Грибы (Fungi) — бесхлорофилльные низшие эукариотические хемоорганотрофные организмы. Вегетативное тело грибов — грибница, или мицелий, состоит из ветвящихся нитей, называемых гифами. У низших одноклеточных грибов гифы не разделены поперечными перегородками (септами) на отдельные участки, у высших грибов мицелий септирован, они многоклеточные организмы. Гифы могут располагаться на поверхности субстрата, где обитает гриб, или проникать внутрь его.
Толщина гиф составляет 5—50 мкм и более. Клеточная стенка грибов толстая, прочная, содержит целлюлозу и хитин; цитоплазматическая мембрана может иметь стероиды. В цитоплазме располагаются одно или несколько истинных ядер с двойной мембраной, ядрышком и хромосомами, митохондрии, полисомы, лизосомы, вакуоли, включения волютина, гликогена. В клетках грибов отсутствует крахмал, одним из продуктов метаболизма является мочевина, у прокариот она не встречается.
У грибов различают три типа размножения: вегетативное, бесполое и половое. При вегетативном размножении происходит отделение от мицелия его частей, которые, развиваясь, образуют новую грибницу. Кроме того, мицелий может фрагментироваться на артроспоры (оидии) и хламидоспоры. Артроспоры — короткие овальные клетки, образующиеся при распаде гиф, каждая из которых дает начало новой клетке. Хламидоспоры — споры вегетативного размножения грибов, покрытые толстой темноокрашенной оболочкой; образуются при распаде гиф на отдельные клетки. Этот тип размножения также может осуществляться путем почкования мицелия или отдельных клеток, например у дрожжевых грибов. Наиболее распространено бесполое размножение при помощи спор.
Различают эндоспоры (спорангиоспоры, зооспоры) и экзоспоры (конидии). Спорангиоспоры развиваются внутри особых клеток — спорангий. Гифы, несущие спорангии, называются спорангиеносцами. Зооспоры — подвижные спорангиоспоры низших грибов, имеющие жгутики. Конидии — споры бесполого размножения многих грибов, образующиеся экзогенно на концах вертикальных ответвлений мицелия — конидиеносцах.
Спорангиоспоры и конидии бывают различной формы и окраски, благодаря чему грибы в стадии спороношения имеют вид окрашенных налетов.
Созревшие конидии осыпаются; при созревании спорангиоспор спорангии лопаются и споры из них высыпаются. Попав в благоприятные условия, споры прорастают в гифы.
При половом размножении грибов спорообразованию предшествует слияние гаплоидных мужских и женских гамет, в результате чего возникает зигота и наступает диплоидная фаза с полным (парным) набором хромосом. Половой процесс у разных групп грибов протекает различно и имеет свои особенности.
Грибы — широко распространенная в природе группа организмов, насчитывающая около 100 тыс. видов. Они обитают в почве, воде, растительных и животных остатках.
В настоящее время истинные грибы разделяют на 6 классов: хитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты, аскомицеты, или сумчатые, базидиомицеты, дейтеромицеты, или несовершенные грибы.
Хитридиомицеты мицелия не образуют, или он в зачаточном состоянии. Клеточная оболочка содержит хитин и не имеет целлюлозы. Размножение бесполое и половое. Преимущественно водные организмы, некоторые виды вызывают болезни сельскохозяйственных растений.
Оомицеты — одноклеточные (низшие) мицелиальные грибы, функцию скелетного вещества оболочки выполняют целлюлоза и глюкан; размножение бесполое. Обитают в водоемах, наземные формы — паразиты высших растений.
Зигомицеты — мицелий хорошо развит, многоядерный, несептированный (низшие грибы); оболочка содержит хитин, иногда глюкан. Размножаются спорангиоспорами, реже конидиями или половым путем. Широко распространены в верхнем слое почвы, развиваются на органических остатках растений. Используются в микробиологической промышленности для получения соевого сыра, спирта из картофеля, антибиотика рамицина и др. Типичными представителями этого класса являются грибы рода мукор (головчатая плесень). У мукора (рис. 5) от одноклеточного мицелия отходят бесцветные спорангиеносцы, на верхушке которых развивается по одному спорангию. При наличии влаги оболочка зрелого спорангия легко растворяется, освобождая несколько тысяч спорангиоспор, которые затем прорастают. У животных и человека могут вызывать мукоромикозы.
