Identifiser de vanlige egenskapene til sopp
ordet sopp kommer fra det latinske ordet for sopp. Faktisk er den kjente sopp en reproduktiv struktur som brukes av mange typer sopp. Det er imidlertid også mange sopparter som ikke produserer sopp i det hele tatt. Å være eukaryoter inneholder en typisk soppcelle en sann kjerne og mange membranbundne organeller. Rikets Sopp inneholder et enormt utvalg av levende organismer kollektivt referert Til Som Eucomycota, eller ekte Sopp. Mens forskere har identifisert rundt 100 000 sopparter, er dette bare en brøkdel av de 1,5 millioner sopparter som sannsynligvis finnes på Jorden. Spiselig sopp, gjær, svart mold, og produsent av antibiotika penicillin, Penicillium notatum, er alle medlemmer av riket Sopp, som tilhører domenet Eukarya.
Sopp, en gang ansett plantelignende organismer, er nærmere knyttet til dyr enn planter. Svampe er ikke i stand til fotosyntese: de er heterotrofiske fordi de bruker komplekse organiske forbindelser som energikilder og karbon. Noen sopporganismer multipliserer bare aseksuelt, mens andre gjennomgår både aseksuell reproduksjon og seksuell reproduksjon med generasjonsendring. De fleste sopp produserer et stort antall sporer, som er haploide celler som kan gjennomgå mitose for å danne multicellulære, haploide individer. Som bakterier spiller sopp en viktig rolle i økosystemene fordi de er nedbrytere og deltar i sykling av næringsstoffer ved å bryte ned organiske materialer til enkle molekyler.
Læringsmål
- Beskriv felles strukturer av sopp
- Identifisere felles habitater av sopp
- Beskriv modus for ernæring og vekst i sopp
- Forklar seksuell og aseksuell reproduksjon i sopp
Cellestruktur og Funksjon
Sopp Er eukaryoter, og som sådan, Har en kompleks cellulær organisasjon. Som eukaryoter inneholder soppceller en membranbundet kjerne. DNA i kjernen er pakket rundt histonproteiner, som observeres i andre eukaryote celler. Noen få typer sopp har strukturer som kan sammenlignes med bakterielle plasmider (dna-sløyfer); imidlertid forekommer den horisontale overføringen av genetisk informasjon fra en moden bakterie til en annen sjelden i sopp. Svampceller inneholder også mitokondrier og et komplekst system av indre membraner, inkludert endoplasmatisk retikulum og Golgi-apparatet.
![Bildet viser to store sopp, hver med en bred hvit base og en lys rød hette. Kappene er prikket med små hvite fremspring.](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images/wp-content/uploads/sites/1507/2017/07/25083814/Figure_24_01_01.jpg)
Figur 1. Den giftige Amanita muscaria er innfødt til tempererte og boreale regioner I Nord-Amerika. (kreditt: Christine Majul)
I Motsetning til planteceller har soppceller ikke kloroplaster eller klorofyll. Mange sopp viser lyse farger som oppstår fra andre cellulære pigmenter, alt fra rødt til grønt til svart. Den giftige Amanita muscaria (fly agaric) er gjenkjennelig av sin lyse røde hette med hvite flekker (Figur 1). Pigmenter i sopp er forbundet med cellevegget og spiller en beskyttende rolle mot ultrafiolett stråling. Noen sopppigmenter er giftige.
som planteceller har soppceller en tykk cellevegg. De stive lagene av soppcellevegger inneholder komplekse polysakkarider kalt kitin og glukaner. Chitin, som også finnes i eksoskelettet av insekter, gir strukturell styrke til svampens cellevegger. Veggen beskytter cellen mot uttørking og rovdyr. Sopp har plasmamembraner som ligner på andre eukaryoter, bortsett fra at strukturen stabiliseres av ergosterol: et steroidmolekyl som erstatter kolesterolet som finnes i dyrecellemembraner. De fleste medlemmer av kongeriket Sopp er nonmotile. Flagella produseres kun av gametene i den primitive Phylum Chytridiomycota.
