Morfologia grzybów

2011-12-20

Retikulum endoplazmatyczne - rodzaje

• Z uwagi na charakter błon ER wyróżnia się:
- Siateczkę śródplazmatyczną gładką – retikulum

endoplazmatyczne agranularne, w skrócie SER. Na jej błonach
nie występują rybosomy;

- siateczkę śródplazmatyczną szorstką – retikulum

endoplazmatyczne granularne, w skrócie RER. Na błonach tej
siateczki występują ziarnistości. Są to przytwierdzone do
powierzchni błony liczne rybosomy;

ER gładkie (agranularne)

• Na powierzchni zewnętrznych błon nie występują rybosomy;
• Jej główną funkcją jest synteza lipidów;
• SER jest szczególnie rozwinięta w komórkach specjalizujących

się w syntezie niebiałkowych składników organicznych;

BŁONY ER

ER szorstkie (granularne)

• Na zewnętrznych powierzchniach błon ER zlokalizowane są

rybosomy;

• Jej główną funkcją jest synteza białek przeznaczonych na

„eksport”, stąd też licznie występuje m.in. w:

- komórkach nabłonka gruczołowego trzustki (wydzielają

enzymy trawienne);

- neuronach bez- i kręgowców (o dużej ilości białek

przenośnikowych);

- komórkach

kościotwórczych

(wydzielają

enzymy

pomagające przy rekonstrukcji i przebudowie kości).

RYBOSOMY

Aparat Golgiego

• Jest to system błon złożony z płaskich cystern, rurek i

pęcherzyków, blisko związany z siateczką śródplazmatyczną,
stanowiący jakby jej przedłużenie pod względem pochodzenia i
funkcji;

• Strukturą podstawową aparatu Golgiego jest diktiosom – stos

płaskich woreczków (cystern - 1);

• Na brzegach cystern tworzą się liczne rozdęcia, które odłączają

się następnie w postaci kulistych pęcherzyków – 2

DIKTIOSOM

Funkcje aparatu Golgiego

• Modyfikacja i sortowanie białek, zwłaszcza przyłączanie do

nich reszt cukrowych,

• synteza niektórych cukrów,
• udział w procesach wydzielniczych komórki,
• transport wydzielin w kierunku błony komórkowej.

Aparat Golgiego nie występuje u
Procayrota.
Najlepiej rozwinięty jest natomiast
w komórkach wydzielniczych.

Lizosomy

• Są to otoczone pojedynczą błoną biologiczną pęcherzyki,

powszechne tylko u Eucaryota;

• Zawierają

enzymy

hydrolityczne,

które

prowadzą

kontrolowane wewnątrzkomórkowe trawienie zarówno
materiału zewnątrzkomórkowego jak i zużytych organelli;

• Enzymy te są optymalnie aktywne w środowisku kwaśnym

utrzymywanym  w  lizosomach,  dzięki  czemu  nawet  gdyby
nastąpił  jakiś  przeciek,  zależność  enzymów  od  dużego
zakwaszenia chroni zawartość komórki przed strawieniem;

ENZYMY HYDROLITYCZNE

2011-12-20

Plastydy

• Organelle otoczone podwójną błoną

plazmatyczną, występujące tylko u roślin oraz
protistów roślinopodobnych;

• Plastydy rozwijają się z proplastydów – jednego

rodzaju struktur wyjściowych, a niekiedy mogą
się przekształcać z jednego rodzaju w inny;

• Protoplastydy posiadają słabo wykształconą lub

niewykształconą strukturę wewnętrzną;

• Występują w komórkach embrionalnych i

merystematycznych;

Plastydy dzielimy na:

• Bezbarwne wytwarzane bez udziału światła, aktywne podczas procesów

metabolicznych:

-leukoplasty, których główną funkcją jest przechowywanie materiałów

zapasowych, do których zaliczają się:

• + lipidoplasty, olejoplasty, elajoplasty (magazynujące tłuszcze)
• + amyloplasty (magazynujące węglowodany – w postaci ziaren

skrobi, uczestniczące w zjawisku geotropizmu statolity)

• + proteoplasty, proteinoplasty (magazynujące białka – w postaci

ziaren aleuronowych)

•   -etioplasty, powstają z proplastów w etiolacji zawieraja protochlorofil
•   Barwne wytwarzane z udziałem światła:
•   - aktywne w procesie fotosyntezy i innych procesach metabolicznych:
•     + chloroplasty oraz inne różnobarwne aktywne chromatofory,

występujące w niektórych glonach, mające za zadanie produkowanie glukozy
z wykorzystaniem energii świetlnej (fotosynteza)

