методические рекомендации по выполнению контрольной работы

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
МИКОЛОГИЯ
методические указания по выполнению контрольной работы
Новосибирск 2014
1
УДК
ББК
В
Составитель канд. биол. наук, доц. О.А.Колганова
Рецензент
МИКОЛОГИЯ:
методические
рекомендации
по
выполнению
контрольной работы/ Новосиб. гос.аграрный ун-т; сост. О.А.Колганова.Новосибирск, 2014.- 28 с.
В методических рекомендациях предложена примерная программа
выполнения контрольной работы по дисциплине «Микология». Изложены
методические указания по самоподготовке студентов, даны методические
пояснения по самостоятельному изучению некоторых разделов микологии и
выполнению
контрольных
работ.
Даны
контрольные
вопросы
для
самопроверки.
Предназначены для студентов очного и заочного отделения факультета
ветеринарной медицины НГАУ.
Утверждены и рекомендованы к изданию учебно-методическим
советом ФВМ НГАУ протокол № от
2014 г.
2
Новосибирский государственный аграрный университет
ВВЕДЕНИЕ
Цель изучения дисциплины - сформировать у студентов современные
теоретические знания о природе грибов, их биологическом разнообразии,
происхождении, эволюции, филогенетических связях, а также о значении в
природе и жизни животных и человека.
Задачами дисциплины является:
- ознакомить студентов с многообразием грибов на Земле;
- способствовать формированию у студентов знаний об особенностях
морфологии, воспроизведении, географическом распространении и экологии
представителей основных групп грибов;
- дать систематическую характеристику основным группам грибов и их
эволюционным связям;
- изучить взаимосвязи грибов и окружающей среды;
- научить студентов наблюдать, выявлять и распознавать виды грибов.
Данная дисциплина тесно связана с изучением общей и частной
микробиологии, иммунологии и представляет основу для дальнейшего
изучения эпизоотологии. Так как патогенные грибы вызывают большое
количество заболеваний животных всех видов.
Требования к уровню усвоения дисциплины
По окончанию изучения дисциплины в соответствии с требованиями к
уровню подготовки выпускников по специальности студенты должны
овладеть определенными знаниями, умениями и навыками, что излагается в
следующих понятиях:
1. Принципы отбора материала от животных и продуктов животного
происхождения для диагностики.
2. Правила упаковки и пересылки материала в лаборатории для
исследования.
3. Принципы и сущность методов диагностики болезней.
3
4.Характеристика биопрепаратов, предназначенных для диагностики,
профилактики и лечения болезней, вызываемых патогенными грибами.
Дисциплина «Микология» в соответствии с требованиями ФГОС ВПО
направлена
на
формирование
следующих
общекультурных
(ОК)
и
профессиональных (ПК) компетенций.
Общекультурные компетенции (ОК): ОК-1. Понимать сущность и
социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней
устойчивый интерес.
ОК-3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях
и нести за них ответственность.
ОК-4.
Осуществлять
поиск
и
использование
информации,
необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач,
профессионального и личностного развития.
Профессиональные компетенции (ПК):
ПК-20 готовностью применять современные методы исследования, новую
приборную технику, достижения в области диагностики инфекционных и
паразитарных болезней
СОДЕРЖАНИЕ ОТДЕЛЬНЫХРАЗДЕЛОВ И ТЕМ
Тема: ОБЩИЕ АСПЕКТЫ МИКОЛОГИИ
1. Основные черты строения грибов.
2. Органеллы грибной клетки.
1. Основные черты строения грибов
Грибы представляют собой большую группу гетеротрофных организмов,
которые в настоящее время выделяют в особое царство.Грибы отличаются от
животных
организмов
хорошо
выраженной
клеточной
стенкой,
4
неподвижностью на вегетативной стадии жизненногоцикла, неограниченным
ростом, осмотрофным (всасывающим) типомпитания, размножением с
помощью разного типа спор. От растенийгрибы отличает наличие хитина,
хитозана,
глюкана
в
матриксе
клеточной
стенки,
отсутствие
фотосинтезирующих пигментов; запасныепродукты питания – гликоген,
волютин, масло, а не крахмал, как урастений.
Грибы – это одноклеточные или многоклеточные организмы, нобез
дифференциации на органы с соответствующими тканями.
У большинства грибов вегетативное тело – мицелий (грибница),
образованный системой разветвленных гиф, густо пронизывающих субстрат.
Гифы мицелия активно колонизируют субстрат, входят с ним в тесный
контакт. У некоторых грибов вегетативное тело (таллом) представлено
одиночными, почкующимися или делящимися клетками. Вегетативное тело у
наиболее примитивных особей отдела грибов представлено лишенной
оболочки клеткой, в начале одноядерной, затем в процессе роста
превращающейся в многоядерную. Вегетативное тело обычно развивается
или на поверхности субстрата (экстраматрикально), или внутри его
(интерматрикально).
Мицелий берет начало из споры. При определенной температуре спора
гриба прорастает, впитывает влагу и увеличивается в объеме.
Затем оболочка ее разрывается и изнутри появляются росток – это иесть
начало образования мицелия.
Споры грибов. Споры (от греч. sporá — сеяние, посев, семя),
микроскопические зачатки низших и высших растений, имеющие разное
происхождение и служащие для их размножения и (или) сохранения при
неблагоприятных условиях. Спора окружена стенкой, или оболочкой,
которая выполняет защитную функцию, препятствуя лизису клетки в
гипотонической среде, осуществляет обменные процессы между внешней
средой и внутренними структурами клетки. Спораимеет три слоя:
5
экзоспорий, эписпорий, эндоспорий. Строение оболочек спор, особенно
экзоспория, для многих групп грибов является характерным признаком.
Стадии развития грибов. Основные функции «типичных» грибов—рост,
т. е. увеличение биомассы, на вегетативной стадии и размножение, т. е.
споруляция, на репродуктивной.