Habitater
selv om sopp primært er forbundet med fuktige og kjølige miljøer som gir tilførsel av organisk materiale, koloniserer de et overraskende mangfold av habitater, fra sjøvann til menneskelig hud og slimhinner. Chytrider finnes hovedsakelig i akvatiske miljøer. Andre sopp, Som Coccidioides immitis, som forårsaker lungebetennelse når sporer inhaleres, trives i tørr og sandaktig jord i det sørvestlige Usa. Svampe som parasitterer korallrev lever i havet. Imidlertid vokser De fleste Medlemmer Av Kongerikets Sopp på skogbunnen, hvor det mørke og fuktige miljøet er rikt på forfallende rusk fra planter og dyr. I disse miljøene spiller sopp en viktig rolle som dekomponere og resirkulatorer, noe som gjør det mulig for medlemmer av de andre kongedømmene å bli forsynt med næringsstoffer og leve.
Ernæring
som dyr er sopp heterotrofer; de bruker komplekse organiske forbindelser som kilde til karbon, i stedet for å fikse karbondioksid fra atmosfæren som gjør noen bakterier og de fleste planter. I tillegg løser sopp ikke nitrogen fra atmosfæren. Som dyr må de få det fra kostholdet. Men i motsetning til de fleste dyr, som inntar mat og deretter fordøyer det internt i spesialiserte organer, utfører sopp disse trinnene i omvendt rekkefølge; fordøyelsen foregår inntak. For det første transporteres eksoenzymer ut av hyphae, hvor de behandler næringsstoffer i miljøet. Deretter absorberes de mindre molekylene som produseres av denne eksterne fordøyelsen gjennom mycelets store overflateareal. Som med dyreceller er polysakkaridet av lagring glykogen, i stedet for stivelse, som finnes i planter.Sopp er for det meste saprober (også kjent som saprophytes): organismer som utlede næringsstoffer fra råtnende organisk materiale. De får sine næringsstoffer fra døde eller nedbrytende organisk materiale: hovedsakelig plantemateriale. Svampeksoenzymer er i stand til å bryte ned uoppløselige polysakkarider, som cellulose og lignin av dødt tre, til lett absorberbare glukosemolekyler. Karbon, nitrogen og andre elementer slippes dermed ut i miljøet. På grunn av deres varierte metabolske veier oppfyller sopp en viktig økologisk rolle og undersøkes som potensielle verktøy i bioremediering. For eksempel kan noen sopparter brukes til å bryte ned dieselolje og polycykliske aromatiske hydrokarboner (Pah). Andre arter tar opp tungmetaller, som kadmium og bly.
Noen sopp er parasittiske, infiserer enten planter eller dyr. Sote og nederlandsk elm sykdom pavirker planter, mens idrettsfot og candidiasis (thrush) er medisinsk viktige soppinfeksjoner hos mennesker. I miljøer som er fattige i nitrogen, tyder noen sopp på predasjon av nematoder(små ikke-segmenterte rundorm). Arter Av Arthrobotrys sopp har en rekke mekanismer for å fange nematoder. En mekanisme innebærer constricting ringer i nettverket av hyphae. Ringene svulmer når de berører nematoden, griper den i et tett grep. Svampen penetrerer vevet av ormen ved å utvide spesialisert hyphae kalt haustoria. Mange parasittiske sopp har haustoria, da disse strukturene trenger inn i vertsens vev, frigjør fordøyelsesenzymer i vertsens kropp og absorberer de fordøyede næringsstoffene.