• - nieaktywne podczas fotosyntezy i innych procesów metabolicznych
• - chromoplasty – zawierające barwnik czerwony karoten lub żółty

ksantofil, czyli barwniki nadające barwę kwiatom, owocom, a czasem również
korzeniom (np. marchwi)

Nie wszystkie komórki bez jądra komórkowego
to komórki prokariotyczne -> erytrocyty tracą
jądro podczas dojrzewania, przez co NIE STAJĄ
SIĘ komórkami prokariotycznymi.

Grzyby- podział

Ze względu na rozmiar
• grzyby mikroskopowe
• grzyby makroskopowe
Tradycyjny
• drożdże (jednokomórkowe)
• drożdżaki – wytwarzają strzępki,

grzyby niedoskonałe

mogą rozmnażać się tylko wegetatywnie;
• grzyby strzępkowe (nitkowate, mycelialne, pleśniowe)

Rys. Candida albicans

rys. Penicillium (Pędzlak) rys. Aspergillus (Kropidlak) rys. Mucor Rys. Rhizopus

Grzyby

• Organizmy eukariotyczne;
• Nie posiadają barwników asymilacyjnych- nie prowadzą procesu

fotosyntezy;

• Chemoorganoheterotrofy;
• Tlenowce- zdobywają energię dzięki utlenianiu związków organicznych;
• Posiadają ścianę komórkową zbudowaną z celulozy lub chityny;
• Podstawową część ciała stanowi plecha- wewnątrz znajdują się liczne

jądra;

• Grzybnia (u większości grzybów) zbudowana ze strzępek nitkowanych

organów wegetatywnych;

• Magazynują tłuszcze i glikogen;

2011-12-20

Rozmnażanie grzybów

Wegetatywnie
• Przez pączkowanie- drożdże

Saccharomyces, Candida;

• Przez podział (rozszczepienie)

Schizosacchcaromyces;

• fragmentację grzybni;
Bezpłciowo- dzięki tworzeniu zarodników:
• zoospory - ruchliwe z wiciami;
• aplanosopry - zoospory, które utraciły

wici;

• sporangiospory- obłonione,

nieruchliwe powstają w zarodniach in.

Sporangiach np. Mucor i Rhizopus;

• konidia- zarodniki konidialne np.

Penicillum, Aspergillus;

• chlamydospory (grubościenne

komórki)-fragmenty strzępek

wypełnione gęstą plazmą z kroplami

tłuszczu;

Płciowo
Połączenie się dwóch

protoplastów i połączenie się

ich jąder;
Dwa typy procesu płciowego:
• Pomiędzy plechami lub ich

częściami;

• Między jednojądrowymi

gametami, które są

zarodnikami o

zmienionych funkcjach:

Ze względu na ilość
zarodników i sposób ich
powstawania wyróżniamy:
askospory (klasa
Ascomycetes), zygospory
(klasa Zygomycetes);

Pleśnie- grzyby strzępkowe

• Grzyby tworzące na powierzchniach stałych grzybnię
• napowietrzaną w postaci puszystych kolonii;
• Są to organizmy jednokomórkowe z wieloma jądrami lub wielokomórkowe

podzielone ścianami poprzecznymi (septami- w nich pory, przez które
może przepływać cytoplazma);

• Kształt komórek pleśni jest zazwyczaj rurkowaty;
• Ściana komórkowa zbudowana jest z chityny, glukanu, mannanu, białek i

lipidów. Pod nią znajduje się błona cytoplazmatyczna otaczająca
cytoplazmę, w której zawieszone są wszystkie organelle komórkowe;

Klasa Zygomycetes (sprzężniaki)

• Obejmuje grzyby wyłącznie lądowe;
• Rodzaj Rhizopus i Mucor- szeroko rozpowszechnione w

przyrodzie, powodują psucie różnego rodzaju produktów
żywnościowych np. psucie mięsa, owoców i warzyw;

• Charakterystyczna jest dla nich grzybnia wielojądrowa;
• Rozmnażanie bezpłciowe odbywa się przy udziale zarodników

sporangialnych, endogenicznych, wytwarzanych w zarodni
(sporangium);

• W wyniku rozmnażania płciowego z zygoty formują się tzw.

