§ 9. Плесневые грибы и дрожжи

Определения и обозначения

Плесневые грибы — это грибы, которые обычно развиваются на влажных продуктах, почве и других питательных средах. Их относят к грибам, потому что они питаются готовыми органическими веществами и размножаются, в частности, спорами. В подходящих условиях плесень растёт быстро, поэтому может покрыть хлеб или плод заметным налётом. Это понятие помогает отличать плесени от растений и понимать, почему для их развития важны влажность и пища.

Гифы — тонкие ветвящиеся нити, из которых состоит тело многих плесневых грибов. Они растут по поверхности или внутри питательной среды, поглощая из неё необходимые вещества. Отдельную гифу можно представить как одну нить в сложном переплетении. Понятие нужно, чтобы описывать строение грибов и не путать отдельную нить со всем телом гриба.

Мицелий, или грибница, — совокупность гиф, образующая тело многих плесневых грибов. Гифы переплетаются и разрастаются, поэтому грибница может занимать большую площадь, даже если над продуктом виден лишь небольшой налёт. Она поглощает питательные вещества и формирует основу, на которой появляются структуры размножения. Это слово обозначает всё переплетение нитей, а не одну гифу.

Дрожжи — одноклеточные грибы, обычно существующие в виде отдельных клеток. В отличие от нитчатых плесневых грибов, они, как правило, не складываются в грибницу из гиф. Клетка дрожжей сама выполняет жизненные функции, а при размножении на ней может возникнуть вырост. Такое строение помогает понять, почему дрожжи рассматривают отдельно от плесеней, хотя и те и другие относятся к грибам.

Как это устроено

Когда споры мукора попадают на подходящую питательную среду, например влажный хлеб, они могут прорасти. Из споры вырастают тонкие гифы, потому что влага помогает ей начать рост, а питательные вещества дают материал и энергию для развития. Гифы ветвятся и переплетаются, постепенно образуя грибницу. Она разрастается по поверхности и может проникать в продукт, поэтому видимый налёт — лишь часть гриба.

Мукор образует споры в спорангиях — округлых образованиях на концах специальных нитей. Внутри спорангия созревают многочисленные споры, а после его разрушения они попадают в окружающую среду. Споры малы и могут переноситься воздухом или с частицами, поэтому гриб способен расселяться далеко от места, где вырос. Если спора окажется в подходящих условиях, она прорастёт; если условия неподходящие, развитие не начнётся.

Грибница пеницилла состоит из ветвящихся гиф, но его спороносные нити устроены заметно иначе, чем у мукора. Они разветвляются на концах, напоминая маленькую кисточку, а споры располагаются на ответвлениях цепочками. Такое расположение помогает распознать пеницилл при рассмотрении под микроскопом. Оно также отличает его от мукора, у которого споры собраны внутри спорангия.

Дрожжи не образуют обычную грибницу из гиф, потому что их тело представлено отдельными клетками. Чаще всего новая клетка появляется при почковании: на материнской клетке вырастает небольшой бугорок, который увеличивается и отделяется. Такой способ позволяет дрожжам размножаться, когда условия благоприятны. Вырост — это молодая клетка, а не спора, поэтому почкование нельзя смешивать со спорообразованием.

Дрожжи используют сахар как источник питательных веществ и энергии. При этом они выделяют углекислый газ, пузырьки которого задерживаются в тесте. Из-за пузырьков тесто становится пористым и увеличивается в объёме, поэтому оно поднимается. Именно это свойство дрожжей люди используют при приготовлении хлеба.

Сравнение мукора, пеницилла и дрожжей

Сначала сравните строение тела: так проще увидеть главное различие между плесневыми грибами и дрожжами. Затем сопоставьте способы размножения и расположение спор, чтобы отличить мукор от пеницилла. Значение для человека показывает, что грибы могут быть и полезными, и нежелательными.

Разбор задач

На влажном хлебе появился белый пушистый налёт, который позднее потемнел. Нужно определить возможный гриб и объяснить, почему изменился цвет налёта. Одного белого цвета недостаточно для точного определения, поэтому учтём типичное строение плесени на хлебе и ход её развития. Изменение связано не просто с тем, что грибница стала гуще.