2. Органеллы грибной клетки
Грибные клетки могут иметь самый различный облик, но все они
сходны между собой набором основных структур, особенно на уровне
клеточных органелл. Впрочем, чаще всего данные признаки характерны не
только для «грибов», но и для большинства эукариот. В рамках
принципиально сходной клеточной организации все-таки можно обнаружить
некоторые особенности и иногда связать их с определенными таксонами.
Грибная клетка состоит из оболочки, цитоплазмы с цитоплазматической
мембраной, ЭПС, митохондрий, рибосом, включений, вакуолей и ядра.
Грибная клетка покрыта жесткой оболочкой, она отсутствует у зооспор
у клеток некоторых низших грибов. В состав оболочки входит 80-90%
полисахаридов, связанных с белками и липидами. Скелетные структуры
состоят из хитина и целлюлозы. Наружный слой состоит из глюканов. Состав
клеточной оболочки у одного вида гриба зависит от роста, он неодинаков в
оболочках мицелия, спорангиеносцев, спор.
На поверхности клеточной оболочки и цитоплазматической мембраны
локализованы ферменты. Клеточная оболочка осуществляет у грибов
многочисленные функции, среди них всасывающая (активное всасывание
питательных веществ из субстрата), структурная (придает форму клеткам
гиф и органам гриба).
В структурной связи с плазмалеммой и клеточной оболочкойнаходятся
ломасомы.
Ломасомы — слой электронно-прозрачных структур, располагаются
между клеточной оболочкой и цитоплазматической мембраной, обнаружены
практически у всех грибов.
6
Цитоплазма представляет собой коллоидную среду, содержащую
структурные белки, ферменты, аминокислоты, углеводы, липидыи др.
вещества, а также органоиды.
Клеточное ядро (nucleus, karyon) содержит в себе важнейшую
наследственную информацию и передает ее дальше. Его основнойкомпонент
– хромосомы, которых всегда несколько (в бактериальнойклетке хромосома
только
одна);
их
генетическая
функция
определяется
дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК). Наряду с этим в ядренаходятся
так называемая нуклеоплазма (содержащий белки «ядерныйсок») и чаще
всего одно ядрышко (nucleolus). Ядро окружено субмикроскопической
пористой двойной мембраной (ядерной оболочкой).
Митохондрии (хондриосомы) содержат ферменты дыхательной цепи,
окислительного фосфорилирования и цикла лимонной кислоты, их дефекты
приводят,
например,
к
мутантам
"petites".
Митохондрии
обладают
собственной ДНК в виде кольцевой хромосомы и размножаются автономно
(хотя и в зависимости от общего состояния клетки, определяемого ядром) по
типу бактерий, т. е. путем поперечного деления или почкования. По своим
размерам – диаметр 0,5—0,8мкм и длина от долей микрометра до нескольких
микрометров – митохондрии находятся на границе разрешения светового
микроскопа.
Их внутренние структуры у оомицетов и гифохитриомицетов трубчатые
(тубулярные), а у прочих грибов - пластинчатые (ламеллярные);их можно
использовать в систематике.
Рибосомы – это органеллы синтеза белка. Так как их размерысоставляют
около 20—80 нм, они различимы только в электронноммикроскопе.
Основной компонент рибосом – РНК - образуется наядерной ДНК и вместе с
белками накапливается в ядрышке или ядерном колпачке. В цитоплазме
часть рибосом располагается беспорядочно, однако большинство их
прикреплено к мембранам эндоплазматического ретикулума, митохондриям,
другим органеллам или частицам.
7
Диктиосомы, или тельца Гольджи, играющие у растений важную роль в
синтезе клеточной стенки, особенно много их в дифференцирующихся
спорангиях. У грибов вместо них встречаются преимущественно скопления
ЭР с небольшим количеством ламелл.
Жгутики (flagella)—это двигательные органеллы зооспор, планогамет и
планозигот грибоподобных протистов. По тонкому строению они отличаются
от аналогичных органелл бактерий (нефибриллярных или состоящих лишь из
нескольких фибрилл), но сходны сожгутиками простейших и многих
подвижных гамет растений и животных тем, что содержат две центральные
одиночные и девять периферических двойных фибрилл. Жгутики грибов
бывают двух типов:гладкие и перистые. Дальнейшие различия между типами
зооспоргрибов включают число жгутиков на клетку (один или два) и место
ихприкрепления
всежгутики
относительно
совершают
обусловленные
направления
волнообразные
ритмичными
движения.
При
(ундулирующие)
сокращениями,
работе
движения,
происходящими
с
затратойэнергии. У дву- и многожгутиковых клеток движения отдельных
жгутиков согласованы между собой. Терминальный жгутик способен
выдвигаться
и
втягиваться.
Тип,
число
и
место
прикрепления
жгутиковиспользуют для различения классов низших грибов.
Вопросы для самопроверки
1. Строение грибов.
2. Типы размножения грибов.
3. Виды мицелия.
4. Строение споры грибов.
5. Внутренние структуры оомицетов.
Тема: Номенклатура, систематика и классификация грибов
Хорошо известно, что ещё Карл Линней (1707-1778) отнёс грибы и
бактерии к царству растений, выделив их в группу «Низшие растения»,
8
которая и теперь «фигурирует» в работах многих ботаников, микробиологов
и, в том числе, микологов. Великий систематик также предложил
биноминальную номенклатуру, согласно которой первое слово отражает
название рода, второе слово - название вида.
Составными частями систематики являются номенклатура, таксономия и
классификация,
из
них
таксономия
представляет
собой
науку
о
классификации, но прежде, чем классифицировать объекты ихнадо хорошо
изучить и отнести к определённым категориям - таксонам (видам, родам,
семействам и т.д.). Номенклатура грибов - прерогатива Международного
Кода ботанической номенклатуры и принимается на каждом Международном
Ботаническом
Конгрессе.
Любые предложения
по
изменению
Кода
публикуют в издании «Taxon», обуждаются и принимаются или отвергаются
голосованием на номенклатурной секции Ботанического Конгресса; на
Конгрессе же назначают Комитет по грибам (Соmmittee for Fungi сокращённо CF).
