корней деревьев гриб получает органические вещества, созданные растением и необходимые грибу для питания. В результате образуется грибо-корень, или микориза (от греч. mykes - гриб и rhiza - корень).

Для питания грибы используют сложные органические вещества, которые не могут проникать в клетки через клеточные оболочки. Пищеварительный сок, который у животных выделяется в кишечник, у грибов выделяется наружу. С помощью его ферментов происходит расщепление сложных органических веществ на более простые, которые всасываются всей поверхностью гриба.

В настоящее время на Земле описано более 2,5 млн видов живых организмов. Однако реальное число видов на Земле в несколько раз больше, так как многие виды микроорганизмов, насекомых и др. не учтены. Кроме того, считается, что современный видовой состав - это лишь около 5% от видового разнообразия жизни за период ее существования на Земле.
Для упорядочения такого многообразия живых организмов служат систематика, классификация и таксономия.

Систематика - раздел биологии, занимающийся описанием, обозначением и классификацией существующих и вымерших организмов по таксонам.
Классификация - распределение всего множества живых организмов по определённой системе иерархически соподчинённых групп - таксонов.
Таксономия - раздел систематики, разрабатывающий теоретические основы классификации. Таксон - искусственно выделенная человеком группа организмов, связанных той или иной степенью родства, и в то же время достаточно обособленная, чтобы ей можно было присвоить определённую таксономическую категорию того или иного ранга.

В современной классификации существует следующая иерархия таксонов:

• царство;
• отдел (тип в систематике животных);
• класс;
• порядок (отряд в систематике животных);
• семейство;

Кроме того, выделяют промежуточные таксоны: над- и подцарства, над- и подотделы, над- и подклассы и т. д.

Систематика живых организмов постоянно изменяется и обновляется. В настоящее время она имеет следующий вид:

• Неклеточные формы
• Царство Вирусы
• Клеточные формы
• Надцарство Прокариоты (Procariota):
• царство Бактерии (Bacteria, Bacteriobionta ),
• царство Архебактерии (Archaebacteria, Archaebacteriobionta ),
• царство Прокариотические водоросли
• отдел Сине-зелёные водоросли, или Цианеи (Cyanobionta );
• отдел Прохлорофитовые водоросли, или Прохлорофиты (Prochlororhyta ).
• Надцарство Эукариоты (Eycariota)
• царство Растения (Vegetabilia, Phitobiota или Plantae ):
• подцарство Багрянки (Rhodobionta );
• подцарство Настоящие водоросли (Phycobionta );
• подцарство Высшие растения (Embryobionta );
• царство Грибы (Fungi, Mycobionta, Mycetalia или Mycota ):
• подцарство Низшие грибы (одноклеточные) (Myxobionta );
• подцарство Высшие грибы (многоклеточные) (Mycobionta );
• царство Животные (Animalia, Zoobionta )
• подцарство Простейшие, или Одноклеточные (Protozoa, Protozoobionta );
• подцарство Многоклеточные (Metazoa, Metazoobionta ).

Ряд учёных выделяет в надцарстве Прокариоты одно царство Дробянки, которое включает три подцарства: Бактерии, Архебактерии и Цианобактерии.

Вирусы, бактерии, грибы, лишайники

Царство вирусы

Вирусы существуют в двух формах: покоящейся (внеклеточной), когда их свойства как живых систем не проявляются, и внутриклеточной , когда осуществляется размножение вирусов. Простые вирусы (например, вирус табачной мозаики) состоят из молекулы нуклеиновой кислоты и белковой оболочки - капсида .

Некоторые более сложные вирусы (гриппа, герпеса и др.), помимо белков капсида и нуклеиновой кислоты, могут содержать липопротеиновую мембрану, углеводы и ряд ферментов. Белки защищают нуклеиновую кислоту и обусловливают ферментативные и антигенные свойства вирусов. Форма капсида может быть палочковидной, нитевидной, сферической и др.

В зависимости от присутствующей в вирусе нуклеиновой кислоты различают РНК-содержащие и ДНК-содержащие вирусы. Нуклеиновая кислота содержит генетическую информацию, обычно о строении белков капсида. Она может быть линейная или кольцевидная, в виде одно- или двуцепочечной ДНК, одно- или двуцепочечной РНК.