Vekst
![Mikrograph viser klumper av små blå kuler. Hver sfære er omtrent 5 mikron over.](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images/wp-content/uploads/sites/1507/2017/07/25083817/Figure_24_01_02.jpg)
Figur 2. Candida albicans. (kreditt: modifikasjon av arbeid Av Dr. Godon Roberstad, CDC; scale-bar data Fra Matt Russell)
den vegetative kroppen av en sopp er en encellulær eller multicellulær thallus. Dimorfe sopp kan endres fra unicellular til multicellular tilstand avhengig av miljøforhold. Unicellular sopp er generelt referert til som gjær. Saccharomyces cerevisiae (bakegjær) og Candida-arter (trost, en vanlig soppinfeksjon) er eksempler på encellede sopp (Figur 2). Canadida albicans er en gjærcelle og agent for candidiasis og trøst og har en lignende morfologi til coccus bakterier; gjær er imidlertid en eukaryotisk organisme (merk kjernen).
de fleste sopp er multicellulære organismer. De viser to forskjellige morfologiske stadier: det vegetative og reproduktive. Det vegetative stadiet består av en tangle av slanke trådlignende strukturer kalt hyphae (entall, hypha), mens reproduksjonsstadiet kan være mer iøynefallende. Massen av hyphae er et mycelium (Figur 3).
![Bildet viser en lysebrun sopp som vokser I En Petriskål. Svampen, som er ca 8 centimeter i diameter, har utseendet på rynket rund hud omgitt av pulverrester. En navlignende innrykk finnes i midten av soppen. Utvide fra dette navet er folder som ligner eiker på et hjul.](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images/wp-content/uploads/sites/1507/2017/07/25083819/Figure_24_01_03.jpg)
Figur 3. Myceliet av soppen Neotestudina rosati kan være patogen for mennesker. Svampen går gjennom et kutt eller skrape og utvikler en myketom, en kronisk subkutan infeksjon. Den kan vokse på en overflate, i jord eller forfallende materiale, i en væske eller til og med på levende vev. Selv om individuell hyphae må observeres under et mikroskop, kan myceliet av en sopp være veldig stor, med noen arter som virkelig er » svampen humongous.»Den gigantiske Armillaria solidipes (honning sopp) regnes som Den største organismen på Jorden, som sprer seg over mer enn 2000 hektar underjordisk jord i østlige Oregon; det anslås å være minst 2400 år gammel.De fleste sopphyphae er delt inn i separate celler ved endevegger kalt septa (singular, septum) (Figur 4a, c). I de fleste phyla av sopp, små hull i septa tillate rask flyt av næringsstoffer og små molekyler fra celle til celle langs hypha. De er beskrevet som perforert septa. Hyphae i brødformer (som tilhører Phylum Zygomycota) er ikke skilt av septa. I stedet dannes de av store celler som inneholder mange kjerner, et arrangement beskrevet som koenocytisk hyphae (Figur 4b).
![Del A er en illustrasjon av septert hyphae. Celler i septated hyphae er rektangulære. Hver celle har sin egen kjerne, og kobles til andre celler ende-til-ende i en lang streng. To grener forekommer i hyphae. Del B er en illustrasjon av koenocytisk hyphae. Som den septerte hyphae består den koenocytiske hyphae av lange forgrenede fibre. Men i coenocytisk hyphae er det ingen separasjon mellom cellene eller kjernene. Del C er en lett mikrograph av septated hyphae Fra Phialophora richardsiae. Hyphae består av en lang kjede av celler med flere grener. Hver filial er omtrent 3 µ bred og varierer fra 3 til 20@m i lengde.](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images/wp-content/uploads/sites/1507/2017/07/25083823/Figure_24_01_04abc-1024x251.jpg)
Figur 4. Fungal hyphae kan være (a) septated eller (b) coenocytic (coeno- = «vanlig»; -cytic = «celle») med mange kjerner tilstede i en enkelt hypha. En lys felt lys micrograph av (c) Phialophora richardsiae viser septa som deler hyphae. (kreditt c: modifikasjon av arbeid Av Dr. Lucille Georg, CDC; scale-bar data Fra Matt Russell)
Sopp trives i miljøer som er fuktige og litt sure, og kan vokse med eller uten lys. De varierer i oksygenbehovet. De fleste sopp er forpliktet aerobes, som krever oksygen for å overleve. Andre arter, Som Chytridiomycota som bor i buken av storfe, er obligate anaerober, ved at de bare bruker anaerob respirasjon fordi oksygen vil forstyrre stoffskiftet eller drepe dem. Gjær er mellomliggende, er fakultative anaerober. Dette betyr at de vokser best i nærvær av oksygen ved hjelp av aerob respirasjon, men kan overleve ved hjelp av anaerob respirasjon når oksygen ikke er tilgjengelig. Alkohol produsert av gjær gjæring brukes i vin og øl produksjon.