Современная
систематика
грибов
подчиняется
Международному
кодексу ботанической номенклатуры.
1. Краткая характеристика основных систематических групп грибов
Традиционно
к
грибам
относят
две
группы
организмов.
Этогриппоподобные протисты – представители царства протистов; в ихцикле
развития присутствуют зооспоры. Царство настоящих грибовпредставлено
четырьмя отделами: зигомикота (Zygomycota, класс Зигомицеты, класс
трихомицеты), аскомикота (Ascomycota, класс эндомицеты, голосумчатые
грибы,
сумчатые
дрожжи,
класс
аскомицеты,или
сумчатые
грибы),
базидиомикота (Basidiomycota, класс базидиомицеты, класс головневые
грибы,
класс
дейтеромицеты,
или
несовершенные
грибы),
лихинезирорванные грибы (Mycophycophyta).
Царство Протисты (Protista, Protoctista)
Отдел Оомикота (Oomycota)
9
Экология и распространение. Среди представителей оомицет есть
водные и наземные формы. По типу питания сапротрофы, поселяющиеся на
растительных и животных остатках и паразиты растений и животных.
Представители класса разнообразны по особенностям размножения, циклам
развития и типам питания и отражают процессы эволюции форм от водной
среды обитания к наземной, от сапротрофного образа жизни к паразитизму.
Особенности строения. Оомицеты имеют очень хорошо развитый
неклеточный мицелий, который слабо ветвится. У некоторых примитивных
представителей мицелий представлен в виде плазмодия.
Поперечные
отграничения
перегородки
в
репродуктивных
мицелии
органов
образуются
(оогониев
и
только
для
антеридиев).
Клеточнаястенка содержит целлюлозу.
Размножение.
Бесполое
размножение
помощидвужгутиковых
зооспор,
один
бичевидный,другой
короткий
опушенный.
–
происходит
жгутик
при
которых
У
гладкий
некоторых
форм,
адаптированных кназемной жизни, бесполое размножение осуществляется
неподвижными
присутствуютдва
спорами.
В
цикле
вида
зооспор,
развития
оомицетных
различающихся
грибов
морфологически
и
функционально.
Такое явление, при котором два стадии зооспор сменяют одна
другую,называют
дипланитизмом.
первичныедвужгутиковые
споры
Вышедшие
грушевидные.
из
зооспорангия
После
короткого
получасовогопериода подвижности округляются, сбрасывают жгутики,
покрываются оболочкой, образуя почковидные зооспоры с двумя боковыми
жгутиками - вторичные, которые прорастают в вегетативный мицелий.
Унекоторых
форм,
адаптированных
к
наземной
жизни,
бесполое
размножение конидиями (пор. Peronosporales). Половой процесс – оогамия.
Протекает по особой схеме, именно поэтому выделен класс.
Своеобразие оогамного полового процесса этой группы грибов
заключается в том, что антеридий не дифференцирован на гаметы, апросто
10
переливает часть своего содержимого с антеридиальным ядромв оогоний с
яйцеклетками через оплодотворяющие отроги.
Многообразие. В настоящее время известно около 475 видовоомицетных
грибов.
Сапролегния
(Saprolegnia
ferax)
вызывает
болезнь
рыб
–
сапролегниоз, нанося, таким образом, большой вред рыбному хозяйству. У
пораженных рыб из жаберных щелей, у хвостовойчасти, на спине появляется
обильный ватообразный мицелий сапролегниевых грибов. Рыба становится
вялой, ее движения ослабевают иона погибает. Основная мера борьбы с
сапролегниозом в условияхпрудового хозяйства - создание условий хорошей
аэрации и чистотыводы.
Значение оомицетов.
1. Играют значительную роль в круговороте веществ в природе,разлагая
растительные и животные остатки, находящиеся в воднойсреде.
2.
Грибы-паразиты
растений
наносят
огромный
вред
сельскомухозяйству.
3.
Грибы,
паразитирующие
на
рыбах
и
рыбьей
икре
причиняютзначительный урон прудовому хозяйству.
Отдел Зигомикота (Zygomycota)
Экология и распространение. Исключительно сухопутныеформы, в
связи с этим представители зигомицетов полностью утратили подвижные
стадии в цикле развития. Сапротрофы, паразиты растений и животных.
Особенности
строения.
Имеют
хорошо
развитый
неклеточный,
интенсивно ветвящийся мицелий. У некоторых представителей мицелий в
зрелом состоянии может быть септированным. Особенностямистроения
мицелия является наличие ризоидов (выросты мицелия, характерные в
основном для почвенных грибов) и столонов (приспособлений для
вегетативного размножения).
Размножение. Бесполое размножение осуществляется при помощи
спор. Бесполое размножение зигомицет имеет первостепенноезначение в
распространении и сохранении видов. Половой процесс –зигогамия.
11
Результат полового процесса – зигоспора. Зигоспора - одноклеточное
образование,
чаще
шаровидной
формы,
с
многослойнойоболочкой.
Наружный слой оболочки зигоспор обычно окрашенный ис различной
формы выступами. Слияние ядер в образовавшихся зигоспорах происходит
вскоре после их формирования, перед их прорастанием или в период
прорастания. Зигоспора прорастает после периода покоя.
Многообразие. Известно около 600 видов зигомицет. Мукор(Mucor), его
называют также белой или головчатой плесенью. Его мицелий появляется на
хлебе, овощах, конском навозе в виде белого пушистого налета.
Размножается мукор либо обрывками грибницы, либоспорами. Некоторые из
нитей грибницы поднимаются над субстратоми на их концах образуются
черные вздутия - спорангии, заполненныеспорами. При созревании спор
оболочка спорангия разрывается испоры рассеиваются в воздухе. Токами
воздуха они могут переноситься на большие расстояния. Половой процесс
очень редок.
Значение зигомицетов
1. Сапротрофные виды, поселяясь на различных субстратах (в частности
в почве) активно участвуют в минерализации органических соединений,
возвращая их в круговорот веществ.
2. Развиваясь на кормах и различных пищевых продуктах вызывают их
порчу.