Вирус, вызывающий заболевание СПИДом (синдром приобретённого иммунодефицита), поражает клетки крови, обеспечивающие иммунитет организма. В результате больной СПИДом может погибнуть от любой инфекции. Вирусы СПИДа могут проникнуть в организм человека во время половых сношений, во время инъекций или операций при несоблюдении условий стерилизации. Профилактика СПИДа заключается в избегании случайных половых связей, использовании презервативов, применении одноразовых шприцев.

Бактерии

Все прокариоты принадлежат к одному царству Дробянки. В его состав входят бактерии и сине-зелёные водоросли.

Строение и жизнедеятельность бактерий.

Прокариотические клетки не имеют ядра, область расположения ДНК в цитоплазме называется нуклеоидом, единственная молекула ДНК замкнута в кольцо и не связана с белками, клетки меньше эукариотических, в состав клеточной стенки входит гликопептид - муреин, поверх клеточной стенки располагается слизистый слой, выполняющий защитную функцию, отсутствуют мембранные органоиды (хлоропласты, митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи), их функции выполняют впячивания плазматической мембраны (мезосомы), рибосомы мелкие, микротрубочки отсутствуют, поэтому цитоплазма неподвижна, нет центриолей и веретена деления, реснички и жгутики имеют особую структуру. Деление клеток осуществляется путём перетяжки (митоза и мейоза нет). Этому предшествует репликация ДНК, затем две копии расходятся, увлекаемые растущей клеточной мембраной.

Выделяют три группы бактерий: архебактерии, эубактерии и цианобактерии.

Архебактерии - древнейшие бактерии (метанообразующие и др., всего известно около 40 видов). Имеют общие черты строения прокариот, но значительно отличаются по ряду физиологических и биохимических свойств от эубактерий. Эубактерии - истинные бактерии, более поздняя форма в эволюционном отношении. Цианобактерии (цианеи, сине-зелёные водоросли) - фототрофные прокариотические организмы, осуществляющие фотосинтез подобно высшим растениям и водорослям с выделением молекулярного кислорода.

По форме клеток различают следующие группы бактерий: шаровидные - кокки , палочковидные - бациллы , дугообразно изогнутые - вибрионы , спиралеобразные - спириллы и спирохеты . Многие бактерии способны к самостоятельному движению за счёт жгутиков или благодаря сокращению клеток. Бактерии - одноклеточные организмы. Некоторые способны образовывать колонии, но клетки в них существуют независимо друг от друга.

В неблагоприятных условиях некоторые бактерии способны образовывать споры за счёт формирования плотной оболочки вокруг молекулы ДНК с участком цитоплазмы. Споры бактерий служат не для размножения, как у растений и грибов, а для защиты организма от воздействия неблагоприятных условий (засухи, нагревания и др.).

По отношению к кислороду бактерии делят на аэробов (обязательно нуждающиеся в кислороде), анаэробов (погибающие в присутствие кислорода) и факультативные формы.

По способу питания бактерии делятся на автотрофные (в качестве источника углерода используют углекислый газ) и гетеротрофные (используют органические вещества). Автотрофные, в свою очередь, делятся на фототрофов (используют энергию солнечного света) и хемотрофов (используют энергию окисления неорганических веществ). К фототрофам относят цианобактерии (сине-зелёные водоросли), которые осуществляют фотосинтез, как и растения, с выделением кислорода, и зелёные и пурпурные бактерии , которые осуществляют фотосинтез без выделения кислорода. Хемотрофы окисляют неорганические вещества (нитрифицирующие бактерии, азотфиксирующие бактерии, железобактерии, серобактерии и др. ).

Размножение бактерий.

Бактерии размножаются бесполым путём - делением клетки (у прокариот митоза и мейоза нет) при помощи перетяжек или перегородок, реже почкованием . Этим процессам предшествует удвоение кольцевой молекулы ДНК.

Кроме того, для бактерий характерен половой процесс - конъюгация . При конъюгации по специальному каналу, образующемуся между двумя клетками, фрагмент ДНК одной клетки передаётся другой клетке, то есть изменяется наследственная информация, содержащаяся в ДНК обоих клеток. Поскольку количество бактерий при этом не увеличивается, для корректности используют понятие «половой процесс», но не «половое размножение».

