Мукор, пеницилл и дрожжи: разные линии и жизненные циклы
Сравним три знакомых организма так, чтобы не перепутать строение мицелия, тип спор и условия применения дрожжей.
Федеральная программа · углублённый уровень · 8 класс
Грибы и грибоподобные организмы
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Зигомицеты и мукор
- Аскомицеты и их экологическое значение
- Строение пеницилла
- Одноклеточные аскомицеты — дрожжи
- Пекарское применение дрожжей
- Спорынья, парша и мучнистая роса
- Лабораторные наблюдения плесеней и дрожжей
Как это устроено
Мукор и пеницилл оба выглядят как плесень, но это не одно и то же. В школьном сравнении у мукора показывают спорангии со спорами внутри, у пеницилла — цепочки конидий снаружи специализированных кисточковидных гиф. Строение гиф и репродуктивных структур нельзя определять по одной окраске колонии. Историческую группу «зигомицеты» допустимо объяснять вместе с указанием, что современные классификации её пересмотрели.
Аскомицеты разнообразны: среди них есть микроскопические плесени, одноклеточные дрожжи, формы с крупными плодовыми телами и паразиты растений. Название связано с аском — структурой полового цикла, но в обычной культуре пеницилла чаще заметны конидии бесполой стадии. Пенициллин связан с некоторыми видами и конкретными биохимическими условиями; нельзя делать вывод «всякая домашняя плесень лечебна». Заплесневелую пищу нельзя использовать как лекарство.
Пекарские дрожжи потребляют сахара, получают энергию и выделяют CO₂; пузырьки газа помогают поднимать тесто. В присутствии кислорода их обмен может идти иначе, поэтому фраза «дрожжи всегда только бродят» неточна. Для сравнения скорости выделения газа нужно одинаковое количество дрожжей и сахара, одинаковые объёмы и температуры; высокая температура может повредить клетки, а отсутствие пузырьков не всегда означает их гибель.
Болезни растений вызывают разные специализированные аскомицеты. Спорынья опасна из-за алкалоидов в поражённых злаках; возбудители мучнистой росы и парши не одинаковы и поражают разные хозяева. Для профилактики используют научно обоснованные агротехнические и санитарные меры, а не собирают неизвестные поражённые растения в домашних условиях. При обсуждении сельскохозяйственного вреда отделяют название болезни от точного вида возбудителя.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Мукор
Род плесневых грибов группы мукоровых, традиционно разбираемый в школе как пример «зигомицетов»; современная систематика бывших зигомицетов пересмотрена.
Пример: На готовом препарате мукора видны гифы и шаровидные спорангии.
- Зигомицеты
Историческое школьное название ряда грибов с определёнными способами полового размножения; в современной филогенетической классификации это не единый признанный тип.
Пример: При изучении мукора слово полезно как исторический термин, но не должно скрывать обновлённую систематику.
- Спорангий
Структура, внутри которой у некоторых грибов формируются споры определённого типа.
Пример: Шаровидный спорангий мукора располагается на конце спороносной гифы.
- Спорангиоспора
Бесполая спора, которая образуется внутри спорангия у соответствующих грибов.
Пример: У мукора множество спорангиоспор развивается внутри спорангия.
- Аскомицеты
Крупная эволюционная линия настоящих грибов, у которых половые споры определённого типа образуются в асках; бесполые стадии и формы тела разнообразны.
Пример: Пеницилл, многие дрожжи и возбудители ряда болезней растений относятся к аскомицетам.
- Аск
Мешковидная структура аскомицета, связанная с половым процессом и образованием аскоспор.
Пример: Аскоспоры формируются в аске, но у пеницилла в быту чаще наблюдают бесполые конидии.
- Пеницилл
Род аскомицетовых плесневых грибов с характерными разветвлёнными конидиеносцами у многих видов; не каждый вид производит медицински полезное вещество.
Пример: На готовом препарате видны кисточковидные структуры с цепочками конидий.
- Конидия
Бесполая спора гриба, формирующаяся снаружи специализированной гифы, а не внутри спорангия.
Пример: Пеницилл образует цепочки конидий на концах конидиеносцев.
- Дрожжи
Экологически и морфологически объединяемые одноклеточные грибы разных эволюционных линий, нередко размножающиеся почкованием; большинство школьных пекарских дрожжей относится к аскомицетам.