3. Некоторые являются возбудителями заболеваний человека и
животных – мукоромикозов различных органов (легких, головного мозга).
4.
Несколько
ферментативной
видов
мукоровых
активностью
или
грибов
продуцируют
обладают
высокой
β-каротин,
жир,
органические кислоты и поэтому находят практическое применение в
биотехнологии.
12
5.
Отдельные
представители
способны
вызывать
молочнокислоеброжение и поэтому широко используются в странах Востока
при получении соевого сыра.
Отдел Сумчатые грибы (Ascomycota)
Экология и распространение аскомицетных грибов. Аскомицеты
широко распространены в природе во всех природных зонах и регионах. По
способу питания они чаще всего сапротрофы, обитающие в почве, лесной
подстилке, на различных растительных субстратах.
Особенности
строения.
Мицелий
аскомицет
хорошо
развитый,
септированный, разветвленный, гаплоидный в вегетативном состоянии. У
некоторых представителей наблюдается дрожжеподобный рост(дрожжи,
грибы-дерматофиты, тафриновые и др.) и в результате образуется мицелий,
состоящий из одиночных почкующихся клеток. В клеточной стенке
обнаружены хитин и глюканы, целлюлоза не характерна.
Размножение. Бесполое размножение – при помощи спор экзогенного
происхождения
–
конидий.
Наблюдается
большое
разнообразие
конидиеносцев: простые, головчатые, разветвленные и др. Конидиальные
спороношения образуются в период вегетации гриба и служат для массового
расселения вида.
Половое размножение – гаметангиогамия, т.е. слияние двух гаметангиев
– специализированных клеток не дифференцированных нагаметы. У разных
представителей протекает по-разному. У некоторыхнизших аскомицетов
гаметангии не закладываются, их функцию выполняют вегетативные
одноядерные клетки. Дикарионтическая стадияу них отсутствует. Продукт
полового процесса – сумки (аски) со спорами полового спороношения
эндогенного происхождения – сумкоспорами (аскоспорами). В каждой сумке
развивается по 8 сумкоспор.
У
аскомицетных
спороношения
обычно
грибов-паразитов
растений
конидиальное
образуются на живом хозяине, а сумчатые
13
спороношения у большинства, после отмирания растения или после
перезимовки. У некоторых аскомицетов конидиальное спороношение
значительно преобладает над сумчатым, и конидиальная стадия таких грибов
имеет самостоятельное видовое название.
Таким образом, в цикле развития большинства аскомицетов чередуются
три стадии: гаплоидная (самая длительная, в течение которой происходит
бесполое размножение), дикарионтическая (представлена аскогенными
гифами) и диплоидная (очень короткая - диплоидное ядро в молодой сумке).
Значение. Аскомицеты имеют большое значение в природе, активно
участвую в минерализации органических веществ (в основномрастительных
остатков).
Паразиты
различных
лишайников,
высших
растений
численности
видов-хозяев.
заболевания.
Многие
организмов
животных)
Патогены
сапротрофные
(грибов,водорослей,
участвуют
человека
аскомицеты
врегуляции
вызываютсерьезные
вызываютнередко
биоповреждения разнообразных материалов, порчу продуктов. Многие
представители аскомицетных грибов имеют определенное экономическое
значение - в биотехнологической промышленности их используют как
продуцентов алкалоидов, витаминов, антибиотиков, ростовых веществ,
ферментов, кормового белка. Широко используются в различных отраслях
пищевой промышленности возбудители спиртового брожения. Некоторые
аскомицеты являются объектами научных (генетических, биохимических)
исследований.
Многообразие. Аскомицетные грибы - один из крупнейшихклассов,
включающий около 30 тысяч видов грибов (30% видов всехизвестных
грибов). Дрожжи также относятся к сапротрофиным грибам. Мицелий
состоит из одиночных или соединенных в цепочкиовальных и округлых
клеток. Размножается почкованием. В природедрожжи обитают в сахаристых
выделениях растений. Дрожжи имеютбольшое практическое значение. В
процессе своей жизнедеятельностиспособны разлагать сахар на спирт и
углекислый газ. Этот процессназывается спиртовым брожением. Благодаря
14
этой способностидрожжи нашли применение в пивоварении, виноделии,
хлебопечении,производстве
культурныезерновые.
спирта.
Вместо
Спорынья
здоровых
поражает
зерновок
в
основном
образуются
черные
твердыерожки - склероции. Весной они прорастают, образуя в большом
количестве
споры,
которые
производят
новые
заражение
растений.
Склероции содержат очень ядовитые вещества, которые в малых количествах
вызывают тяжелые отравления, чаще всего со смертельным исходом.
Поэтому
необходима
тщательная
профилактика
заражения
злаков
спорыньей.
Вопросы для самопроверки
1. Характеристика основных систематических групп грибов.
2. Характеристика, строение и значение оомицетов.
3. Характеристика, строение и значение зигомицетов
4. Характеристика, строение и значение аскомицетов
Тема: Отдел Базидиомикота (Basidiomycota)
Экология
и
Базидиомицетные
распространение
грибы
широко
базидиальных
распространены
в
грибов.
природе,
они
встречаются во всех природных зонах и регионах. По способу питания они
могут быть сапротрофами, обитающие в почве, лесной подстилке, на
различных растительных субстратах. Большая группа базидиомицет является
микоризообразователями. Паразитические виды характеризуются высокой
специализацией и приспособленностью к паразитическому образу жизни.
Особенности строения. Мицелий хорошо развит, септированный,
многолетний.
Базидии,
споры
грибов,развиваются
на
полового
особых
спороношения
образованиях.
базидиальных
Формирующихся
из
15
дикариотических гиф - плодовых телах, лишь у немногих плодовые тела
отсутствуют и базидии формируются непосредственно на мицелии. Базидии
входят в состав гимениального слоя, который помимо базидий включает
стерильные элементы - парафизы и цистиды.
Размножение. Созревшие легкие споры высыпаются и подхватываются
ветром. В распространении спор принимают участие животные (насекомые,
слизни, позвоночные, поедающие грибы). За своюочень короткую жизнь
плодовые тела грибов производят огромноеколичество спор.