1. Влажная питательная поверхность подходит для прорастания спор мукора.
2. Из спор вырастают гифы, которые ветвятся и образуют белую пушистую грибницу.
3. Позднее на спороносных нитях развиваются спорангии, в которых созревают споры; из-за них налёт темнеет.

Ответ: вероятнее всего, на хлебе развился мукор. Белый налёт связан с ростом его грибницы, а потемнение — с появлением и созреванием спорангиев. По одному внешнему виду нельзя установить вид гриба совершенно точно, но описанное изменение характерно для мукора.

Под микроскопом видны нити гриба, а на разветвлённых спороносцах — цепочки спор. Требуется назвать гриб и объяснить, какие признаки важны для распознавания. Сравним расположение спор с двумя известными вариантами: спорангием мукора и разветвлёнными спороносцами пеницилла. Решение строится по совокупности признаков, а не только по наличию нитей.

1. Нити показывают, что перед нами нитчатый гриб с грибницей из гиф.
2. Цепочки спор на разветвлённых спороносцах не похожи на споры, собранные внутри округлого спорангия мукора.
3. Такое расположение спор характерно для пеницилла.

Ответ: это пеницилл. Главный признак — цепочки спор на разветвлённых спороносцах, которые напоминают кисточку. Грибница из нитей сама по себе не позволяет отличить его от мукора, поэтому важно рассмотреть именно спороносные части.

В капле сахарного раствора обнаружены отдельные округлые клетки, некоторые с маленьким выростом. Нужно назвать организм и понять, что означает вырост. Сначала обратим внимание, что клетки не соединены в заметные нити и грибницу. Затем определим, как появляется выступ на клетке.

1. Отдельные округлые клетки указывают на одноклеточный организм, а не на нитчатую плесень.
2. Грибы, которые используют сахар и существуют отдельными клетками, — дрожжи.
3. Маленький вырост на клетке развивается и может отделиться, образовав новую клетку; это почкование.

Ответ: обнаружены дрожжи, а вырост показывает размножение почкованием. Это не спора: новая клетка возникает непосредственно на материнской клетке. Наличие сахара соответствует среде, в которой дрожжи могут использовать питательные вещества.

Типичные ошибки

Ошибка — называть грибницей одну гифу. Так путают отдельную нить с целым переплетением, потому что в микроскоп гифы могут выглядеть как самостоятельные линии. Проверьте себя: если речь идёт о теле гриба, состоящем из множества переплетённых нитей, это грибница, или мицелий. Одна отдельная нить называется гифой.

Ошибка — считать, что все грибы образуют тело из нитей. Так думают, если знакомятся сначала с плесенью, у которой хорошо заметна грибница. Дрожжи обычно состоят из отдельных клеток и не образуют такой грибницы. Чтобы проверить ответ, спросите себя, описан нитчатый налёт или отдельные клетки.

Ошибка — называть споры семенами. Такое сравнение возникает потому, что и споры, и семена могут дать начало новому организму. Но споры грибов не являются семенами: это особые клетки размножения, у которых нет строения семени растения. Проверьте себя по происхождению: семена образуются у семенных растений, а мукор расселяется спорами.

Ошибка — считать почкование образованием спор. Путаница возникает потому, что оба процесса связаны с появлением новых организмов. При почковании на материнской клетке дрожжей вырастает небольшой участок, который становится новой клеткой; спора же формируется другим способом. Проверьте себя: если виден вырост, связанный с клеткой, речь идёт о почковании.

Связь с другими темами

Перед изучением плесеней и дрожжей полезно помнить, что грибы составляют отдельную группу организмов и нуждаются в подходящих условиях среды. Влага, питательные вещества и подходящая температура помогают понять, почему плесень развивается на одних поверхностях быстрее, чем на других. Эта тема опирается и на знания о клетке: дрожжи состоят из отдельных клеток, а грибница плесени образована гифами. Представления о размножении помогают сравнить споры и почкование, а сведения о дрожжах объясняют их значение для человека и роль грибов в природе.

Что запомнить

• Многие плесневые грибы имеют тело, состоящее из гиф.
• Совокупность гиф образует грибницу, или мицелий.
• Мукор образует споры в спорангиях.
• У пеницилла споры располагаются на разветвлённых спороносцах.
• Дрожжи — одноклеточные грибы.
• Дрожжи размножаются почкованием.
• Деятельность дрожжей используют в хлебопечении.