zygospory, kiełkujące po okresie spoczynku w strzępkę. Z racji
swych grubych błon zarodniki te pełnią funkcję
przetrwalników. Są diploidalne;

Rhizopus

Stolony

b) Zarodnia
c. Kolummela
d. Zarodniki

Mucor

a) Strzępek grzybni
b) Zarodnia
c) Kolummela
d) Zarodniki

Klasa Ascomycetes (workowce)

• Grzyby posiadające plechy nitkowate złożone ze strzępek
• Cechą wspólną jest posiadanie worków w których formują się

askospory;

• Mogą rozmanżać się bezpłciowo za pomocą np. konidiów;
• Rodzaj Aspergillus- najważniejsze znaczenie ma Asp. glaucus

powodujący psucie produktów o wysokiej zawartości cukru

lub soli; Asp. niger jest przyczyna ciemnych plam na chlebie,

warzywach i owocach;

• Rodzaj Penicillium- powoduje psucie mięsa i jaj

przechowywanych w chłodniach, zgniliznę owoców

cytrusowych czy pleśnienie sera; Pleśnie z rodzaju Aspergillus i

Penicillium zalicza się do tzw. pleśni magazynowych- rozwijają

się ziarnie zbożowym podczas przechowywania, powodują jej

psucie oraz obniżenie wartości technologicznej i siewnej;

• Wytwarzają związki toksyczne- mykotoksyny;

Klasa Deuteromycetes (Fungi imperfecti) - grzyby

niedoskonałe

• Znajdują się tutaj wszystkie grzyby, które nie mają stadiów płciowych, oraz

te, u których stadia takie nie zostały jeszcze stwierdzone; Stadia konidialne

tych grzybów są bardzo podobne do dobrze znanych Ascomycetes;

• Do grupy tej włączano pierwotnie grzyby o strzępkach,

wielokomórkowych, u których nie stwierdzono rozmnażania płciowego, a

jedynie reprodukcję za pomocą bardzo różnie wykształconych konidiów.

• Powodują psucie żywności a także wytwarzają mykotoksyny, najważniejsze

z nich to:

• Rodzaj Geotrichum – np. Geotrichum lactis (pleśń mleczna) będąca

szkodnikiem produktów mleczarskich, rośnie na nich w postaci białego

meszku , wykorzystując kwas mlekowy podwyższa pH mleka umożliwiając

rozwój niepożądanych bakterii, powodują również psucie chleba, cytrusów

czy mięsa;

• Rodzaj Monilla (Neurospora) – często rozwija się na chlebie;
• Rodzaje Cladosporium, Alternaria- są przyczyna powstania ciemnych plam

na ziarnie, owocach, jajach, miesie;

• Rodzaj Fusarium tzw. czerwona pleśń- psuje różnego rodzaju produkty,

wydziela mykotoksyny

2011-12-20

Fusarium sp.
a) Konidiofor
b) konidia
c) chlamydospory

Drożdże

• Organizmy jednokomórkowe;
• Kształt, wielkość uzależniona od m.in. gatunku, warunków i wieku hodowli

i stanu odżywienia;

• Wewnątrz komórki wyróżnia się ścianę komórkową, błonę

cytoplazmatyczną, cytoplazmę, jądro, jąderko, wodniczki i substancje
zapasowe jak wolutyna, glikogen, tłuszcze;

• Niektóre drożdże mają zdolność do wytwarzania pseudogrzybni i grzybni;
• Są to struktury nitkowate złożone z komórek wytworzonych podczas

pączkowania lub przez podział poprzeczny;

• Mogą rosnąć na produktach kwaśnych i z dużą zawartością cukru; w

warunkach tlenowych i beztlenowych;

• Powodują psucie suszonych owoców, miodu, produktów solnych, soków

owocowych, powodują białe naloty na produktach przechowywanych w
lodówce;

• Na powierzchniach płynnych tworzą grube naloty (kożuchy);

Morfologia komórek drożdży

• Wielkość: 1-8 μm długości; 1-6 μm szerokości
• Kształt: kulisty, elipsoidalny, cytrynkowaty, butelkowaty,

(gruszkowate), cylindryczny, nitkowaty

• Wielkość i kształt komórek zależy od rodzaju drożdży,

warunków środowiska, stanu fizjologicznego, funkcji komórki
w populacji.