Спора имеет гаплоидный набор хромосом, попадая на субстратона
прорастает гифой мицелия, каждая клетка этой гифы гаплоидна.Этот
мицелий недолговечный и плодовых тел не образует. Его называют
первичным мицелием. Для того, чтобы образовался вторичный мицелий,
должно произойти слияние двух первичных гаплоидных мицелиев. В
результате образуется мицелий, каждая клетка которогосодержит два
ядра.Этот вторичный мицелий многолетний и называется грибницей,он
каждый год образует плодовые тела.
Значение базидиальных грибов.
1.
Участвуют
в
круговороте
веществ
в
природе,
минерализуярастительные остатки.
2. Грибы-микоризообразователи способствуют росту и развитию
высших растений.
3. Плодовые тела базидиальных грибов используются в пищу.
4. Многие съедобные грибы культивируют.
5. Грибы-паразиты растений наносят большой вред сельскомухозяйству.
Многообразие. Базидиальные грибы относятся к высшим грибам, класс
объединяет около 30 тыс. видов (30% известных видов грибов).
Грибы-микоризообразователи есть в разных систематическихгруппах,
хотя наиболее часты они среди базидиомицетов. К настоящему времени
16
известно
более
200
тысяч
видов
высших
растений
–древесных,
кустарниковых, травянистых, для которых описана микориза.
Паразиты. Многие базидиальные грибы являются паразитамирастений
и других организмов.
Трутовики наносят большой вред лесному хозяйству. Их споры, попадая
в раны на коре дерева, прорастают мицелием, которыйраспространяется по
древесине и разрушает ее.
Ржавчина. Пукциния (ржавчинные грибы) вызывает болезнизлаков.
Проявляется в виде оранжево-ржавых пятен на стебле и листь ях. Имеет двух
хозяев - промежуточного и основного. Среди паразитических грибов самые
высокоспециализированные паразиты.
Головня. Широко распространены головневые грибы. Они поражают
пшеницу, рожь, овес, кукурузу и другие злаки. В колосьях злаков,
зараженных головней, вместо зерен развивается масса черныхспор. Колос
становится похожим на обуглившуюся головешку (отсюда и название гриба).
Пораженные колоски покрыты массой мельчайших черных пылинок - спор.
Во время уборки хлебов, споры попадают на здоровые зерновки и
сохраняются на них до посева. Веснойспоры вместе с семенами попадают в
землю и прорастают, образуямицелий. Мицелий проникает в проростки
злаков и развивается внутри стебля растений, питаясь соками. Во время
цветения злаков мицелий достигает колоса. Здесь он сильно разрастается,
разрушая зерновки и распадаясь на многочисленные споры. Болезнь
вызывает большие потери урожая. Меры борьбы: зерно протравливают
слабым раствором формалина или другими препаратами.
Класс дейтеромицеты, или несовершенные грибы
(Deuteromycetes)
Экология и распространение. Дейтеромицеты широко распространены
в природе и в изобилии встречаются на различных субстратах, в почве.
Многие грибы этого класса паразитируют на высших растениях, вызывая
серьезные болезни сельскохозяйственных культур.
17
Особенности строения. Мицелий дейтеромицетных грибов состоит из
гиф, имеющих клеточное строение. Субстратная часть мицелия выполняет
питающую функцию, а воздушный мицелий предназначен для размножения,
формируя различные спороношения.
Размножение.
Размножаются
путем,преимущественно
конидиями.
грибовне
известно,
хотя
дейтеромицеты
Половое
большинство
бесполым
размножение
несовершенных
для
этих
грибов
при
установлении полового процесса и изучении плодоношения оказываются
аскомицетами или базидиальными грибами.
Многообразие.
Наряду
с
аскомицетами
и
базидиомицетамидейтеромицеты – одна из крупнейших групп грибов. Она
объединяетоколо 25-30 тысяч видов.
Фузариум. Виды рода Фузариум являются примером паразитных
дейтеромицетов.
Аспергилл. Виды аспергилла встречаются на различных растительных
остатках, почве, в воде и торфе. Среди представителей имеются также виды
(аспергилл желтый), вызывающие опасные болезни –аспергиллезы – птиц,
животных и человека. Этот гриб может статьпричиной аллергических
явлений, коррозии промышленных материалов, порчи продуктов.
Пеницилл. Широко распространен также гриб пеницилл с мицелием
сизо-зеленого цвета. Поселяется на хлебе, варенье, корках цитрусовых,
чайной заварке. Воздушный мицелий образует мелкие кисточки, на концах
которых образуется множество спор. В промышленных масштабах этот гриб
разводят специально для получения антибиотика - пенициллина, который
применяют при лечении различных гнойных и воспалительных процессов.
Значение.
Дейтеромицеты
минерализацииразличных
органических
принимают
соединений
участие
и
в
в
процессах
почвообразования.Среди них встречаются опасные паразиты.Некоторые
грибы широко испльзуются в микробиологическойпромышленности для
18
биотехнологического
производства
органических
кислот,
ферментов,
антибитиков.
Вопросы для самопроверки
1. Характеристика, строение и значение базидиомицетов
2. Характеристика, строение и значение дейтеромицетов
3. Характеристика, строение и значение гриба пенициллум
4. Характеристика, строение и значение гриба аспергиллус
Тема: МИКОТОКСИКОЗЫ
Микотоксикозы – болезни, возникающие у сельскохозяйственных
животных
после
поедания
кормов,
загрязнённых
токсинами,
вырабатываемыми микроскопическими грибами. Различают две группы
микотоксикозов:
отравления
токсинами
грибов,
паразитирующих
и
вегетирующих на растениях, и отравления токсинами грибов – сапрофитов,
поражающих корма во время хранения.
К токсигенным грибам относят более 250 грибов, образующих более
100 токсических метаболитов (табл. 1). Токсические свойства грибов
обусловлены экзо – и эндотоксинами. Они обладают высокой токсичностью,
а многие наделены
и мутагенными, тератогенными и канцерогенными
свойствами, нередко отмечают их иммунодепрессивное действие.
