MIKOLOGI
A

MIKOLOGIA (gr. Mykes - grzyb) – jedna z nauk
biologicznych, której przedmiotem jest
badanie grzybów

Grzyby - organizmy kosmopolityczne

Grzyby w ekosystemach:

konsumenci, reducenci - heterotrofy
saprobionty, pasożyty i symbionty

mutualistyczne

obieg materii

Grzyby i człowiek:

pasożyty

(sprawcy chorób)

wykorzystanie grzybów

(cele spożywcze,

produkcja żywności, leków, związków chemicznych
itd.)

Grzyby: (1) pojęcie taksonomiczne

(2) pojęcie fizjologiczno-ekologiczno-

biologiczne

- „grzybowy” sposób na życie

Cechy „grzybów”:

Organizmy

heterotroficzne

(pobieranie

związków głównie na drodze osmotrofii,
wyjątkowo fagotrofii)

W cyklu życiowym obecne stadia otoczone

ścianą

Rozmnażanie bezpłciowe poprzez wykształcanie

zarodników (łac. sporae)

Organizmy

eukariotyczne

http://www.nencki.gov.pl/pdf/ap/ap671.pdf

kristy lamellarne

kristy dyskoidalne

kristy tubularne

Budowa mitochondriów

Ciałko podstawowe =

kinetosom

ziewięć tripletów
mikrotubul wyrastających
z kinetosomu

wzór 9 + 2

biczykowate

lub z

mastygonemami

Budowa wici

Celuloza – poli
glikoza

Chityna – poli N-acetyloglukozamina

Ściana komórkowa

macierz
frakcja fibryllarna

Beta (1-3), (1-6) glukany

Budowa komórkowa a budowa strzępkowa

Strzępki i grzybnia

Komórki a strzępki

Rozmnażanie:

- płciowe: izo-, anizo-, oogamia – gametogamia

gametangiogamia
somatogamia

- bezpłciowe: zarodniki (spory) sporangialne

zarodniki niesporangialne

zarodniki nieruchome (aplanospory)
zarodniki ruchome (zoospory)

zarodniki przetrwalnikowe
cysty
skleroty (sklerocja)

grzybnia/komórka – 1n

zarodniki – 1n

gametangia/gamety – 1n

zygota – 2n

MITOZA

MEJOZA

(zarodniki) – 1n

SYNGAMIA

Cykl haplontyczny

grzybnia/komórka – 2n

zarodniki – 2n

gametangia/gamety – 1n

zygota – 2n

MITOZA

MEJOZA

(zarodniki) – 2n

SYNGAMIA

Cykl diplontyczny

Cykl haplo-diplontyczny

gametangia/gamety – 1n

MITOZA

(zarodniki) – 2n

SYNGAMIA

grzybnia/komórka – 2n

zarodniki – 2n

zygota – 2n

MITOZA

MEJOZA

grzybnia/komórka – 1n

zarodniki – 1n

zarodniki – 1n

Cykl haplo-dikariotyczny

gametangia/strzępki – 1n

MITOZA

SYNGAMIA

komórka – 2n

zarodniki – 2n

strzępki – n+n

MITOZA

MEJOZA

grzybnia – 1n

zarodniki – 1n

zarodniki – 1n

Cechy wykorzystywane w taksonomii i
systematyce grzybów

- struktura (morfologia, anatomia)

- cechy rozwojowe (rozmnażanie, cykle
życiowe)

- cytologia, ultrastruktura (obecność i budowa
organelli
komórkowych)

- biochemia (skład i budowa ściany
komórkowej, materiały
zapasowe, szlaki syntezy związków
chemicznych, itp.)

- budowa DNA (sekwencje DNA)

Alexopoulos (1962)

Królestwo Plantae
Gromada Mycota

Myxomycotina

Eumycotina

Ainsworth
and Bisby (1971)

Królestwo Fungi
Gromady Myxomycota

Eumycota

Cavalier-Smith
(1981)

Fungi

Animalia
Biliphyta
Cryptophyta
Viridiplantae
Euglenophyta

Chromista
Protozoa
(=Protista)

Whittaker (1969)

koncepcja pięciu
królestw

Fungi

Animalia
Plantae

Protista

(Monera)

Protista

–

Plasmodiophoromycota,

Dictyosteliomycota,

Acrasiomycota,

Myxomycota,

Protosteliomycota

Chromista

–

Oomycota,

Hyphohytriomycota,

Labyrinthulomycota

Fungi

–

Chytridiomycota,

Zygomycota,
Glomeromycota,
Ascomycota,
Basidiomycota

Królestwo

Gromada

Podgromada

Klasa

Rząd

Rodzina

Rodzaj

Gatunek

Hierarchia rang taksonomicznych

- mycota

- mycotina

- mycetes

- ales

- aceae

Fungi

Basidiomycota

Hymenomycotina

Tremellomycetes

Tremellales

Tremellaceae

Tremella

Tremella foliacea

Królestwo

Protista (= Protoctista = Protozoa)

Plasmodiophoromycota

– endopasożyty

biotroficzne

Dictyosteliomycota

–

śluzowce

komórkowe

Acrasiomycota

–

śluzowce

komórkowe

Myxomycota

–

śluzowce

komórczakowe

(śluźniowe)

Protosteliomycota

(?)

