Питание бактерий и грибов. Грибы и бактерии Как разделяются бактерии и грибы
Царства грибов и бактерий самые древние на Земле. Эти организмы относительно просто устроены. Групы многогранны и включают в себя самых разнообразных представителей. Между грибами и бактериями много общего, но существуют настолько явные отличия, что учёные отнесли эти организмы к различным царствам.
Грибы относятся к одной из многочисленных и процветающих групп низших организмов, которые встречаются во всех географических зонах. В природе обитает до сотни тысяч видов грибов: от мельчайших одноклеточных (дрожжи) до очень больших (трутовики). Они приспособились к разнообразным условиям жизни: в лесах, на полях, в почве, в воде, на стенах жилья, а также в организмах других животных и растений, как живых, так и мертвых. Для существования грибам требуются определенные условия: влага и тепло (20-25 градусов). Возраст наиболее древних ископаемых спор грибов – 170-190 млн. лет.
Размножаются грибы тремя путями:
а) вегетативным (кусочками мицелия);
б) бесполым (посредством спор);
в) половым (мужскими и женскими гаметами).
В царстве грибов выделяют низшие, у которых тело представлено одной клеткой, и высшие, имеющие многоклеточный мицелий.
Также грибы делят по типам питания на:
б) плесневые;
в) шляпочные.
Самыми древними организмами планеты, живущими уже более 2 млрд. лет, являются бактерии, насчитывающие около 2500 видов. Их можно встретить везде в обиходе, а также на глубине до 7 км в земле и океане, на высоте до 40 км, при температуре около 90 градусов. Все бактерии микроскопические по величине. Имеют клеточное строение, состоят из одной, или из нескольких клеток в виде гроздей или цепочек. Самая большая бактерия – Epulopiscium, имеет размеры до 0,5 мм. Клетки бактерии не имеют ядра, они размножаются бесполым путем – простым делением с удвоением генома. По способу дыхания бактерии подразделяют на аэробные (органические вещества окисляются с участием кислорода и с выделением углекислого газа, химической энергии и воды) и анаэробные (вместо дыхания происходит процесс брожения без участия кислорода с выходом энергии). Аэробные бактерии живут на поверхности почвенного покрова, в атмосфере и в верхних слоях воды, анаэробные бактерии живут без кислорода.
Большая часть бактерий не содержит хлорофилла, они питается гетеротрофно, используя органические и неорганические вещества и солнечный свет для получения энергии. Существуют и автотрофные бактерии, которые могут жить исключительно в неорганической среде.
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.
Живой мир нашей планеты очень разнообразен. Для его исследования создана целая система наук – биология, а растения, бактерии, грибы, лишайники и другие виды являются предметом ее изучения. Современной науке уже известны, описаны и классифицированы следующие виды:
- животные – свыше миллиона;
- растения – около полумиллиона;
- грибы – несколько сотен тысяч;
- бактерии – более десяти тысяч.
Но при этом число еще не описанных видов примерно такое же (а в случае с микроорганизмами – еще больше).
В биологии существует несколько классификаций организмов по различным признакам. Остановимся на двух из них, которые будут использованы при дальнейшем кратком описании растений, бактерий, грибов и лишайников.
По отношению клеток к кислороду в биологии выделяют две группы:
- Аэробы. Для их жизнедеятельности необходим свободный доступ молекулярного кислорода. При его отсутствии они погибают.
- Анаэробы. Обитают в средах без доступа кислорода, который для них губителен.
Кроме того, существуют факультативные анаэробы, способные переходить с одного типа дыхания на другой, и аэротолерантные анаэробы, безразличные к факту наличия или отсутствия кислорода.
Приведенные классификации условны, так как иногда довольно трудно отнести организм к той или иной группе.
Растения
Одной из основных групп многоклеточных организмов являются растения. Биология относит к ним деревья, кустарники, цветы, травы, мхи, папоротники, хвощи, плауны и т.д. Часто к растениям причисляют водоросли – все или только отдельные виды.
Свойства растений
К характерным признакам растений в биологии принято относить следующие:
- клетки имеют плотную (как правило, целлюлозную) оболочку, которая не пропускает твердые частицы;
- подавляющая часть – фототрофы, способные к фотосинтезу, в результате которого выделяется свободный кислород;
- чаще всего имеют зеленый цвет из-за содержащегося в клетках пигмента (хлорофилла);
- ведут преимущественно неподвижный образ жизни;
- рост происходит в течение всей жизни;
- чаще всего присутствует разделение на подземную и надземную части.