Микотоксины могут быть систематизированы на основании следующих
принципов:
1. Классификация базируется на родовом и/или видовом названии
токсигенного
гриба.
Например,
стахиботриотоксикоз,
или
аспергиллофумигатотоксикоз.
2.
За
основу
берётся
название
токсина.
Например,
эрготизм,
афлатоксикоз.
3. В основу диагноза ставится клиника или симптомы болезни.
Например, отравление «пьяным хлебом». Сейчас эта терминология почти не
употребляется.
19
Чувствительность
животных
к
микотоксинам
зависит
от
их
биохимической структуры. Считается, что наиболее чувствительны птицы,
лошади, свиньи, крупный рогатый и мелкий рогатый скот. Физиологическое
состояние животных тоже сказывается на чувствительности к токсинам,
поэтому микотоксикозы чаще проявляются у молодняка, беременных
животных и.т.д.
Уровень и полноценности кормления, условия содержания и ухода,
интенсивность
эксплуатации
животных
микотоксикозы
могут
усиливаться
микотоксикозов
очень
сложен.
создают
или
Его
фон,
при
ослабляться.
составные
части
котором
Патогенез
этиологии
многочисленны.
По
происхождению
чаще
всего
встречаются
алиментарные
микотоксикозы, реже – респираторные и контагиозные. Разнообразие
эпизоотологической, клинической картины и тяжесть микооксикозов зависит
от:
количества токсина, попавшего в организм;
длительности поступления токсина в организм;
биологической и химической активности токсина;
возрастных, видовых и индивидуальных особенностей;
состояния защитных сил организма;
условий среды, оказывающих воздействие на весь организм и
определяющих его биологическую реактивность.
Возбудители аспергиллотоксикозов
Аспергиллотоксикоз (Aspergillotoxicosis) – алиментарный микотоксикоз
сельскохозяйственных животных, возникающий при скармливании им
кормов,
поражённых
аспергиллами.
Грибы
из
рода
Aspergillus
распространены повсеместно.
Широко встречаются и более детально изучены аспергиллотоксикозы,
вызываемые токсинами грибов A. fumigatus – аспергиллофумигатотоксикоз и
A. flavus – аспергиллофлавитоксикоз (афлатоксикоз).
20
Микотоксины аспергиллов обладают местным и общим действием.
Местный процесс характеризуется воспалением кожи, слизистых оболочек.
Общее действие проявляется поражением центральной нервной системы за
счёт повреждающего действия токсинов на мембраны нервных клеток,
нарушением процесса иммуногенеза.
У человека афлатоксикозы развиваются в результате употребления
продуктов
контаминированных
A.
flavus,
A.
parаsiticus,
A.
oryzae.
Афлатоксины обнаруживают в зерне, арахисе, фасоли, моркови, бобах какао,
а также в мясе, молоке. Интоксикации протекают остро с судорогами,
парезами, кровоизлияниями, нарушениями функции печени и почек.
Возбудители фузариотоксикоза
Фузариотоксикоз
(Fusariotoxicosis)
–
алиментарный
токсикоз,
вызываемый грибами рода Fusarium. Грибы этого рода к типу Ascomycota,
классу Euascomycota, порядку Hypocreales, семейству Hypocreaсeae.
Термин «фузариотоксикоз» - родовой, объединяет ряд микотоксикозов,
вызываемых единичными токсинами или их комбинациями.
В
настоящее
время
споротрихиеллотоксикозы (F2
выделено
три
типа
фузариотоксикозов:
-токсикоз), фузариограминеаротоксикозы и
фузариовалетоксикозы, возбудителями которых являются, соответственно, F.
sporotrichiella, F. graminearum, F. nivale.
Грибы рода Fusarium распространены повсеместно и вызывают
заболевания у растений. Поражения человека связаны с употреблением
растительных продуктов, контаминированных грибковыми токсинами.
Споротрихиеллотоксикоз (алиментарно – токсическая алейкия). Болезнь
вызывают микотоксины F. sporotrichiella Bilai. К токсическим веществам
наиболее восприимчивы лошади, птица, свиньи, крупный рогатый скот,
овцы.
Наиболее
чувствительны
молодые
и
беременные
животные.
Восприимчив и человек. Токсины F. sporotrichiella относятся к группе
стерололактонов.
Возбудитель стахиботриотоксикоза
21
Стахиботриотоксикоз
подостропротекающий
(Stachybotryotoxicosis)
микотоксикоз
-
остро
сельскохозяйственных
-реже
животных,
возникающий при поедании кормов, поражённых токсическим грибом
Stachybotrys alternans, растущим главным образом на сене и соломе. Могут
заболевать и люди.
К стахиботриотоксикозу восприимчивы лошади свиньи и жвачные,
собаки, куры, лабораторные животные и человек. Вспышка заболевания
отмечена у буйволов после скармливания вместе с силосом соломы,
поражённой грибом. Описаны случаи стахиоботриотоксикоза
у лосей,
бизонов и других диких животных.
В
основе
патогенеза
лежит
действие
токсинов,
которые
из
пищеварительного тракта поступают в кровеносную, лимфатическую
системы и разносятся по всему организму. Через несколько часов токсин
поражает ЦНС, вызывает глубокие изменения в кроветворных органах и
сосудистой системе. В кровеносных сосудах возникают воспалительные и
некротические процессы – стенки сосудов становятся дряблыми и
порозными. Отмечаются множественные кровоизлияния на слизистых и
серозных покровах
Изменения физико – химических свойств крови приводят к нарушению
кровообращения, возникает гиперемия, геморрагический диатез, отёк лёгких,
уменьшается количество тромбоцитов, что приводит к замедленному
свёртыванию крови. Патологические изменения развиваются в костном
мозге, селезёнке, лимфатических узлах, печени.
Возбудитель клавицепстоксикоза
Клавицепстоксикозы
-
алиментарные
токсикозы
животных,
возникающие при поедании кормов, поражённых грибами рода Claviceps. К
клавицепстоксикозам чувствительны все животные и человек.