Роль бактерий в природе и значение для человека

Благодаря очень разнообразному метаболизму бактерии могут существовать в самых различных условиях среды: в воде, воздухе, почве, живых организмах. Велика роль бактерий в образовании нефти, каменного угля, торфа, природного газа, в почвообразовании, в круговоротах азота, фосфора, серы и других элементов в природе. Сапротрофные бактерии участвуют в разложении органических останков растений и животных и в их минерализации до СО 2 , Н 2 О, H 2 S, NH 3 и других неорганических веществ. Вместе с грибами они являются редуцентами. Клубеньковые бактерии (азотфиксирующие) образуют симбиоз с бобовыми растениями и участвуют в фиксации атмосферного азота в минеральные соединения, доступные растениям. Сами растения такой способностью не обладают.

Человек использует бактерии в микробиологическом синтезе, в очистных сооружениях, для получения ряда лекарств (стрептомицин), в быту и пищевой промышленности (получение кисломолочных продуктов, виноделие).

Царство грибы

Общая характеристика грибов. Грибы выделяют в особое царство, насчитывающее около 100 тыс. видов.

Отличия грибов от растений:

• гетеротрофный способ питания
• запасное питательное вещество гликоген
• наличие в клеточных стенках хитина

Отличия грибов от животных:

• неограниченный рост
• поглощение пищи путём всасывания
• размножение с помощью спор
• наличие клеточной стенки
• отсутствие способности активно передвигаться
• Строение грибов разнообразно - от одноклеточных форм до сложноустроенных шляпочных форм

Лишайники

Строение лишайников. Лишайники насчитывают более 20 тыс. видов. Это симбиотические организмы, образованные грибом и водорослью. При этом лишайники представляют собой морфологически и физиологически целостный организм. Тело лишайника состоит из переплетённых гиф гриба, между которыми располагаются водоросли (зелёные или сине-зелёные). Водоросли осуществляют синтез органических веществ, а грибы поглощают воду и минеральные соли. В зависимости от строения тела (слоевища ) различают три группы лишайников: накипные , или корковые (слоевище имеет вид налётов или корочек, плотно срастающихся с субстратом); листовидные (в форме пластинок, прикреплённых к субстрату пучками гиф); кустистые (в форме стволиков или лент, обычно разветвлённых и срастающихся с субстратом только основанием). Рост лишайников осуществляется крайне медленно - всего по несколько миллиметров в год.

Размножение лишайников осуществляется либо половым путём (за счёт грибного компонента), либо бесполым (образование спор или отламывание кусочков слоевища).
Значение лишайников. Благодаря своей «двойственной» природе лишайники очень выносливы. Это объясняется возможностью как автотрофного, так и гетеротрофного питания, а также способностью впадать в состояние анабиоза, при котором организм сильно обезвоживается. В таком состоянии лишайники могут переносить действие различных неблагоприятных факторов среды (сильный перегрев или переохлаждение, практически полное отсутствие влаги и т. п.). Биологические особенности позволяют лишайникам заселять самые неблагоприятные местообитания. Они часто являются пионерами заселения того или иного участка суши, разрушают горные породы и формируют первичный почвенный слой, который затем осваивают другие организмы.
В то же время лишайники очень чувствительны к загрязнению среды различными химическими веществами, что позволяет использовать их в качестве биоиндикаторов состояния окружающей среды.
Лишайники используют для получения лекарственных препаратов, лакмуса, дубильных и красящих веществ. Ягель (олений мох) является основным кормом для северных оленей. Некоторые народности употребляют лишайники в пищу. Поскольку рост лишайников очень медленный, необходимы меры по его охране: регулирование выпаса оленей, упорядоченное передвижение автотранспорта и др.

Грибы и бактерии смело можно назвать одними из первых существ, заселивших Землю. Представителей обоих царств можно найти в верхнем слое литосферы, в нижнем слое атмосферы, в гидросфере, на поверхности или внутри других живых организмов. Существую формы, которые дышат с помощью кислорода, но есть и те, которые приспособились жить без него. Последних называют анаэробными грибами. Такими является основная масса дрожжей.

