El reino de los hongos se destacó como una unidad taxonómica separada en los años 70 del siglo pasado. Estos son eucariotas que combinan algunos de los rasgos de plantas y animales. Se distribuyen por todo el mundo, llevan un estilo de vida saprofítico, parasitario o simbiótico. Algunos se usan para hacer medicamentos.
Descripción del reino de los hongos
Descripción general
Los primeros hongos aparecieron hace millones de años y se consideran los organismos más antiguos de la Tierra. La caracterización de especies incluye algunas características distintivas comunes de plantas y animales. Durante mucho tiempo se los denominó flora, pero ahora están separados en un reino separado.
Características comunes con las plantas:
- La absorción de nutrientes por ósmosis (en la mayoría).
- Estilo de vida fijo (adjunto) en el sustrato.
- Reproducción por esporas.
- Crecimiento sin restricciones en tiempo y espacio.
- La presencia de una pared celular.
- La presencia de vacuolas.
Rasgos comunes con los animales:
- Forma heterotrófica de comer.
- Uno de los elementos de la pared celular es la quitina, no la celulosa.
- El producto final del intercambio de compuestos nitrogenados es la urea.
- Sustancia de almacenamiento de energía - glucógeno.
- Síntesis de enzimas digestivas.
- La capacidad de sintetizar melanina por las células vivas.
El estudio de este reino se dedica a la ciencia, que se llama micología. Incluye hongos reales y organismos similares a hongos, que, por varias razones, no encajan en la descripción general. En total, hay entre 100 y 250 variedades, se realizan observaciones constantemente y se descubren nuevas, la tabla taxonómica se actualiza regularmente. Están incluidos en miles de géneros y cientos de familias.
Los hongos habitan todas las zonas climáticas y los principales nichos ecológicos, incluidas las aguas termales y el suelo congelado. Se encuentran en bosques y cinturones forestales, campos y cuerpos de agua. Muchos viven en la superficie de organismos vivos: animales y plantas, habitan el tracto digestivo y los órganos internos de mamíferos y humanos. Estos organismos vienen en diferentes tamaños. Por ejemplo, el micelio de las especies forestales alcanza un área de decenas de kilómetros, y las levaduras microscópicas solo son visibles bajo un microscopio.
La estructura y la genética de los hongos.
El principal órgano vegetativo del hongo es el micelio o micelio, que parece una delgada telaraña. Se compone de numerosas hifas y está densamente inmerso en el hábitat (sustrato). A través de las paredes del micelio, se absorben los nutrientes, se liberan enzimas y productos metabólicos, se lleva a cabo la respiración, fija firmemente el cuerpo de la fruta en el suelo y otros sustratos. En microorganismos unicelulares, el micelio es un sincitio multinucleado con una membrana celular. En hongos superiores, se compone de muchas células dispuestas en una fila.
Las hifas de hongos crecen solo en el punto apical (final), por lo que el crecimiento se llama apical. Para la reproducción, se forman cuerpos frutales en algunas de las especies multicelulares. Consisten en filamentos de micelio fuertemente entrelazados que se elevan por encima del sustrato. Los cuerpos fructíferos típicos, con un tallo y una tapa pigmentada, forman hongos del bosque. Algunos moldes tienen formaciones similares, aunque el tallo y la tapa no son tan pronunciados aquí. Esto permite que las esporas maduras se extiendan a largas distancias.
Estructura celular
La estructura citológica de los hongos difiere de los animales y las plantas. Siempre son multinucleados, mientras que el conjunto de cromosomas en diferentes núcleos de una célula a menudo es diferente. Las paredes celulares están compuestas de lípidos, fosfolípidos, proteínas y polisacáridos complejos. Tienen agujeros a través de los cuales no solo pasan los nutrientes, sino también núcleos, plásmidos y otras partes de las células.