Reproduksjon
Sopp reproduserer seksuelt og / eller aseksuelt. Perfekt sopp reprodusere både seksuelt og aseksuelt, mens ufullkomne sopp reprodusere bare aseksuelt (ved mitose).i både seksuell og aseksuell reproduksjon produserer sopp sporer som sprer seg fra foreldreorganismen ved enten å flyte på vinden eller hakke en tur på et dyr. Svampesporer er mindre og lettere enn plantefrø. Den gigantiske puffball sopp brister åpne og frigjør trillioner sporer. Det store antallet sporer som slippes ut øker sannsynligheten for landing i et miljø som vil støtte vekst (Figur 5).
![Del A er et bilde av en puffball sopp, som er rund og hvit. Del B er en illustrasjon av en puffball sopp slippe sporer gjennom sin eksploderte toppen.](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images/wp-content/uploads/sites/1507/2017/07/25083828/Figure_24_01_05abf.jpg)
Figur 5. Den (a) gigantiske puff ball sopp utgivelser (b) en sky av sporer når den når modenhet. (kreditt a: endring av arbeid Av Roger Griffith; kreditt b: Endring av Arbeid av Pearson Scott Foresman, donert til Wikimedia Foundation)
Aseksuell Reproduksjon
![Micrograph viser spirende gjærceller. De overordnede cellene er farget mørk blå og runde, med mindre, dråpeformede celler spirende fra dem. Cellene er ca 2 mikron over og 3 mikron lange.](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images/wp-content/uploads/sites/1507/2017/07/25083832/Figure_24_01_06-e1489603061530.jpg)
Figur 6. De mørke cellene i denne lyse feltlysmikrografen er den patogene gjærhistoplasma capsulatum, sett mot et bakteppe av lyseblått vev. (kreditt: modifikasjon av arbeid Av Dr. Libero Ajello, CDC; scale-bar data Fra Matt Russell)
Sopp reproduserer aseksuelt ved fragmentering, spirende eller produserende sporer. Fragmenter av hyphae kan vokse nye kolonier. Somatiske celler i gjærform knopper. Under spirende (en type cytokinese) dannes en bulge på siden av cellen, kjernen deler mitotisk, og knoppen løsner seg til slutt fra modercellen. Histoplasma (Figur 6) infiserer primært lungene, men kan spre seg til andre vev, forårsaker histoplasmose, en potensielt dødelig sykdom.
den vanligste formen for aseksuell reproduksjon er gjennom dannelsen av aseksuelle sporer, som bare produseres av en forelder (gjennom mitose) og er genetisk identiske med den forelderen (Figur 7). Sporer tillater sopp å utvide distribusjonen og kolonisere nye miljøer. De kan frigjøres fra den overordnede thallus enten utenfor eller innenfor en spesiell reproduktive sac kalt en sporangium.
![de aseksuelle og seksuelle stadiene av reproduksjon av sopp er vist. I den aseksuelle livssyklusen gjennomgår et haploid (1n) mycelium mitose for å danne sporer. Spiring av sporer resulterer i dannelsen av mer mycelia. I den seksuelle livssyklusen gjennomgår myceliet plasmogami, en prosess der haploide celler smelter sammen for å danne en heterokaryon (en celle med to eller flere haploide kjerner). Dette kalles heterokaryotisk stadium. De dikaryote cellene (celler med to flere kjerner) gjennomgår karyogami, en prosess der kjernene smelter sammen for å danne en diploid (2n) zygote. Zygoten gjennomgår meiose for å danne haploide (1n) sporer. Spiring av sporer resulterer i dannelsen av et multicellulært mycelium.](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images/wp-content/uploads/sites/1507/2017/07/25083835/Figure_24_01_07.jpg)
Figur 7. Svampe kan ha både aseksuelle og seksuelle stadier av reproduksjon.
