Identifikovat společné vlastnosti hub

slovo houba pochází z latinského slova pro houby. Známá houba je reprodukční struktura používaná mnoha druhy hub. Existuje však také mnoho druhů hub, které houby vůbec neprodukují. Být eukaryotes, typická houbová buňka obsahuje skutečné jádro a mnoho organel vázaných na membránu. Houby království zahrnuje obrovskou škálu živých organismů souhrnně označovaných jako Eucomycota, nebo pravé houby. Zatímco vědci identifikovali asi 100 000 druhů hub, to je jen zlomek z 1,5 milionu druhů hub pravděpodobně přítomen na Zemi. Jedlé houby, kvasinky, plísně, a výrobce antibiotikum penicilin, Penicillium notatum, jsou všichni členové království Hub, které patří do domény Eukarya.

houby, kdysi považované za rostlinné organismy, jsou více příbuzné zvířatům než rostlinám. Houby nejsou schopné fotosyntézy: jsou heterotrofní, protože používají komplexní organické sloučeniny jako zdroje energie a uhlíku. Některé houbové organismy se množí pouze asexuálně, zatímco jiné procházejí asexuální reprodukcí i sexuální reprodukcí se střídáním generací. Většina hub produkuje velké množství spór, což jsou haploidní buňky, které mohou podstoupit mitózu za vzniku mnohobuněčných haploidních jedinců. Jako bakterie, houby hrají zásadní roli v ekosystémech, protože jsou rozkladači a podílet se na koloběh živin, rozkládají organické látky na jednoduché molekuly.

Buněčné Struktury a Funkce

Houby jsou eukaryotní, a jako takové mají komplexní buněčné organizace. Jako eukaryoty obsahují houbové buňky jádro vázané na membránu. DNA v jádru je obalena kolem histonových proteinů, jak je pozorováno u jiných eukaryotických buněk. Několik typů hub má struktury srovnatelné s bakteriálními plazmidy (smyčky DNA); horizontální přenos genetické informace z jedné zralé bakterie do druhé se však u hub vyskytuje jen zřídka. Houbové buňky také obsahují mitochondrie a komplexní systém vnitřních membrán, včetně endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu.

Na rozdíl od rostlinných buněk nemají houbové buňky chloroplasty ani chlorofyl. Mnoho hub vykazuje jasné barvy vyplývající z jiných buněčných pigmentů, od červené po zelenou až po černou. Jedovatá Amanita muscaria (moucha agarická) je rozpoznatelná svou jasně červenou čepičkou s bílými skvrnami (Obrázek 1). Pigmenty v houbách jsou spojeny s buněčnou stěnou a hrají ochrannou roli proti ultrafialovému záření. Některé houbové pigmenty jsou toxické.

stejně jako rostlinné buňky mají houbové buňky silnou buněčnou stěnu. Tuhé vrstvy buněčných stěn hub obsahují komplexní polysacharidy nazývané chitin a glukany. Chitin, který se také nachází v exoskeletu hmyzu, dává strukturální sílu buněčným stěnám hub. Stěna chrání buňku před vysycháním a predátory. Houby mají plazmatické membrány podobné jako u jiných eukaryot, kromě toho, že struktura je stabilizována ergosterolu: steroidní molekula, která nahrazuje cholesterolu v živočišných buněčných membrán. Většina členů království houby jsou nemotilní. Bičíky jsou produkovány pouze gametami v primitivním kmeni Chytridiomycota.

stanoviště

přestože houby jsou primárně spojeny s vlhkým a chladným prostředím, které poskytuje zásobu organické hmoty, kolonizují překvapivou rozmanitost stanovišť, od mořské vody po lidskou kůži a sliznice. Chytridy se vyskytují především ve vodním prostředí. Jiné houby, jako je Coccidioides immitis, které způsobují pneumonii při vdechování spór, se daří v suché a písčité půdě jihozápadních Spojených států. Houby, které parazitizují korálové útesy, žijí v oceánu. Většina členů hub království však roste na lesním dně, kde je tmavé a vlhké prostředí bohaté na rozpadající se zbytky rostlin a zvířat. V těchto prostředích hrají houby hlavní roli jako rozkladače a recyklátory, což umožňuje členům ostatních království zásobovat živinami a žít.

