Informações bastante detalhadas sobre os organismos que nos interessam são fornecidas por livros didáticos sobre o tema "biologia" (6º ano). As características gerais dos cogumelos, no entanto, são assunto para livros inteiros e artigos científicos. E isso não é surpreendente - é muito interessante estudá-los.
Cogumelos, cujas características gerais são apresentadas neste artigo, de acordo com indicadores ecológicos e tróficos, são eucariotos heterotróficos com um tipo de nutrição exclusivamente osmotrófica. Essa definição os distingue claramente de outros organismos no espaço ocupado pela biota. As características gerais dos cogumelos sugerem que é a forma osmotrófica de nutrição que determina suas características morfológicas, fisiológicas e bioquímicas.
Corpo vegetativo de cogumelos
O corpo vegetativo da maioria dos fungos é um fio altamente ramificado (hifas) com crescimento ilimitado, cuja totalidade é chamadamicélio ou micélio. Normalmente, o micélio está completamente imerso no substrato (solo, tecido vegetal, excrementos de animais, resíduos vegetais, etc.), e tais características de sua estrutura permitem que todo o corpo extraia dele nutrientes ao máximo por meio da exoosmose.
As substâncias orgânicas nos substratos listados estão principalmente na forma de polímeros de alto peso molecular (proteínas, polissacarídeos, ácidos nucleicos) que não atravessam as membranas celulares. Portanto, os fungos, cujas características gerais nos interessam, secretam enzimas despolimerases no substrato, que quebram os polímeros em oligo e monômeros que podem ser transportados para as células. Se nos animais as enzimas digestivas são secretadas dentro do intestino, então nos fungos elas são secretadas fora, e então as hifas fúngicas podem ser comparadas a um intestino virado do avesso.
Reprodução de cogumelos
A imersão completa do micélio no substrato limita a possibilidade de sua fixação no espaço. Portanto, seus órgãos reprodutivos se projetam para a superfície do substrato ou se elevam acima dele para se espalhar no ar ou (se o substrato estiver na água) no ambiente aquático. Em muitos cogumelos (macromycetes), os órgãos portadores de esporos são grandes, claramente visíveis a olho nu (cogumelos de chapéu subindo acima do solo ou fungos de mecha crescendo em uma árvore). Outros fungos (micromycetes) possuem órgãos de esporulação pequenos, sua estrutura só pode ser vista ao microscópio, mas com o desenvolvimento de massa formam placas coloridas na forma de bolores em vários substratos.
Dois reinos de cogumelos
Construções filogenéticas mostram que o ecomorfo "cogumelos" não é um grupo monofilético homogêneo, mas é dividido em dois filos (reinos). A maioria, chamados de "verdadeiros cogumelos" (eumycetes), são monofiléticos e constituem o verdadeiro reino dos cogumelos (Fungos). Uma parte menor, chamada de "organismos semelhantes a cogumelos" (pseudomycetes), está incluída, juntamente com algumas algas, no reino Stramenopila, no qual é agrupada em duas divisões - Oomycota (oomycetes) e Labyrinthulomycota (mofo viscoso em rede). Com base nessa divisão, é construída uma característica geral dos cogumelos. Cogumelos chapéu, como você pode ver, são apenas uma parte de sua variedade.
Metabólitos primários e secundários
Todos os metabólitos são condicionalmente divididos em primários e secundários. Os metabólitos primários são necessários para o crescimento do organismo e são insubstituíveis. Estes são ácidos nucléicos, proteínas, carboidratos, coenzimas, lipídios, etc. As organelas celulares são construídas a partir deles - núcleos, mitocôndrias, ribossomos, parede celular e estruturas de membrana que os fungos possuem. A característica geral dos metabólitos primários é que seus depósitos são utilizados pela célula como fontes de nutrição e energia. Os metabólitos secundários são necessários para a adaptação do organismo às condições de vida. Eles podem ser encontrados em algumas espécies e ausentes em outras. Ao contrário dos metabólitos primários, os metabólitos secundários são geralmente compostos de baixo peso molecular.
Proteínas
Proteínas estruturais fazem parte da parede celular, estruturas de membrana,cromossomos, dos quais são construídos os elementos do citoesqueleto - microtúbulos e microfilamentos. As proteínas enzimáticas fornecem todos os processos intracelulares e interação com o meio ambiente.