Пример: Пекарские Saccharomyces cerevisiae — дрожжи, но не все дрожжи являются этим видом.
- Почкование
Способ бесполого размножения, при котором новая клетка развивается как вырост исходной клетки и затем отделяется либо остаётся связанной.
Пример: Клетки пекарских дрожжей часто видны с маленькими почками на микрофотографиях.
- Спиртовое брожение
Путь получения энергии из сахаров без использования кислорода как конечного акцептора электронов, при котором дрожжи выделяют этанол и CO₂; условия и выход зависят от вида и среды.
Пример: Выделяемый CO₂ образует пузырьки и помогает тесту подниматься.
- Мучнистая роса
Группа болезней растений, вызываемых специализированными аскомицетовыми грибами; беловатый налёт требует диагностики, а не угадывания по цвету.
Пример: Поражённые листья осматривают по готовым фотографиям и данным о возбудителе.
- Спорынья
Заболевание некоторых злаков, вызываемое грибами рода Claviceps, при котором в колосе могут формироваться плотные склероции с опасными алкалоидами.
Пример: Поражённое зерно не используют в пищу; лабораторное изучение проводят на безопасных готовых изображениях.
Пример по шагам
На двух готовых микрофотографиях видны шаровидный мешок со спорами и кисточка с цепочками спор. Как различить учебные образцы?
- Шаровидный спорангий с внутренними спорами типичен для рассматриваемого образца мукора.
- Кисточковидный конидиеносец с наружными цепочками конидий соответствует типичной схеме пеницилла.
- Окончательно вид определяют по большему набору признаков и данных, а не одной картинке.
Вывод: Главное различие на снимках — положение спор относительно спороносной структуры.
Практическая работа
Сравнение готовых препаратов мукора и пеницилла
- По готовым фиксированным препаратам или сертифицированным микрофотографиям найдите гифы и спороносные структуры.
- Нарисуйте спорангий мукора и конидиеносец пеницилла с подписями, указав место образования спор.
- Для пекарских дрожжей используйте готовую учебную модель опыта с газом при разных температурах и объясните, какие переменные должны быть одинаковыми.
Что можно заключить: Разные репродуктивные структуры и условия опыта дают более надёжный вывод, чем цвет плесени или один пузырёк.
Безопасность: Не выращивайте и не вскрывайте плесень дома, не пробуйте заплесневелые продукты; препараты и дрожжевой опыт проводятся под руководством учителя без герметично закрытых сосудов с газом.
Практическая работа
Изучение строения плесневых грибов: мукора и пеницилла
- По подписанным фиксированным препаратам или микрофотографиям найдите гифы и спороносные структуры мукора и пеницилла; сначала запишите масштаб и видимый ракурс.
- У мукора отметьте спорангий, у пеницилла — конидиеносец с цепочками конидий; сравните место образования спор, не называя любую круглую точку спорангием.
- Составьте таблицу сходств и различий и укажите, какие признаки на данном препарате не видны без дополнительного метода или подтверждения вида.
Что можно заключить: Плесени могут иметь похожие нити мицелия, но различающиеся структуры спорообразования; цвет колонии не заменяет микроскопию.
Безопасность: Не выращивайте неизвестную плесень на хлебе и не открывайте заплесневелые продукты; работайте только с закрытыми учебными препаратами.
Практическая работа
Изучение влияния внешних факторов на процесс размножения дрожжей
- Под руководством учителя выберите пищевые пекарские дрожжи и один фактор — например, температуру; подготовьте одинаковые объёмы суспензии и питательной среды, одинаковое время выдержки и не менее двух повторов на условие.
- По готовым изображениям одинаковых полей зрения в начале и конце опыта подсчитайте клетки и долю клеток с почкой, фиксируя масштаб и число просмотренных полей; отдельно запишите выделение газа, если его измеряли, но не называйте газ прямой мерой числа делений.
- Постройте таблицу условий, подсчётов и разброса между повторами; объясните, почему отличие может быть связано с температурой только при одинаковых исходных концентрациях, времени и питании.
Что можно заключить: Влияние фактора на размножение оценивают по клеткам и почкованию с контролем условий; образование газа показывает обмен веществ, но не равно числу новых клеток.
Безопасность: Используйте только пищевые дрожжи и работу под руководством учителя, не пейте суспензию, не герметизируйте сосуды с газом и не культивируйте неизвестные микроорганизмы.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.