Нельзя сказать, что все признаки уникальны, но тем не менее, они позволяют понять, о какой группе организмов идет речь.
Биологией описано около полумиллиона видов растений. Это число все время увеличивается, так как постоянно происходит открытие новых видов.
Культурные растения
Растения, как и животные, подверглись одомашниванию человеком. Кроме того, были выведены новые сорта и новые виды растений.
Главнейшими из них являются следующие:
- хлебные – пшеница, рожь, ячмень, овес, просо, сорго;
- зернобобовые – фасоль, горох, чечевица;
- сахароносные – сахарная свекла и сахарный тростник;
- масличные – подсолнечник, арахис, маслина.
Не стоит забывать о зерновых, овощных, плодовых, ягодных и других культурных растениях. Сюда же стоит отнести чай, кофе, какао, виноград, цветы, табак, кормовые и технические сорта растений.
Значение
Значение растений трудно переоценить. Прежде всего, это обогащение атмосферы кислородом. Растения являются активными участниками круговорота веществ в природе, служат частью, а иногда и основой питания многих организмов, включая человека. Заселенные ими степи, луга и леса являются средой обитания других представителей флоры и фауны. Растения участвуют в образовании почвы и предохраняют ее от эрозии.
Растения широко используются человеком в следующих отраслях:
- пищевая промышленность – ягоды, фрукты, овощи, съедобные растения;
- легкая промышленность – производство тканей из волокнистых растений: хлопчатника, льна, конопли;
- деревообработка и строительство – получение целлюлозы, производство и использование строительных материалов, деревянной посуды, спичек, мебели;
- энергетика – использование дерева и его производных (брикетов из древесных стружек и пыли, каменного угля, торфа) в качестве источника энергии;
- химия и медицина – каучук, ценные смолы, эфирные масла, красители, лекарственные растения и витамины.
- животноводство – различные травы в качестве кормовой базы.
Бактерии
Бактерии – это одноклеточные микроорганизмы величиной от 0,5 до 13 мкм (0,0005-0,013 мм). Одни из них ведут неподвижный образ жизни, другие же могут передвигаться за счет извивания, скольжения по поверхности или с помощью жгутиков, расположенных с одного или обоих полюсов клетки.
В биологии принято выделять следующие виды по форме бактерий:
- шаровидные – кокки и их группы в виде двух клеток (диплококки), цепочек (стрептококки), гроздей (стафилококки) и другие варианты;
- палочковидные, включая бациллы (дизентерийная, чумная палочки);
- изогнутые – вибрионы, спириллы, спирохеты.
Среда обитания
Бактерии живут практически везде – в воздухе, воде, почве, в мертвых и живых тканях растений, животных и человека. На их жизнедеятельность влияют основные факторы:
- Температура. Оптимальным считается диапазон от +4 до +40°С.
- Кислород. Среди бактерий есть и аэробы, и анаэробы, и факультативные анаэробы, и даже аэротолерантные анаэробы, например молочнокислые бактерии.
- Кислотность. Для большинства бактерий кислая среда губительна.
- Прямой солнечный свет. Большая часть бактерий погибает, находясь под воздействием прямых солнечных лучей.
Неблагоприятные условия приводят к замедлению или полной остановке размножения бактерий, а могут вызвать и их гибель. Часть же бактерий, например, бациллы-возбудители туберкулеза, сибирской язвы, способны образовывать споры. Этот процесс хорошо изучен биологией и заключается в переходе клетки в состояние покоя и образовании вокруг нее плотной защитной оболочкой. Спора может переносить воздействие вредных внешних факторов довольно длительное время – до десятков, а иногда и сотен лет, не теряя жизнеспособность. В пригодных для жизни условиях спора прорастает, и из нее появляется живая клетка бактерии.
Свойства
Размножение бактерий осуществляется путем простого деления клетки на две части. В благоприятных условиях каждые 15-20 минут их количество может удваиваться. Кроме того, в биологии зафиксирована примитивная форма полового размножения.
В природных условиях бактерии выполняют следующую роль:
- снабжают растения многими полезными веществами, например, азотом;
- разлагают навоз, удобрения, мертвые останки растений и животных;
- участвуют в переработке клетчатки, находясь в пищеводе животных и человека.
Человеком бактерии используются в следующих целях:
- производство уксуса и витамина С – уксуснокислые бактерии;
- получение кисломолочных продуктов, сыров, засолка овощей, производство силоса – молочнокислые бактерии;
- производство антибиотиков – стрептомицеты.
При этом бактерии вызывают порчу продуктов, приводят к различным болезням растений и животных, служат источником таких заболеваний человека, как дифтерия, ангина, дизентерия, туберкулез, чума, холера и другие.