Carboidratos
Carboidratos poliméricos estruturais são a base da parede celular que os cogumelos possuem. As características gerais desses carboidratos em termos de composição química permitem dividi-los em três grupos: glicose, outros monossacarídeos e carboidratos covalentemente ligados a peptídeos (glicoproteínas).
Os polímeros de glicose são glucanos, quitinas e celulose. Os glucanos são cadeias lineares ou ramificadas de moléculas de glicose. Eles compõem a camada externa da parede celular da maioria dos fungos. Nas moléculas de quitina, os resíduos de glicose estão ligados a grupos amino (aminados), aos quais, por sua vez, estão ligados resíduos de ácido acético (acetilados). Moléculas "reticuladas" umas com as outras por moléculas ramificadas de outros polissacarídeos formam uma estrutura forte da parede celular. A celulose foi encontrada em todos os oomicetos estudados, nos quais constitui cerca de 10% da massa da parede celular. Por muito tempo acreditou-se que os fungos verdadeiros não a possuíam, mas agora sua presença foi demonstrada na parede de alguns ascomicetos (gênero Ophiostoma).
Polímeros de outros monossacarídeos (manose, galactose, etc.), chamados de hemicelulose em plantas superiores, não são encontrados em todos os grupos de fungos. Existem especialmente muitos polímeros de manose - mananos - nas paredes celulares da levedura. Aparentemente, esta composição da parede fornece brotamento melhor que o glucano.
Finalmente, as características gerais dos cogumelos podemser complementado pelo fato de que suas paredes celulares, como as plantas, contêm muitos polissacarídeos associados a moléculas de proteínas - peptidoglucanos, mananoproteínas, etc. Eles formam a camada intermediária de uma parede celular multicamada e desempenham um papel importante tanto na manutenção da integridade estrutural das células e em seus processos de troca com o meio ambiente.
Reserve carboidratos
Este artigo fornece uma descrição geral bastante detalhada dos cogumelos. A 6ª série da escola é o momento em que conhecemos esses organismos em detalhes nas aulas de biologia. Oferecemos para aprofundar os conhecimentos e estudá-los com mais detalhes. Vamos passar para a descrição dos carboidratos de reserva.
Os cogumelos não encontraram o principal polissacarídeo de reserva inerente às plantas superiores e muitas algas - amido. A glicose em eumycetes é armazenada como um glucano, próximo ao glicogênio de amido animal. Além dos glucanos, os cogumelos também possuem outros carboidratos de armazenamento, alguns dos quais são exclusivos do reino fúngico. É principalmente o dissacarídeo trealose. Por muito tempo, a trealose foi encontrada apenas em cogumelos, razão pela qual recebeu seu segundo nome - micose. Agora também é encontrado em algumas plantas superiores como um composto menor. A trealose desempenha um papel importante na adaptação das células fúngicas ao estresse e na regulação dos processos osmóticos. As células do cogumelo também contêm álcoois de açúcar - manitol, sorbitol, xilitol, etc.
Lipídios
Lipídios (ésteres de glicerol com ácidos monocarboxílicos alifáticos de cadeia linear) são importantesprodutos de reserva, eles são depositados na célula na forma de gotículas de gordura. Os cogumelos são caracterizados por um alto teor de ácidos graxos poliinsaturados (com várias ligações duplas na cadeia alifática), como o linolênico - com três, e o araquidônico - com quatro ligações duplas. Na forma de fosfolipídios (ligados etericamente ao ácido fosfórico), os lipídios são os principais componentes das membranas celulares. Um papel importante na criação de estruturas de membrana também é desempenhado por lipóides de esterol, que conferem resistência à membrana. Ao contrário do colesterol animal, que possui 27 átomos de carbono em uma molécula (C-27), e dos fitoesteróis vegetais (C-29), o principal esterol do cogumelo é o ergosterol (C-28).
Metabólitos secundários: pigmentos
Os cogumelos são desprovidos de pigmentos fotossintéticos, mas produzem um grande número de compostos que colorem o micélio, órgãos de propagação ou substrato. Por natureza química, a maioria dos pigmentos são terpenóides (carotenoides) ou compostos aromáticos. Eles desempenham uma variedade de funções. Assim, derivados de laranja de caroteno induzem o curso do processo sexual em fungos mucor; os pigmentos fenólicos verdes escuros e pretos de aspergillus são depositados apenas no aparelho portador de esporos, que, ao contrário do micélio do substrato, é formado no ar e nos esporos para proteção da luz ultravioleta; a melanina de cor escura é depositada nas paredes das células, aumentando sua força.