-

śluzowce

komórczakowe

(śluźniowe)

Stadium wegetatywne (troficzne) w postaci

ameb

(jednojądrowe) lub

plazmodiów

(wielojądrowe),
bez ściany komórkowej

Odżywianie na drodze

fagotroficznej

(substancja

zapas.

glikogen

)

Stadia wiciowcowe – wici

biczykowate

(bez

mastygonem), skierowane do przodu,

W cyklu życiowym stadia wykształcające

ścianę

(celulozowa?)

Tubularne

kristy mitochondrialne

(wyjątek: Acrasiomycota!)

Synteza lizyny poprzez szlak

kwasu

diaminopimelinowego

Gromada

Plasmodiophoromycota

Klasa

Plasmodiophoromycetes

Rząd

Plasmodiophorales

Rodzina

Plasmodiophoraceae

Ok. 35 gatunków, 10 rodzajów

Biotroficzne

pasożyty

roślin, glonów i grzybów

Endopasożyty – żyją

wewnątrz

komórek

gospodarza
Wielojądrowe protoplasty –

plazmodia

Powodują często

hypertrofię

(nienormalny

wzrost/rozrost) oraz

hyperplazję

(nienormalne

podziały) komórek gospodarza

Krzyżowe

podziały jądra

Zoospory z

dwiema nierównymi

wiciami

usytuowanymi

z przodu

komórki

Podział na rodzaje opiera się
głównie na wyglądzie i układzie

cyst (cystosori)

Plasmodiophora brassicae

Powoduje chorobę korzeni
roślin kapustnych – kiłę korzeni

Zainfekowanych
do 10% plonów
na świecie

Plasmodiophora – cykl

życiowy

zarodnik
przetrwalnikowy

zoospora
pierwotna

zoospora
wtórna

plazmodium
pierwotne

encystowana
zoospora

plazmodium wtórne
tworzące cystosorus

zainfekowane
korzenie

uwalnianie
zarodników

Spongospora subterranea – powoduje chorobę: parch

prószysty ziemniaka

Polymyxa betae – pasożyt buraków
Polymyxa graminis – pasożyt zbóż, powoduje zgnilizny

korzeni

Polymyxa i Spongospora – są

wektorami wirusów

atakujących m.in. zboża

i ziemniaki

Gromada

Dictyosteliomycota

3 rodzaje, ok. 50 gatunków

Głównie organizmy

glebowe

Główne stadium życiowe – haploidalne

myxameby

Dictyostelium discoideum – wyizolowany w
1935 r., modelowy organizm – badania
mechanizmów skupiania i różnicowania się
komórek

Myxameby skupiają się
reagując na sygnały
chemiczne (tzw.
akrazyna; cAMP); ameby
stykają się końcami
komórek

Wydzielanie hormonu i
migracja w następstwie

zmian środowiska (np.
światło, brak substancji
odżywczych)

Pseudoplasmodium

składa się
z 10 do 50,000 ameb

Pseudoplazmodium formuje tzw.

sorokarp

Zarodniki rozprzestrzeniane
przez wodę
i zwierzęta

ameby

skupianie się
ameb
w
pseudoplazmodiu
m

sorokarp

formowanie

sorokarpu

zarodniki

kiełkowanie
zarodników

Dictyostelium – k

omórki

zamknięte w trzonie; spory w
jednej grupie

Polysphondylium

– komórki

zamknięte
w trzonie; wiele skupień spor na

trzonie

Acytostelium

– Komórki nie są zamknięte w trzonie

Gromada

Myxomycota

Stadium życiowe w postaci wielojądrowej,
diploidalnej

śluźni

Protoplazmodium – mikroskopijne, z
homogenną cytoplazmą, wykształca pojedynczą
zarodnię

Afanoplazmodium – większe niż
protoplazmodium, wykształca sieć cienkich,
przezroczystych filamentów z homogenną
zawartością (cytoplazmą)

Faneroplazmodium – duże, często jaskrawo
zabarwione, cytoplazma heteromorficzna
(ektoplazma, endoplazma); dwukierunkowy ruch
cytoplazmy; charakterystyczna dla większości
przedstwicieli