Род Claviceps представлен тремя видами: С. purpurea – типичная
спорынья ржи, С. microcephala - распространена на диких злаках и C. paspaliпаразит видов Paspala.
22
Для животных гриб токсичен только в стадии склероция.
Алкалоиды
спорыньи
эрготоксиновой
и
эрготаминовой
групп
парализуют двигательные парасимпатические нервы и воздействуют на
гладкие мышцы: суживают зрачок, кровеносные сосуды, в результате чего
нарушается питание тканей, появляется цианоз и гангрена в определённых
участках тела. Эргометрин сокращает мышцы матки, вызывает цианоз гребня
у птицы, но гангрена не образуется. Появляются дегенеративные процессы в
нервных клетках головного мозга, глубокие гиалиновые перерождения
стенок сосудов и образование тромбов в их просветах.
Возбудители микозов
Микозы
-
специфические
болезни
различных
видов
сельскохозяйственных животных, зверей, рыб, пчел, растений и человека,
вызываемые микроскопическими грибами.
Возбудителями микозов в большинстве случаев являются совершенные
грибы
из класса фикомицетов (Phycomycetes)-мукоровый
гриб, или
головчатая плесень (Mucor), пенициллиум или кистивидная плесень
(Penicillium), аспергилл (Aspergillus), дрожжеподобные грибы из рода
Candida, возбудители кандидамикоза и эпизоотического лимфангоита
(гистоплазмоза), а также возбудители трихофитии из рода Trichophyton,
микроспории и фавуса (парши) из рода Achorion.
ВОЗБУДИТЕЛИ ДЕРМАТОМИКОЗОВ
К дерматомикозам относятся микозы, сопровождающиеся поражением
кожи и ее производных. К дерматомикозам относится фавус (парша) птиц и
некоторых животных, в основном плотоядных и грызунов,трихофития и
микроскория, которой поражаются животные и человек (общее название
нозологических форм "лишай"). Дерматомикозы - хронически протекающие
заболевания, сопровождающиеся поражением наружных покровов тела,
кожи, волос, перьев, когтей.
23
В местах поражения образуются безволосые участки округлой формы с
обломанными волосами или корки (скутулы) серо-желтого цвета. При фавусе
у животных волос на пораженном участке теряет блеск, но не ломается,
постепенно выпадает, когти утолщаются и ломаются. Глубокие гликозы
сопровождаются воспалительными процессами, поражением лимфатических
узлов, паренхиматозных органов, где появляются некротические очаги.
Возбудители дерматомикозов - несовершенные плесневые грибы трех
родов: Trichophyton (Мальметен, 1845), Мicrosporum (Груби, 1841), Achorion
(Шенлейн, 1839; Груби, 184I) /2/.
У перечисленных родов открыто множество видов:
Trichophyton - faviforme, gypseum, equinum, caninum;
Microsporum - lanosum, gypseum, equinum;
Achorion - gallinae, schoenleini.
Дерматомикозы - широко распространенные заболевания, приносящие
значительный урон животноводству и вызывающие опасные заболевания у
человека. Болеют все виды сельскохозяйственных и домашних животных.
Возбудители обитают на растениях.
Трихофития—Trichophytia
(стригущий
лишай)—заразная
болезнь,
характеризующаяся появлением на коже резко ограниченных безволосых
очагов с шелушащейся отрубевидной поверхностью или с выраженной
воспалительной реакцией кожи и фолликулов.
Трихофитию у животных вызывают грибы, относящиеся к роду
Trichophyton. У крупного рогатого скота трихофитию вызывают Tr. faviforme
и Tr. tonsurans. .В нашей стране крупный рогатый скот чаще всего поражает
гриб Tr. verrucosum.
Возбудитель паразитирует в волосах и на коже в виде разветвленного
септированното мицелия, который распадается на споры.
Лошадей поражают грибы Tr. equi и Tr. gypseum; овец— Tr. verrucosum
var.
autotrophicum,
отличающиеся
от
гриба,
поражающего
крупный
24
рогатый.скот, культурально-морфологическими признаками и динамикой
роста на разных питательных средах.
Возбудитель трихофитии поражает волос, располагаясь не только на
поверхности, но и проникая внутрь. При этом споры располагаются
цепочками, рядами вдоль волоса. Возбудитель микроспории по отношению к
волосу располагается беспорядочно, мозаично как внутри, так и на его
поверхности. Ахорион располагается по длине волоса группами или
цепочками, при этом пораженная кожа покрывается дисковидными серожелтыми толстыми корочками с углублениями в центре.
На плотных средах трихофитон дает крупные бугристые, складчатые
колонии с мучнистой периферической зоной и пигментацией.
Микроспория — Microsporosis (микроспороз и стригущий лишай) —
заразная
болезнь
кожи
и
волос,
клинически
характеризующаяся
образованием очагов поверхностного воспаления кожи, обламыванием волос
и
поражением
когтей.
Возбудители
микроспории—грибы
из
рода
Miсrosporum.
Кокцидиоидомикоз (Coccidioidomycosis) — контагиозная заразная
болезнь многих видов животных, характеризующаяся гранулематозным
(локальным или диссеминированным) поражением дыхательных органов и
их
лимфатических
узлов
это
глубокий,
или
висцеральный,
микоз.
Кокцидиоидомикозом поражаются и люди, у которых эта болезнь называется
«кокцидиоидальная гранулема». Болезнь остается до сих пор малоизученной.
Возбудитель—гриб Coccioides immitis, относящийся к классу Deutermycetes
(Fundi imperfecti).
Favus—(белый гребень, парша)—инфекционная болезнь птиц, реже
млекопитающих и человека, характеризующаяся поражением кожного
покрова в виде белых плотных налетов (фавусных щитков), состоящих из
мицелия и спор гриба Achorion gallinae; развитием фолликулитов и
разрушением сальных и потовых желез. У человека паршу вызывает Achorion
schoenleini.