En el citoplasma, además del núcleo, hay vacuolas con un suministro de nutrientes (lípidos, aminoácidos, glucógeno, ácidos grasos poliinsaturados). Las paredes de las mitocondrias (estaciones de energía de la célula que sintetizan ATP) tienen una estructura plástica. Los filamentos de quitina, como en los artrópodos, actúan como un esqueleto que sostiene la estructura de la célula. Desde arriba, la membrana citoplasmática está rodeada por una pared de polisacáridos, como en las plantas.
Características de la genética.
La genética de los hongos comenzó a estudiarse recientemente.
Las descripciones de la genética de hongos han aparecido en las últimas décadas. El número de cromosomas varía en diferentes especies de 2 a 25 piezas, en promedio, 10-12 piezas. La cantidad de material genético es menor que la de las plantas e incluso algunas bacterias. Un rasgo característico de los hongos es la presencia de cromosomas B cortos que no transportan la información necesaria para la actividad vital del organismo. Este es un material "de repuesto" que está incrustado en ciertos puntos en los cromosomas principales, mejorando la adaptabilidad del cuerpo a nuevas condiciones (aumenta la virulencia (capacidad de infectar) cepas parasitarias, resistencia a la sequía, nueva composición química del sustrato, etc.).
Parte del material genético (cadenas de ADN) se encuentra en plásmidos, formaciones citoplasmáticas específicas. Son característicos de hongos y bacterias y prácticamente no se encuentran en representantes de otros reinos. Además, el ADN se encuentra en las mitocondrias. En muchas muestras, se encuentra material genético extraño introducido por virus específicos. Desempeña un papel positivo y negativo. Los virus fúngicos patógenos son capaces de destruir poblaciones enteras.
Nutrición de hongos
Los heterótrofos son hongos adaptados para tomar nutrientes del ambiente externo por ósmosis a través de la pared celular. No pueden producir materia orgánica por sí mismos utilizando la fotosíntesis, como el césped. Para esto, lo principal es tener clorofila, que está ausente en las células fúngicas.
Solo sustancias simples penetran a través de la pared celular. Por lo tanto, la digestión externa es característica de la mayoría de los hongos. En el micelio, las enzimas se sintetizan y se liberan en el entorno externo: lipasas (descomponen las grasas), proteasas (descomponen las proteínas), carbohidrasas (descomponen los polisacáridos complejos, es decir, se basan en una cadena de carbono).
Hay especies que tienen solo un tipo de enzima, por lo tanto, se asientan solo en un determinado sustrato. La levadura unicelular no tiene enzimas; solo puede vivir en un ambiente rico en carbohidratos simples (glucosa, sacarosa).
Según el tipo de nutrición, todos los hongos se dividen en:
- saprófitos;
- parásitos
- simbiontes
Saprófitos: Este es el nombre del grupo más numeroso que habita el suelo, el espacio acuático y los objetos inanimados. Reciben nutrientes del ambiente externo (residuos en descomposición), sintetizan todo tipo de enzimas. Las sustancias orgánicas iniciales complejas se descomponen por hongos saprofitos en componentes más simples, de los que luego se alimentan.
Parásitos: viven de otros organismos (plantas, animales), agotándolos gradualmente y eventualmente matándolos. Muy a menudo se asientan en la superficie de las hojas, la corteza de los árboles, la piel de los animales y las personas. Pero también pueden penetrar en los órganos internos.
Simbiosis: un tipo especial de convivencia de organismos vivos, cuando se aportan beneficios mutuos. Muchos hongos entrelazan las raíces de los árboles con su micelio, las hifas se convierten en células. Suministran a la planta elementos minerales y agua, de la cual reciben materia orgánica, que se utiliza como alimento. Un tipo especial de simbiosis son los líquenes, por ejemplo, el liquen. En ellos, el hongo es responsable del suministro de minerales, y la alga es responsable de la fotosíntesis. Hay hongos que viven en el tracto digestivo de los animales y están involucrados en la digestión.
Reproducción de hongos
Los hongos tienen un proceso de reproducción complejo.