Грибы
Современной биологии известно около ста тысяч видов грибов. Их уникальность состоит в сочетании свойств растений и животных.
С растениями грибы объединяют следующие свойства:
- наличие клеточной оболочки;
- неподвижность и рост в течение жизни;
- размножение спорами;
- питание растворенной в воде органикой.
Как и животные, грибы имеют следующие характеристики:
- относятся к ярко выраженным гетеротрофам;
- не способны к фотосинтезу;
- запасное питательное вещество – гликоген, а не крахмал;
- клеточная оболочка хитиновая, а не из целлюлозы.
Свойства
Тело гриба образуется тонкими нитями (гифами). Их совокупность в биологии называют грибницей, или мицелием. Рост гриба сопровождается проникновением гифов внутрь питательной среды, где они разрастаются, образуя множественные ветви.
В биологии существует несколько классификаций грибов:
В природе грибы, способствуя разложению различных органических материалов, увеличивают плодородие почв. Человеком грибы используются в следующих областях:
- пищевая промышленность – съедобные грибы для приготовления блюд, микроскопические грибы и дрожжи для приготовления напитков методом брожения и ферментации пищевых продуктов;
- медицина – производство антибиотиков и других лечебных препаратов;
- химия – получение химических веществ для технических целей.
При этом грибы могут вызывать у человека кожные заболевания, болезни внутренних органов. Ядовитые грибы и продукты, зараженные токсинами микроскопических грибов, приводят к серьезным отравлениям, иногда смертельным. Вредны также грибы-галлюциногены. Кроме того, к негативным явлениям относятся вызываемые грибами болезни растений, разрушение древесины живых деревьев, порча продуктов плесневыми грибами.
Лишайники
Биология рассматривает лишайники как содружество грибов (90% состава) и одноклеточных водорослей (10%), а иногда и цианобактерий. Грибы-гетеротрофы снабжают водоросли водой и минеральными веществами, поглощаемыми из почвы. Водоросли-автотрофы обеспечивают грибы синтезируемыми ими органическими веществами.
Свойства
Тело лишайника (слоевище) может быть гомомерным, когда водоросли хаотично расположены между гифами грибов, и гетеромерным, то есть иметь упорядоченные функциональные слои.
Размножение лишайников осуществляется посредством клеток водоросли, оплетенных гифами гриба, которые сформировались внутри слоевища (соредии) или выглядят как выросты на теле слоевища (изидии). Кроме того, кусочек высохшего слоевища, отнесенный ветром в благоприятную среду, может образовать новый лишайник.
Такое уникальное строение лишайников позволяет им выживать в условиях, которые непригодны для отдельного существования грибов и водорослей. Биологией фактически установлена способность лишайников долго обходиться без влаги, выживать при температуре –50 и +60°С. Их фотосинтез продолжается даже при отрицательной температуре. При этом большинство лишайников погибает даже при незначительном загрязнении среды.
Значение
Лишайники, первыми осваивая безжизненные участки, подготавливают среду для других организмов. Служат кормом для животных, например, северных оленей, а отдельные виды съедобны даже для людей. Используются для получения красок и лакмуса. Служат биологическими индикаторами загрязненности среды.
При этом лишайники – причина первой стадии эрозии горных пород.
Биология дает ответы на вопрос о пользе или вреде того или иного представителя живой природы. Но общепризнанным фактом является то, что не существует «ненужных» организмов. Удаление из любой экосистемы любого его члена отрицательно сказывается на всей среде.
О роли отдельного организма нельзя судить отвлеченно, ведь в природе широко развиты взаимосвязи между различными видами. Так, растения часто живут в симбиозе с грибами, снабжая друг друга необходимыми веществами. Рассмотренные выше лишайники тоже являются примером взаимовыгодного сотрудничества.
Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.
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
- Клетки грибов имеют ядра, в клетках бактерий ядра отсутствуют.
- Грибы могут быть многоклеточными и одноклеточными, бактерии являются исключительно одноклеточными организмами.
- Бактерии освоили большее жизненное пространство, чем грибы.
- Большинство грибов видно человеческому глазу. Бактерии, имеющие размер от 0,5 до 5 мкм, можно разглядеть лишь с помощью микроскопа.
- Грибы принципиально недвижимы, среди бактерий есть типы, обладающие жгутиками.
- Грибы являются четкими гетеротрофами, бактерии используют все известные на сегодня способы получения жизненной энергии.
- Бактерии имеют более высокий уровень выживаемости и возможности распространения по планете, чем грибы.