Výživa

Jako zvířata, houby jsou heterotrofní; používají složité organické sloučeniny jako zdroj uhlíku, spíše než opravit oxidu uhličitého z atmosféry, stejně jako některé bakterie a většina rostlin. Kromě toho houby neopravují dusík z atmosféry. Stejně jako zvířata ji musí získat ze své stravy. Nicméně, na rozdíl od většiny zvířat, která jedí potraviny a pak strávit interně ve specializovaných orgánů, hub proveďte tyto kroky v obráceném pořadí; trávení předchází požití. Za prvé, exoenzymy jsou transportovány z hyf, kde zpracovávají živiny v životním prostředí. Poté jsou menší molekuly produkované tímto vnějším trávením absorbovány přes velkou plochu mycelia. Stejně jako u živočišných buněk je polysacharidem skladování glykogen, spíše než škrob, jak se vyskytuje v rostlinách.

houby jsou většinou saproby (také známé jako saprofyty): organismy, které odvozují živiny z rozkládající se organické hmoty. Získávají své živiny z mrtvých nebo rozkládajících se organických látek: hlavně rostlinného materiálu. Houbové exoenzymy jsou schopny rozkládat nerozpustné polysacharidy, jako je celulóza a lignin z mrtvého dřeva, na snadno vstřebatelné molekuly glukózy. Uhlík, dusík a další prvky se tak uvolňují do životního prostředí. Protože z jejich různých metabolických drah, houby plnit důležitou ekologickou roli a jsou zkoumány jako potenciální nástroje v bioremediaci. Například některé druhy hub mohou být použity k štěpení motorové nafty a polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH). Jiné druhy zabírají těžké kovy, jako je kadmium a olovo.

některé houby jsou parazitické a infikují rostliny nebo zvířata. Smut a holandská Jilmová choroba ovlivňují rostliny, zatímco atletická noha a kandidóza (drozd) jsou lékařsky důležitými plísňovými infekcemi u lidí. V prostředích chudých na dusík se některé houby uchylují k predaci hlístic (malé nesegmentované škrkavky). Druhy hub Arthrobotrys mají řadu mechanismů pro zachycení hlístic. Jeden mechanismus zahrnuje zúžení prstenců v síti hyf. Kroužky se zvětšují, když se dotýkají nematody a pevně ji drží. Houba proniká do tkáně červa rozšířením specializovaných hyf zvaných haustoria. Mnoho parazitických hub má haustorii, protože tyto struktury pronikají do tkání hostitele, uvolňují trávicí enzymy v těle hostitele a absorbují trávené živiny.

růst

vegetativní tělo houby je jednobuněčný nebo mnohobuněčný thallus. Dimorfní houby se mohou měnit z jednobuněčného na mnohobuněčný stav v závislosti na podmínkách prostředí. Jednobuněčné houby jsou obecně označovány jako kvasinky. Saccharomyces cerevisiae (pekařské kvasnice) a druhy Candida (agenti drozd, běžná houbová infekce) jsou příklady jednobuněčných hub (Obrázek 2). Canadida albicans je kvasinková buňka a agent, kandidózy a afty a má podobnou morfologii na kok bakterie; nicméně, kvasinky jsou eukaryotní organismus (poznámka jádra).

většina hub jsou mnohobuněčné organismy. Vykazují dvě odlišné morfologické fáze: vegetativní a reprodukční. Vegetativní fáze se skládá ze spleti štíhlých vláknitých struktur zvaných hyfy (singulární, hyfy), zatímco reprodukční fáze může být nápadnější. Hmotnost hyf je mycelium (obrázek 3).

může růst na povrchu, v půdě nebo rozkládajícím se materiálu, v kapalině nebo dokonce na živé tkáni. Ačkoli jednotlivé hyfy musí být pozorovány pod mikroskopem, mycelium houby může být velmi velké, s některými druhy skutečně “ houba humongous.“Obří Armillaria solidipes (med houby) je považován za největší organismus na Zemi, šíří přes více než 2000 akrů podzemní půdy ve východní Oregon; odhaduje se, že je alespoň 2400 let staré.

Většina houbové hyfy jsou rozděleny do samostatných buněk endwalls zvané septa (singulární, septum) (Obrázek 4a, c). Ve většině kmenů hub umožňují malé otvory v septa rychlý tok živin a malých molekul z buňky do buňky podél hyf. Jsou popsány jako perforované septa. Hyfy v chlebových formách (které patří do kmene Zygomycota) nejsou odděleny septa. Místo toho jsou tvořeny velkými buňkami obsahujícími mnoho jader, což je uspořádání popsané jako koenocytární hyfy (obrázek 4b).

houby se daří v prostředích, která jsou vlhká a mírně kyselá a mohou růst se světlem nebo bez něj. Liší se potřebou kyslíku. Většina hub je povinná aerobes, vyžadující kyslík k přežití. Jiné druhy, jako je Chytridiomycota, které sídlí v bachoru skotu, jsou povinné anaerobní, protože používají pouze anaerobní dýchání, protože kyslík naruší jejich metabolismus nebo je zabije. Kvasinky jsou střední, jsou fakultativní anaerobní. To znamená, že rostou nejlépe v přítomnosti kyslíku pomocí aerobního dýchání, ale mohou přežít pomocí anaerobního dýchání, když kyslík není k dispozici. Alkohol vyrobený z kvasnicového kvašení se používá při výrobě vína a piva.

reprodukce

houby se reprodukují sexuálně a / nebo asexuálně. Dokonalé houby se reprodukují jak sexuálně, tak asexuálně, zatímco nedokonalé houby se reprodukují pouze asexuálně (mitózou).