![Micrograph viser flere lange, trådlignende hyphae farget blå. En hypha har et rundt sporangium, ca 35 mikron i diameter, på spissen. Den sporangium er mørk blå på halsen, og kornete hvit–blå andre steder. Sporer som allerede er utgitt, vises som små hvite ovaler.](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images/wp-content/uploads/sites/1507/2017/07/25083837/Figure_24_01_08.jpg)
figur 8. Denne lyse feltlysmikrografen viser frigjøring av sporer fra sporangium på slutten av en hypha kalt sporangiofor. Organismen er En Mucor sp. sopp, en mold ofte funnet innendørs. (kreditt: modifikasjon av arbeid Av Dr. Lucille Georg, CDC; skala-bar data Fra Matt Russell)
Det finnes mange typer aseksuelle sporer. Conidiosporer er unicellular eller multicellular sporer som frigjøres direkte fra spissen eller siden av hypha. Andre aseksuelle sporer stammer fra fragmenteringen av en hypha for å danne enkeltceller som frigjøres som sporer; noen av disse har en tykk vegg rundt fragmentet. Men andre knopp av vegetative foreldre cellen. Sporangiosporer produseres i sporangium (Figur 8).
Seksuell Reproduksjon
Seksuell reproduksjon introduserer genetisk variasjon i en populasjon av sopp. I sopp oppstår seksuell reproduksjon ofte som følge av ugunstige miljøforhold. Under seksuell reproduksjon produseres to parringstyper. Når begge parringstyper er tilstede i samme mycelium, kalles det homotallisk eller selvfruktbar. Heterotallisk mycelia krever to forskjellige, men kompatible, mycelia å reprodusere seksuelt.
Selv om det er mange variasjoner i sopp seksuell reproduksjon, alle inkluderer følgende tre stadier (Figur 7). Først, under plasmogami (bokstavelig talt, «ekteskap eller forening av cytoplasma»), smelter to haploide celler sammen, noe som fører til et dikaryotisk stadium hvor to haploide kjerner sameksisterer i en enkelt celle. Under karyogamy («kjernefysisk ekteskap») smelter de haploide kjernene for å danne en diploid zygotkjerne. Endelig finner meiosis sted i gametangia (singular, gametangium) organer, hvor gameter av forskjellige parringstyper genereres. På dette stadiet spres sporer i miljøet.
Fungivorer
dyrespredning er viktig for noen sopp fordi et dyr kan bære sporer store avstander fra kilden. Svampesporer blir sjelden fullstendig nedbrytet i mage-tarmkanalen til et dyr, og mange er i stand til å spire når de passerer i avføringen. Noen muggsvampe krever faktisk passasje gjennom fordøyelsessystemet av plantelevende dyr for å fullføre livssyklusen. Den svarte trøffelen – en verdsatt gourmetdelikatesse – er frukten av en underjordisk sopp. Nesten alle trøfler er ectomycorrhizal, og finnes vanligvis i nær tilknytning til trær. Dyr spiser trøfler og sprer sporene. I Italia og Frankrike bruker trffeljegere kvinnelige griser til å snuse ut trøfler. Kvinnelige griser er tiltrukket av trøfler fordi soppen frigjør en flyktig forbindelse nært knyttet til et feromon produsert av mannlige griser.
Sjekk Din Forståelse
Svar på spørsmålet (e) nedenfor for å se hvor godt du forstår emnene dekket i forrige avsnitt. Denne korte quizen teller ikke mot karakteren din i klassen, og du kan ta den på nytt et ubegrenset antall ganger.
Bruk denne testen for å sjekke din forståelse og avgjøre om du vil (1) studere forrige avsnitt videre eller (2) gå videre til neste avsnitt.