Toxinas e antibióticos
Muitos fungos produzem compostos tóxicos para outros organismos, quemuitas vezes é notado quando uma descrição geral dos cogumelos é compilada (um livro didático da 6ª série ou um livro didático para uma universidade). Substâncias tóxicas para microrganismos são chamadas de antibióticos, tóxicas para plantas - fitotoxinas, tóxicas para animais e humanos - micotoxinas. Alguns metabólitos fúngicos, sendo tóxicos para diferentes grupos de organismos (microrganismos e plantas, plantas e animais), têm um efeito complexo. Os antibióticos são sintetizados por muitos fungos que vivem no solo, que precisam competir por substratos nutrientes com outros microrganismos. Sua natureza química e mecanismo de ação são diversos. Assim, os antibióticos penicilinas e cefalosporinas inibem a síntese da parede celular em bactérias, tricotecinas - síntese de proteínas em microrganismos eucarióticos, griseofulvina - mitose.
Fitotoxinas e mitotoxinas
Fitotoxinas secretadas por fungos no tecido de uma planta infectada causam a morte de células vegetais, que se tornam presas fáceis para o parasita. As toxinas inibem processos enzimáticos nas células de plantas infectadas (por exemplo, a tentoxina do fungo Alternaria inibe a fosforilação fotossintética), têm um forte efeito membranotrópico e afetam o transporte de substâncias através das membranas, o transporte transmembranar de íons (ácido fusárico, fusicocina, etc.).
As micotoxinas são divididas em dois grupos - toxinas de fungos microscópicos (micromicetos) e toxinas de fungos macromicetos com grandes corpos de frutificação. Os primeiros são especialmente perigosos em fungos que infectam plantasprodutos utilizados na alimentação. Por exemplo, os escleródios do ergot acumulam alcalóides (heterociclos contendo nitrogênio), que são venenos para os nervos. Eles não são destruídos durante o cozimento, portanto, o pão cozido com farinha com uma mistura de escleródios moídos é extremamente perigoso. Seu uso pode causar intoxicações graves, muitas vezes fatais. Outro parasita de cereais é o agente causador do fusarium da orelha. Este é um fungo Fusarium que libera toxinas terpenóides no grão, que também causam intoxicação grave (o pão cozido com farinha infectada por Fusarium era popularmente chamado de "pão bêbado" porque causava tontura, vômito e outros sintomas semelhantes a intoxicação alcoólica grave).
Cogumelos comestíveis
Atualmente, muitas informações sobre sua nutrição foram acumuladas pela ciência da biologia. As características gerais dos cogumelos deste ponto de vista são as seguintes. A nutrição da maioria dos fungos ocorre às custas das plantas, pois possuem enzimas ativas que decompõem polissacarídeos estruturais e de armazenamento em plantas vivas e restos vegetais. São pectinases que quebram o ácido poligalacturônico (pectina) em oligogalacturonídeos de baixo peso molecular, xilanases, celobiases e celuloses que quebram celulose e hemicelulose - os principais componentes de carboidratos da parede celular da planta, amilase, que decompõe o amido, etc. O segundo componente das células vegetais após a celulose em peso é a lignina, que é um polímero tridimensional de anéis aromáticos. Especialmente muito em células lignificadas. A lignina é o polímero vegetal mais persistente, e apenas os fungos (principalmente os fungos de madeira que destroem a madeira) possuem enzimas lignase que a quebram. Fungos parasitas que afetam o tegumento de animais e humanos (pele, cabelo, penas), secretam enzimas que destroem a proteína queratina da qual são construídos.
A maioria das enzimas enumeradas é sintetizada pelas células não constantemente para fins de economia de energia, mas apenas na presença da substância correspondente no ambiente (por exemplo, se não houver pectina no ambiente, então a pectinase não é sintetizado). Eles não são constitutivos, mas sujeitos à indução de substrato. Além disso, eles não são formados se o meio contém uma mistura de nutrientes com compostos do metabolismo energético mais favoráveis (catabólitos). Por exemplo, o produto final da destruição da maioria dos polissacarídeos é a glicose, portanto, em um ambiente que contém glicose além de pectina ou celulose, pectinases e celulases não são produzidas. Dificilmente é aconselhável realizar processos químicos complexos para obter glicose se ela já estiver presente no meio de crescimento. Essa regulação é chamada de repressão catabólica.