V obou pohlavní a nepohlavní rozmnožování, plísně produkují spory, které rozptýlit od mateřského organismu buď plovoucí na vítr nebo naskočit na zvíře. Plísňové spory jsou menší a lehčí než semena rostlin. Obří houba puffball praskne a uvolní biliony spór. Obrovský počet uvolněných spór zvyšuje pravděpodobnost přistání v prostředí, které podpoří růst (obrázek 5).

Nepohlavní Rozmnožování

houby se reprodukují asexuálně fragmentací, pučením nebo produkcí spór. Fragmenty hyf mohou růst nové kolonie. Somatické buňky v kvasinkách tvoří pupeny. Během pučení (Typ cytokineze) se na straně buňky vytvoří vyboulení, jádro se mitoticky rozdělí a pupen se nakonec oddělí od mateřské buňky. Histoplasma (obrázek 6) primárně infikuje plíce, ale může se šířit do jiných tkání, což způsobuje histoplazmózu, potenciálně fatální onemocnění.

nejběžnější způsob nepohlavního rozmnožování je prostřednictvím tvorby nepohlavní výtrusy, které jsou vyráběny pouze jeden rodič (díky mitóze), a jsou geneticky identické, že rodič (Obrázek 7). Spory umožňují houbám rozšířit jejich distribuci a kolonizovat nová prostředí. Mohou být uvolněny z mateřského thallus buď venku, nebo ve speciálním reprodukčním vaku zvaném sporangium.

existuje mnoho typů asexuálních spór. Konidiospory jsou jednobuněčné nebo mnohobuněčné spory, které se uvolňují přímo ze špičky nebo strany hyf. Jiné asexuální spory pocházejí z fragmentace hyf za vzniku jednotlivých buněk, které se uvolňují jako spory; některé z nich mají silnou stěnu obklopující fragment. Přesto jiní bud z vegetativní mateřské buňky. Sporangiospory se vyrábějí ve sporangiu (Obrázek 8).

sexuální reprodukce

sexuální reprodukce zavádí genetickou variaci do populace hub. U hub se sexuální reprodukce často vyskytuje v reakci na nepříznivé podmínky prostředí. Během sexuální reprodukce se produkují dva typy páření. Když jsou oba typy páření přítomny ve stejném myceliu, nazývá se homotalický nebo samoplodný. Heterothallic mycelia vyžadují dva různé, ale kompatibilní, mycelia k sexuální reprodukci.

ačkoli existuje mnoho variací v houbové sexuální reprodukci, všechny zahrnují následující tři fáze (Obrázek 7). První, během plasmogamy (doslova, „manželství nebo unie cytoplazma“), dvě haploidní buňky pojistky, což vede k dikaryotic fázi, kdy dvě haploidní jádra koexistovat v jedné buňce. Během karyogamie („nukleární manželství“) se haploidní jádra spojí a vytvoří diploidní jádro zygoty. Nakonec se meióza odehrává v orgánech gametangia (singulární, gametangium), ve kterých se generují gamety různých typů Páření. V této fázi se spory šíří do životního prostředí.

Fungivores

rozptyl zvířat je důležitý pro některé houby, protože zvíře může nést spory značné vzdálenosti od zdroje. Plísňové spory jsou zřídka zcela degradovány v gastrointestinálním traktu zvířete a mnoho z nich je schopno klíčit, když jsou předávány ve stolici. Některé hnoje skutečně vyžadují průchod trávicím systémem býložravců, aby dokončili svůj životní cyklus. Černý lanýž-ceněná gurmánská pochoutka-je plodným tělem podzemní houby. Téměř všechny lanýže jsou ektomykorhizní a obvykle se vyskytují v těsné souvislosti se stromy. Zvířata jedí lanýže a rozptýlí spory. V Itálii a Francii lovci lanýžů používají samice prasat k čichání lanýžů. Samice prasat jsou přitahovány k lanýže protože houba uvolňuje těkavé sloučeniny úzce souvisí s feromony produkované kanců.

Zkontrolujte své porozumění

odpovězte na níže uvedené otázky a zjistěte, jak dobře rozumíte tématům uvedeným v předchozí části. Tento krátký kvíz se nezapočítává do vaší známky ve třídě, a můžete to opakovat neomezeně mnohokrát.

pomocí tohoto kvízu zkontrolujte své porozumění a rozhodněte se, zda (1) studovat předchozí část dále nebo (2) Přejít na další část.