Typy zarodni:

pseudozrosłozarodnia pseudoaetalium)

pierwoszczowocnia (plasmodiocarpium)
zrosłozarodnia
(aetalium)

zarodnia wolna
(sporangium)

Skupianie się śluźni – pierwsze etapy tworzenia zarodni

Mejoza wewnątrz zarodników - 3 jądra
degenerują

Z zarodników kiełkują myxameby lub
myxmonady

zarodnia
- mejoza

plazmodium

zygota

zarodnik

myxameby
myxmonady

kopulacja

wielokrotne mitozy

Cykl życiowy

Klasa

Myxomycetes

Rzędy

Echinosteliales

Liceales
Physarales
Trichiales
Stemonitales

Znanych ok. 850 gat.

Protoplazmodium
Proste zarodnie na trzonkach (< 0,5 mm)
Większość gatunków znanych z kultur

np. Echinostelium

Babeyella
Clastoderma

Rząd

Echinosteliales

Rząd

Stemonitales

Afanoplazmodium
Zarodnie z kolumellą, bez węglanu wapnia
Zarodniki w masie zawsze ciemne
Włośnia związana z kolumellą

Stemonitis fusca

Lamproderma sp.

Faneroplazmodium
Proste zarodnie (najczęściej zrosłozarodnie)
Brak: włośni prawdziwej, węglanu wapnia, kolumelli
Pseudowłośnia
Prawdopodobnie polifiletyczny

Rząd

Liceales

Lycogala epidendrum

Faneroplazmodium
Zarodnie wolne lub zrosłozarodnie
Zarodniki w masie zawsze ciemne
Włośnia prawdziwa
Węglan wapnia obecny w perydium, włośni i/lub trzonie

Rząd

Physarales

Badhamia sp.

Fuligo septica

Leocarpus fragilis

Diderma testaceum –

śluzowiec przyśnieżny

Physarum polycephalum

Rząd

Trichiales

Faneroplazmodium
Zarodnie bez kolumelli, bez węglanu wapnia
Zarodniki w masie zawsze jasne
Włośnia z charakterystycznymi zgrubieniami

Hemitrichia serpula

Trichia favoginea

Arcyria denudata

Prof. Józef Rostafiński –
polski badacz śluzowców

Światowa monografia
Śluzowców:

„Śluzowce” (Paryż, 1875)

Wodne (słodko- i słonowodne), oraz lądowe

Saprobionty

i

pasożyty

(fakultatywne i

obligatoryjne – biotroficzne – głównie formy
lądowe)

Głównie formy

strzępkowe

(brak sept, brak

Spitzenkorper), rzadziej komórkowe

eukarpiczne

(plecha nie jest w całości zużywana do

wykształcenia organów rozmnażania)

i

holokarpiczne

(plecha/komórka w całości

przekształca się w organy rozmnażania)

Gromada

Oomycota

– grzyby lęgniowe

Rurkowate

mastygonemy na powierzchni wici

Tubularne

kristy mitochondrialne

Synteza lizyny poprzez szlak

kwasu diaminopimelinowego

Ściana zbudowana z beta-1,3- i beta-1,6-

glukanów

oraz

celulozy

(mniejsze ilości);

wyjątkowo znaleziono również chitynę

Materiał zapasowy tzw.

mykolaminaryna

(beta-

1,3-glukany; zbliżone do laminaryny brunatnic i

okrzemek)

Królestwo

Straminipila = Chromista

Oomycota

Hyphochytriomycota

Labyrinthulomycota

Heteroconthophyta
Bacillariophyta

Rozmnażanie płciowe:

oogamia

oogonium

–

oosfera

oospora dojrzewa w oogonium

anterydium

najczęśćiej brak plemników (!),
kanał kopulacyjny

oospora

– przetrwalnikowa zygota

Rozmnażanie bezpłciowe:

zoospory

Monomorficzne

i

dymorficzne

Pierwotna zoospora

(najczęściej szybka encystacja)
Wici z przodu komórki

Wtórna zoospora

Nerkowata (fasolowata)
Wici z boku komórki, z wgłębienia

Forma wegetatywna

diploidalna

(diplontyczny

cykl rozwojowy; mejoza w gametangiach)

Klasa

Oomycetes

Rzędy

Leptomitales –

strzępkowe, zatyczki

cellulinowe

Rhipidiales

–

strzępkowe, saprobionty

(częste w

stagnującej wodzie)