Podział i pączkowanie drożdży

Klasyfikacja drożdży

3 klasy drożdży (ok. 90 000 gatunków)

Rodzaj Saccharomyces

• Charakteryzuje się rozmnażaniem wegetatywnym przez

pączkowanie oraz wytwarzaniem okrągłych lub owalnych
zarodników umieszczonych w workach;

• Nie mają zdolności wytwarzania grzybni;
• Niektóre gatunki, np. Saccharomyces cerevisiae (drożdże

gorzelnicze i piekarskie) czy Saccharomyces carlsbergensis
(drożdże piwowarskie) zaliczane są do drożdży szlachetnych,
charakteryzują się bowiem silnymi właściwościami
fermentacyjnymi. w warunkach beztlenowych rozkładają dość
duże ilości cukru na alkohol, który nie jest przez nie zużywany;

• Drożdże z rodzaju Saccharomyces dają na pożywkach płynnych

osad opadający na dno, a na podłożach stałych tworzą białe
lub kremowe kolonie;

2011-12-20

Saccharomyces cerevisiae

• Mają komórki owalne lub kuliste, występujące na podłożach

płynnych pojedynczo lub podwójnie;

• Fermentują i asymilują większość cukrów;
• Mogą wykorzystywać etanol jako jedyne źródło węgla;
• Drożdże należące do tego gatunku używane są w przemyśle

fermentacyjnym (drożdże fermentacji górnej)- wytwarzają
duże ilości alkoholu (9 – 11%), a także do produkcji drożdży
paszowych i spożywczych;

Rodzaj Candida

• Drożdże nie wytwarzające worków;
• Tylko niektóre mają rozgałęzioną grzybnię;
• Niektóre gatunki wykazują dużą wytrzymałość na stężenie

kwasu i soli;

• Gatunki o właściwościach lipolitycznych powodują natomiast

plamy na maśle i margarynie;

• Candida albicans - gatunek bezotoczkowego grzyba

wywołujący zakażenia oportunistyczne u chorych z obniżoną
odpornością; Stanowi on florę fizjologiczną przewodu
pokarmowego u 40-80% populacji; Grzyb wzrasta na pożywce
Sabourauda w ciągu 2-4 dni, tworząc białe do kremowych
kolonie, o masłowatej konsystencji; Brzeg kolonii jest gładki,
czasami frędzlowaty ze względu na wytwarzaną grzybnię;

Przemysłowe zastosowanie drożdży

• Tradycyjne biotechnologie
• produkcja wina
• produkcja piwa
• produkcja spirytusu
• produkcja kefirów
• produkcja pieczywa i ciast
• Nowoczesne biotechnologie
• produkcja antygenów szczepionkowych
• produkcja enzymów
• produkcja przeciwciał monoklonalnych
• produkcja bioetanolu ???

Przemysłowe zastosowanie pleśni

• Produkcja antybiotyków
• Penicylina (Penicillium notatum, Penicillium chrysogenum)
• cyklosporyna A (Trichoderma polysporum)
• Produkcja enzymów
• α-amylaza, glukoamylaza, pektynaza, celulazy, proteazy, lipazy, katalaza
• (Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus, Trichoderma)
• Produkcja kwasów organicznych
• kwas cytrynowy (Aspergillus niger)
• kwas itakonowy (Aspergillus itaconicus, Aspergillus terreus)
• kwas mlekowy (Rhizopus oryzae)
• Produkcja stymulatorów wzrostu roślin
• • gibereliny (Giberella fujikuroi)
• Produkcja lipidów
• kwas γ-linoleinowy (Mucor favanieus, Mucor rouxii)
• Produkcja chityny i chitozanu (Aspergillus giganteus, Phycomyces

blakesleanus)

• Produkcja serów pleśniowych (Penicillium roqueforti, P. camemberti, P.

candidum, P. glaucum)

Zapobieganie zakażeniom drożdżami dzikimi w

przemyśle

• Zachowanie czystości, dezynfekcja;
• Kontrola mikrobiologiczna drożdży

zarodowych;

• Zakażenia drożdżami można wykrywać za

pomocą antybiotyków przeciwgrzybicznych
np. aktydionu (cykloheksymid wytwarzany
przez promieniowce)

Wady grzybów

• Grzyby pasożytnicze zakażają rośliny i zwierzęta;

zatrucia,

• choroby układu oddechowego, skórnego, infekcje

paznokci, włosów, choroby alergiczne (gł. Alternaria);

• Niszczenie materiałów; drewno, beton;
• Psucie żywności- aflanotoksyny z Aspergillus są

rakotwórcze!!!