Аскомицеты — сумчатые грибы. КлаесГвысших грибов с разветвленным многоклеточным мицелием. Размножение вегетативное, бесполое при помощи конидий и половое (сумчатая стадия). В результате полового процесса возникают аски, или сумки, в которых после слияния ядер половых клеток (гамет) образуются аскоспоры — обычно 8 в одной аске.
Широко распространены в природе, известно около 30 тыс. видов, обитают в почве, органических субстратах, кормах, пищевых продуктах, вызывая их порчу. Паразитируют на растениях, животных, разрушают целлюлозу. Используются как продуценты антибиотиков, алкалоидов, ростовых веществ (гиббереллинов), ферментов. Имеются токсические виды, они способны вызывать микотоксикозы. Аскомицетами также являются некоторые съедобные грибы — сморчок, трюфель.
Базидиомицеты — высшие грибы с многоклеточным мицелием. Имеют специальные органы размножения — базидии, образующиеся на концах гиф в результате полового процесса. Они напоминают сумку (аск) и гомологичны ей. Сапрофиты и факультативные паразиты хлебных злаков (головня, ржавчина). К базидиомицетам относятся также съедобные и ядовитые шляпочные грибы.
Дейтеромицеты, или несовершенные грибы (Deuteromycetcs, Fungi imperfecti), — класс высших грибов с многоклеточным, сильно разветвленным мицелием. Весь жизненный цикл они проходят в гаплоидной фазе. Размножаются вегетативно и бесполовым путем — конидиями, половые (совершенные) стадии у них не обнаружены. Конидии различаются по форме, окраске и образуются на специализированных ветвях мицелия — конидиеносцах или пикнидах (плотных органах конидиального спороношения).
Рис. 5. Морфология плодоношения у грибок: а — пеницилл; б — аспергилл; в — мукороных
К этому классу относятся грибы родов аспергилл, псницилл, стахиботрис, фузариум и др. (см. рис. 5). У аспергилла, или леечной плесени, мицелий септирован, конидиеносцы одноклеточные; на их вершине формируется расширение в виде головки, от которых отходят ответвления — стеригмы — с отшнуровывающимися от них конидиями. Конидии бывают окрашены в различные цвета, чаще черный, располагаются радиально и напоминают струйки воды, выходящей из лейки.
У грибов рода пеницилл (кистевик) мицелий и конидиеносцы многоклеточные. В верхней части конидиеносцы разветвлены в виде кисти руки, их последние сегменты — стеригмы — заканчиваются конидиями. Образуют зеленый, белый и другие пигменты. Обитают в почве, сырых помещениях, кормах, пищевых продуктах.
К несовершенным грибам относятся и дерматофиты — возбудители микроспории, трихофитии и фавуса (парши) животных, а также дрожжеподобные грибы родов Candida и Cryptococcus, вызывающие кандидоз и криптококкоз.
К грибам относятся и дрожжи — филогенетически гетерогенная группа организмов, часть из которых типичные аскомицеты, другие — базидиомицеты, третьи — дейтеромицеты.
Дрожжи — безмицелиальные, не образующие хлорофилла одноклеточные грибы. Это крупные сферические или палочковидные клетки размером 3—7 мкм, удлиненные формы могут быть 20 мкм и более, их клетки содержат все основные структуры, характерные для грибов.
Дрожжи — гетеротрофы с окислительным или бродильным типом метаболизма. Наиболее распространенным способом вегетативного размножения дрожжей является почкование. Реже дрожжи размножаются делением. При половом размножении после популяции двух клеток и слиянии ядер зигота превращается в аску, диплоидное ядро делится 2—3 раза и образуется 4 или 8 аскоспор, каждая из которых может прорастать в новую клетку.
Дрожжи имеют важное значение в микробиологической промышленности.
В специальной литературе часто встречается термин «плесени» («плесневые грибы»). Это нитчатые, микроскопические грибы разных классов, способные образовывать субстратный и воздушный мицелий, например мукор, аспергиллы, пенициллы и др.