25
Актиномикоз - хроническое заболевание крупного рогатого скота (реже
свиней), характеризующееся образованием опухолей (актиномиком) в
области головы (межчелюстном пространстве, на языке, в челюстной кости)
и шеи. Возможны метастазы. Проникает возбудитель алиментарно при
травме слизистых оболочек, иногда аэрогенно и через кожу.
ВОЗБУДИТЕЛИ ПЛЕСНЕВЫХ МИКОЗОВ:
Аспергиллез (Aspergillosis) — острая или хроническая заразная болезнь
домашних и диких птиц, реже животных других видов, характеризующаяся
поражением органов дыхания. В легких, трахее, воздухоносных мешках,
иногда в органах брюшной полости находят фибринозные узелки различной
формы и цвета, содержащие гифы мицелия грибов из рода Aspergillus.
Основным возбудителем аспергиллеза у птиц и млекопитающих является
гриб Asp. fumigatus.
Болезнь характеризуется у молодняка птиц угнетением, вначале
затрудненным дыханием, выделениями из носа, нервными явлениями,
конъюнктивитом. У взрослой птицы признаки менее выражены, и
заболевание сопровождается поражением органов дыхания и серозных
оболочек. У молодняка возможна диарея (гибнет 46-90%). Гибнут эмбрионы
при инкубации, в них обнаруживают колонии возбудителя.
Развивается болезнь медленно. После аэрогенного заражения споры
гриба прорастают в легочной ткани и вызывают воспаление и интоксикацию.
Мукормикоз (Mucormikosis) - хроническое заразное заболевание
животных и человека, характеризующееся поражением органов дыхания и
лимфатических узлов. Болезнь протекает без клинических признаков. При
вскрытии обнаруживаются желтоватые казеозно-известковые гранулемы.
Нередко болезнь возникает на фоне других, например, при туберкулезе.
Возбудители - Mukor pusillus, Mukor racemosus, Lichtheimia corymbifera,
Rhizopus nigricans. Особенно патогенен гриб L. corymbifera.
26
Пенициллез (Penicillosis)—заразная болезнь человека и животных,
сопровождающаяся поражением кожи, когтей, уха, верхних дыхательных
путей и легких. Возможна генерализованная инфекция с образованием
очагов во внутренних органах.
Основными
crustaceum,
возбудителями
Penicillium
пенициллезов
являются
Penicillium
Penicillium
glaucum,
Penicillium
notatum,
mycetomagenum, Penicillium citrinum и др. Все эти грибы принадлежат к
классу Ascomycetes, порядку Saccharamycetales, роду Penicillium.
Эпизоотический лимфангит— Lymphangoitis epizootica (африканский
can, бластомикоз, гистоплазмоз, лимфангоит) — хроническая заразная
болезнь цельно копытных животных, характеризующаяся воспалением
лимфатических сосудов кожи и подкожной клетчатки с образованием
гнойных фокусов и язв. Возбудитель—дрожжевидный гриб Criptococcus
(Histoplasma) farciminosus, открытый в 1873 г. Ривольта.
Кандидамикоз
(Candidamycosis)
молочница,кандидиаз)
Заразная
-
болезнь
(бластомикоз,
кандидоз,
животных
человека,
и
характеризующаяся поражением слизистых оболочек желудочно-кишечного
тракта и других органов с образованием беловатых пленок наподобие
творожистых наложений, а также гранулематозных образований во
внутренних органах (ротовая полость, молочная железа, кишечник, легкие).
Поражается и кожа.
Вопросы для самопроверки
1. Заболевания, вызываемые патогенными грибами.
2. Возбудители микотоксикозов.
3. Возбудители микозов.
Варианты вопросов контрольных работ
Вариант № 1
1. Строение грибов.
2. Органеллы грибной клетки.
3. Классификация патогенных грибов.
27
4. Характеристика, строение и значение зигомицетов.
5. Заболевания, вызываемые микотоксинами.
6. Возбудители дерматомикозов.
Вариант № 2
1. Развитие мицелия у микроскопических грибов.
2. Строение клетки гриба.
3. Строение споры гриба
4. Характеристика, строение и значение аскомицетов.
5. Возбудители аспергиллотоксикоза.
6. Возбудители трихофитии.
Вариант № 3
1. Строение споры гриба.
2. Цитоплазма грибной клетки.
3. Значение и характеристика оомицетов.
4. Характеристика, строение и значение базидиомицетов.
5. Возбудители фузариотоксикоза.
6. Возбудители микроспории.
Вариант № 4
1. Стадии развития грибов.
2. Строение клеточного ядра гриба.
3. Размножение гриба рода Mucor.
4. Характеристика, строение и значение дейтеромицетов.
5. Возбудители стахиоботриотоксикоза.
6. Возбудители кокцидиомикоза.
Вариант № 5
1. Типы размножения грибов.
2. Строение жгутиков грибов.
28
3. Характеристика аскомицетов.
4. Виды аспергиллов.
5. Возбудители клавицепстоксикоза.
6. Возбудители актиномикоза.
Библиография:
Основная литература
1.
Колычев Н.И. Микробиология. М., 2006. - 317 с.
2.
Кисленко В.Н. Патогенные грибы. Новосибирск, 2008. - 214 с.
3.
Кисленко В.Н. Лабораторные исследования патогенных грибов.
Новосибирск, 2006.- 180 с.
4. Кутафьева Н.П. Морфология грибов. Учеб. пособие доп.
Мин. Обр. РФ/Н.П. Кутафьева – 2-е изд, испр и доп.- Новосибирск:
Сибир. ун-ое изд-во, 2003.-215 c.
5. Черепанова, Н. П. Морфология и размножение грибов
[Текст] : учебное пособие / Н. П. Черепанова. - Москва : ИЦ "Академия", 2006. - 160 с.
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Ольга Арсентьевна Колганова
МИКОЛОГИЯ
29
методические указания по выполнению контрольной работы
Редактор:
Подписано в печать
Формат 60х84 1/16
Объем уч.-изд.л.
Тираж 100 экз.
630030 Новосибирск, ул. Добролюбова, 160
30