Reprodução assexuada
Continuando a revelar um tópico como "Características gerais dos cogumelos", descreveremos brevemente as características da reprodução. A reprodução assexuada nesses organismos pode ser realizada por esporos móveis e imóveis. Os zoósporos formam um pequeno número de fungos, aquáticos e terrestres, nos quais as relações genéticas com os aquáticos são claramente traçadas. A estrutura dos flagelos em zoósporos de oomicetos e hifiquitria é semelhante à descrita para ocrófitos.algas, e em quitridiomicetos serão considerados na descrição deste grupo. A maioria das espécies de fungos se reproduz por esporos imóveis, indicando sua longa chegada ao solo. Os esporos podem ser formados endogenamente em esporângios (esporangiósporos) ou exogenamente (conídios). Os esporos endógenos são liberados somente após a destruição do esporângio, que geralmente ocorre quando se molha. Normalmente, um grande número (milhares) de esporos são formados nos esporângios, no entanto, algumas espécies formam pequenos esporângios (esporangíolos), nos quais existem apenas alguns esporos (às vezes um). Neste último caso, as membranas dos esporângios e os esporos podem coalescer, e então o esporo endógeno funciona como um exógeno. Isso indica a ocorrência primária de esporos endógenos, que foram os precursores dos exógenos.
Reprodução sexual
O tipo mais comum de processo sexual, e o mais simples, é a fusão de duas células vegetativas não diferenciadas em gametas, chamada de somatogamia. Um tipo semelhante de processo sexual é característico de leveduras ascomicetas, muitos basidiomicetos e outros fungos. Às vezes ocorre mesmo sem fusão celular, uma simples fusão de núcleos dentro da célula. Um processo sexual mais complexo é precedido pela separação dos sítios miceliais do parceiro (gametângia), que então se fundem. Tal processo sexual, a gametangiogamia, é característico de muitos zigotos e ascomicetos. Finalmente, os fungos também possuem gametogamia comum a outros organismos eucarióticos, ou seja, fusão de gametas especializados.
Iso- e heterogamia clássica característica de algas,são encontrados apenas em fungos inferiores - quitridiomicetos. Não há oogamia clássica em fungos. Mesmo os oomicetos, assim chamados por causa de sua oogamia, não possuem gametas masculinos (espermatozóides ou espermatozóides), e os óvulos no oogônio não possuem parede celular própria e são chamados de oosferas. Algumas espécies de marsupiais possuem oogônio (mas sem os gametas do ovo feminino, ou seja, representando um gametângio), mas sem anterídio, de modo que a fertilização ocorre por uma hifa vegetativa. Outros ascomicetos e fungos da ferrugem basidiomiceto têm gametas masculinos - espermatozóides, mas não possuem gametas femininos e, às vezes, gametângios (espermatogamia). Em algumas espécies, os espermatozóides têm funções duplas - gametas masculinos e esporos assexuados (conídios).
Conclusão
Características gerais dos cogumelos: nutrição e respiração, reprodução de esporos - tudo isso é de grande interesse para os amantes da natureza. Afinal, estes são organismos únicos que não pertencem a plantas ou animais. Tendo aberto o tópico "Características gerais dos cogumelos" (7º ano) no livro, você descobrirá que eles constituem um reino separado. Os outros reinos são animais, plantas, vírus e bactérias. O tópico "Características gerais e significado dos cogumelos", estabelecido nos livros escolares e neste artigo, é apenas uma informação básica sobre eles. Livros inteiros foram escritos sobre eles, então você pode estudá-los por muito tempo. Um dos tópicos mais interessantes, em nossa opinião, são as características gerais dos fungos do mofo. O molde é um dosas espécies mais antigas de organismos vivos da Terra. Ele apareceu há 200 milhões de anos e é ótimo nas condições modernas. Abra a seção de qualquer livro escolar "O reino dos cogumelos. Características gerais" (6º ano), e você encontrará informações mais detalhadas sobre ele.