La propagación de hongos se realiza de diferentes maneras:
- vegetativo;
- sexual;
- asexual.
Los hongos de diferentes especies en ciertos períodos de la vida eligen uno u otro método de reproducción, dependiendo de las condiciones ambientales.
Propagación vegetativa
La reproducción vegetativa es la más simple, es poseída por la más simple, algunas plantas. La esencia del método es que una parte del órgano está separada y da vida a un nuevo organismo. El hongo se reproduce vegetativamente:
- Al separar parte del micelio.
- Artrosporas (oidios), formadas después de la descomposición del micelio en partículas separadas.
- Por la gemación de hifas (típico de levadura, ascosporas de variedades superiores).
Reproducción asexual
La reproducción asexual se lleva a cabo utilizando esporas, pero no se produce el intercambio de material genético, en contraste con el método sexual. Hay tales tipos de esporas durante la reproducción asexual:
- Endógeno: el esporangio se desarrolla dentro de las células, típico de los representantes inferiores del reino.
- Exógenos (conidios): se forman en la parte superior de las hifas especiales del micelio; los conidióforos, que crecen verticalmente, pueden ser simples o ramificados. Las esporas están cubiertas con una caparazón fuerte y son transportadas por el viento, el agua y los animales.
- Zoosporas: un tipo especial de esporas móviles con flagelos pequeños, característicos de muchos hongos inferiores.
Reproducción sexual
La reproducción sexual es un proceso complejo que tiene sus propias características y difiere en diferentes categorías de hongos.
La reproducción sexual ocurre después de la división celular por meiosis. Solo la mitad de los cromosomas maternos permanecen en las estructuras hijas. Esto asegura el intercambio de material genético y la variabilidad de las especies. Para la reproducción sexual, los hongos tienen los siguientes mecanismos:
- Isogamia o fusión de dos células del mismo tamaño y estructura.
- Anisogamia, heterogamia u oogamia (fusión de gametos masculinos y femeninos).
- Zygogamy (fusión de los tipos de micelio "+" y "-" que no es masculino ni femenino).
- Gametangiogamia (fusión de órganos genitales masculinos y femeninos).
- Somatogamia (fusión de hifas vegetativas para formar basidios y basidiosporas).
Los primeros 2 tipos de reproducción son característicos de los hongos inferiores, los 3 restantes, para los superiores. Las variedades que se encuentran en el bosque forman una capa especial para la reproducción en la parte inferior de la tapa, un himenóforo. Está en forma de túbulos o placas, entre las cuales se desarrollan las esporas. La pierna lleva la tapa muy por encima del suelo para que las esporas no pierdan vitalidad prematuramente.
Irina Selyutina (Bióloga):
En la parte inferior de la tapa hay una parte especial responsable de la reproducción del hongo: el himenóforo. Sus signos son importantes tanto para identificar grandes grupos de hongos como para aclarar las diferencias entre especies estrechamente relacionadas. La superficie del himenóforo a menudo está muy bien desarrollada y esto permite que el hongo forme una gran cantidad de esporas. Por lo general, dividimos los hongos en dos grupos, pero hay cinco tipos de himenóforos en total:
- Laminar: representado por placas delgadas que se separan radialmente del tallo.
- Tubular: representado por tubos densamente espaciados que se abren hacia abajo con poros.
- Laberinto: una modificación del tubular.
- Espinoso: consiste en espinas (cónicas o en forma de aguja) ubicadas en la parte inferior de la tapa.
- Doblado: su superficie está cubierta de pliegues o arrugas radiales; son más gruesas que las placas del himenóforo lamelar. Muy a menudo, los hongos con este tipo de himenóforo, como los rebozuelos, se describen como hongos lamelares.
El himenóforo está cubierto desde arriba con un himenio, o capa himenial, en el que se produce la formación de esporas en basidios o ascos. Alinea la superficie externa que contiene esporas de los cuerpos frutales abiertos, como los discomicetos o las cavidades internas de los cuerpos frutales, caracterizados por una estructura cerrada o semicerrada.