Pythiales –

strzępkowe, pasożyty i

saprobionty

Saprolegniales –

strzępkowe lub

komórkowe,

pasożyty i

saprobionty

Lagenidiales –

obligatoryjne pasożyty;

endobiotyczne

Peronosporales –

strzępkowe, pasożyty

biotroficzne

roślin lądowych

92 rodzaje, ok. 800 gatunków

Wodne, głównie

pasożyty

Endobiotyczne,
niektóre holokarpiczne

Rząd

Lagenidiales

Lagenidium sp. – pasożyt glonów z rodzaju
Spirogyra

(skrętnica)

Lagenidium giganteum – pasożyt larw komarów i
moskitów

–

wykorzystywany w biokontroli

Lagenidiozy – choroby powodowane przez
Lagenidium spp.

gł. USA (rejon Zatoki Meksykańskiej),

Ameryka Południowa, Azja Pd.-Wsch., Australia

Wodne (słodkowodne) lub glebowe

saprotrofy

lub

pasożyty

Cenocytyczne

strzępki

, silnie rozgałęzione,

nabrzmiewające w miarę wzrostu

Dymorfizm

zoospor

Rząd

Saprolegniales

Większość

homotalliczna

, jednopienna

Oogonia –

wiele oosfer

,

Hormony płciowe

odkryte w latach 1940-tych

przez Johna Rapera
Hormony wydzielane przez organy (okazy)
męskie i żeńskie

anteridiol

(hormon A; hormon sterolowy) – powoduje

powstawanie organów męskich i ich przyciąganie

oogonial

(hormon B) – powoduje powstawanie oogoniów

Saprolegnia

pasożyty ryb (np. Saprolegnia parasitica),
płazów, wodnych bezkręgowców, okrzemek

Saprolegnia – cykl
życiowy

zoospor
y
pierwot
ne

zoospory
wtórne

zoosporangiu
m

romnażani
e płciowe

Aphanomyces

– pasożyty roślin (np. buraków,

rzodkiewek, groszku,

roślin akwariowych);

pasożyty

skorupiaków i ryb

Pasożyty roślin

, głównie lądowe

Strzępkowe, eukarpiczne

Oogonium z

jedną oosferą

Rząd

Peronosporales

Zoosporangia najczęściej odpadają
(przypominają zarodniki)

Zoospory tylko

drugiego typu

(wtórne)

Plasmopara viticola

– powoduje chorobę

winorośli

(mączniak rzekomy winorośli)

Pochodzi z Ameryki, w latach 70 XIX w. sprowadzony
do Europy
(wraz z winoroślą odporną na szkodniki korzeniowe);
niemal całkowite wyniszczenie winnic we Francji;
wynalezienie tzw. cieczy bordoskiej (mieszanina wapna
i siarczanu miedzi) – pierwsze udokumentowane
zastosowanie fungicydu (!) - A. Millardet

Phytophtora ramorum – pasożyt drzew (np.

dębów)

Pochodzi z Ameryki, do Europy dotarł znacznie
później niż rośliny żywicielskie (ok. 1830)

Obumarcie plantacji ziemniaka w Irlandii w
1845 roku spowodowało klęskę demograficzną
w Irlandii
(ok.. 800 tys. osób zmarło, ponad 1.5 mln
wyemigrowało)

1845–1847
tzw. Wielki Głód (ang. Great Famine)

Phytophtora infestans

– powoduje choroby

roślin
z rodziny Solanaceae (np. ziemniak, pomidor),

atakuje
tkanki liści, pędów oraz bulwy

Laminarne

kristy mitochondrialne

Synteza lizyny poprzez szlak

kwasu

aminoadypinowego

Wewnętrzna

mitoza

Chityna

oraz

glukany

w ścianie komórkowej

Substancja zapasowa

glikogen

Królestwo

Fungi

(tzw. grzyby prawdziwe)

Formy

komórkowe

oraz

strzępkowe

(w części

apikalnej strzępki obecny Spitzenkorper), w
niektórych grupach

dymorfizm

komórkowo-

strzępkowy

Znanych ok. 100 000 gatunków
Szacunkowa liczba: 1,5 mln gatunków
(głównie w tropikach)

Hawksworth, 1991; Hawksworth et

al., 1995

Chytridiomycota

– grzyby skoczkowe

Zygomycota

– grzyby sprzężniowe

Glomeromycota

– grzyby

arbuskularne

Ascomycota

– grzyby workowe

(workowce)

Basidiomycota

– grzyby

podstawkowe

(podstawczaki)

Basidiomycota

- podstawczaki

Ascomycota

- workowce

Glomeromycota

- grzyby arbuskularne

Chytridiomycota

– grzyby skoczkowe

Zygomycota

– grzyby sprzężniowe

Przodkowie grzybów – najprawdopodobniej uwicione
pierwotniaki zbliżone do współczesnego typu

Choanoflagellata

Bardzo podobne do komórek gąbek.
Prawdopodobnie również przodkowie
zwierząt