Грибы

Грибы могут быть одноклеточными или многоклеточными эукариотами. В составе их живой клетки можно найти от одного до сотни ядер. Клетки грибов «заточены» в клеточную стенку, содержащую хитин, белки и липиды. В составе клетки гриба, кроме цитоплазматической мембраны и ядер, входят митохондрии и вакуоли. В них содержится гликоген, липиды и жирные кислоты.

Основой тела гриба является мицелий, более известный как грибница. Он состоит из тонких ниток-гифов. Благодаря супер-разветвленной системе гифов, гриб производит всасывание из грунта растворенных в воде останков живых существ. Сам гриб не способен производить органические вещества, как это делают растения, поэтому считается гетеротрофом. Точнее сапротрофом, то есть потребителем и основным «разлагателем» мертвых тел растений и животных. Конечным продуктом разложения органических веществ является мочевина, которую, как животные, выделяют грибы. Запасают питательные вещества грибы в виде гликогена, или ламинарина.

Размножение грибов весьма многообразно, чем и объясняется их высокий уровень выживаемости и распространения на планете. Многоклеточные грибы размножаются вегетативно, половым способом с помощью специализированных клеток и неполовым способом, продуцируя споры. Одноклеточные дрожжи предпочитают увеличивать свое количество методом почкования или делением клеток пополам.

Бактерии

Бактерии объединены в собственный Домен Бактерии. Раньше он являлся синоним Прокариотов и собирал в своем таксоне все организмы, не имеющие ядра. Учитывая миниатюрные размеры представителей домена, затрудняющие изучение, и спор в вопросах классификации, который ведут бактериологи, для упрощения восприятия темы «бактерии» школьниками, в учебниках говорится про Царство Бактерий, такое же, как Царство Грибов, Растений и Животных.

В отличие от представителей прочих царств, Бактерии освоили практически все жизненные среды. Найти их можно в почве, в пресной и соленой воде. Даже в термальных источниках с температурой воды около 90° по Цельсию можно найти представителей данного царства. Бактерии находят в нефтеносных пластах на глубине несколько километров и в атмосфере, на высоте до 25 км.

Форма бактерий весьма разнообразна. Их клетки имеют вид палочек, вибрионов, сфер. В клетке, ограниченной клеточной стенкой, находятся молекулы ДНК, запасенные питательные вещества, цитоплазматическая мембрана, специфические мембранные образования, «плавающие» в цитоплазме. Частенько клетки бактерий собираются в колонии в виде ниток или виноградных гроздьев. Некоторые имеют жгутики, с помощью которых передвигаются, иные – недвижимы или пассивно переносятся людьми, ветром, водой, животными.

По способу получения энергии бактерии делятся на автотрофов и гетеротрофов. Цианобактерии, зеленые или пурпурные бактерии самостоятельно синтезируют органические вещества, занимаясь фотосинтезом. Железобактерии, нитрифицирующие и серные бактерии «занимаются» хемосинтезом и брожением, используя энергию окислительно-восстановительных реакций.

Размножение бактерии чаще всего происходит делением пополам, реже – почкованием. Скорость размножения потрясает. Клетка бактерии может двоиться каждые 20 минут. Неблагоприятные климатические условия бактерии переживают в виде спор или цист, имеющих многовековой термин жизнеспособности.

Выводы сайт

1. Клетки грибов имеют ядра, в клетках бактерий ядра отсутствуют.
2. Грибы могут быть многоклеточными и одноклеточными, бактерии являются исключительно одноклеточными организмами.
3. Бактерии освоили большее жизненное пространство, чем грибы.
4. Большинство грибов видно человеческому глазу. Бактерии, имеющие размер от 0,5 до 5 мкм, можно разглядеть лишь с помощью микроскопа.
5. Грибы принципиально недвижимы, среди бактерий есть типы, обладающие жгутиками.
6. Грибы являются четкими гетеротрофами, бактерии используют все известные на сегодня способы получения жизненной энергии.
7. Бактерии имеют более высокий уровень выживаемости и возможности распространения по планете, чем грибы.