Desde un cuerpo frutal muerto o arrancado, el viento, el agua o los animales los extienden a largas distancias. En el estómago, las esporas no se prestan a la acción de las enzimas digestivas, salen sin cambios, germinan y dan lugar a las próximas generaciones de micelio. En algunas especies, una bolsa especial llamada ask es un contenedor para esporas.
El valor de los hongos en la naturaleza.
Los hongos son muy importantes para la naturaleza.
Los hongos son una parte integral de la biocenosis. Con la ayuda de enzimas digestivas, descomponen los polisacáridos complejos (almidón, celulosa, fibra), proteínas, lípidos. En una forma más simple, estas sustancias están disponibles para las bacterias, que continúan el "trabajo" de los hongos. El medio ambiente está libre de residuos gruesos de plantas y animales. Se produce mineralización de sustancias orgánicas, esos. descomposición en minerales. Los elementos químicos simples son absorbidos por las plantas y nuevamente se convierten en sustancias orgánicas, completando cualquier ciclo biológico.
Los hongos participan en el procesamiento de las hojas y agujas caídas en los bosques, la flora terrestre y los residuos de frutas. El moho crece en la superficie de los alimentos y deja en claro que se ha deteriorado. Algunas especies viven en animales sin dañarlos. Después de la muerte, se activan, lo que contribuye a la rápida descomposición de los cadáveres.
Algunos de los hongos entran en simbiosis con otros organismos vivos. Hay plantas que no pueden existir sin el micelio que rodea las raíces, porque sus propios pelos de raíz se han atrofiado para absorber agua y minerales.
Este tipo de simbiosis entre un árbol o arbusto en un lado y un hongo en el otro se llama micorriza. Los expertos identifican los siguientes tipos:
- Ectomicorriza.
- Endomicorriza
- Ectoendomycorrhiza.
Todos estos tipos difieren según las características de su estructura. Los hongos que forman las micorrizas se denominan formadores de micorrizas.
Para que un árbol crezca, debe absorber todo lo que necesita a través del micelio. A partir de algas en simbiosis con hongos, han evolucionado tipos especiales de organismos, llamados líquenes.
Hay otros ejemplos de simbiosis. Muchos mamíferos rumiantes usan enzimas fúngicas para la digestión. Más de 100 especies de insectos interactúan con hongos de una forma u otra. Estos organismos microscópicos viven en el estómago de las termitas y les ayudan a digerir la fibra dura. Las hormigas cortadoras de hojas crecen especialmente en las hojas recolectadas, un hongo que es sabroso desde su punto de vista, alimenta a las larvas con ellas y se las come ellas mismas. Para alimentar a los jóvenes, los hongos son utilizados por los escarabajos de la corteza, algunos tipos de avispas. El micelio de estos insectos está en los intestinos y desde allí llega a la madera. Las larvas se alimentan de cuerpos fructíferos o fibra, medio digeridos por enzimas fúngicas.
El valor de los hongos para los humanos.
En la vida humana, este reino también juega un papel importante. Mucha gente va al bosque a recoger setas. El momento de su aparición comienza en verano y termina a fines de otoño, a fines de noviembre. Las más valiosas son las especies nobles: boletus, blanco, boletus. Los cuerpos fructíferos multicolores crecen bien por la noche y después de la lluvia. Los hongos son ricos en proteínas y otros nutrientes. Por lo tanto, se han convertido en una parte integral de la dieta de muchos pueblos. No se prohíbe el uso de estos productos, incluso en las religiones con restricciones alimentarias, los musulmanes y los judíos pueden comerlos.
No tienes que ir de excursión o ir al bosque a recoger setas. La gente ha aprendido a cultivar hongos deliciosos por su cuenta. El cultivo de especies comestibles se ha convertido en una industria completa. Muy a menudo, los champiñones populares, las setas de otoño y las setas de ostra sin pretensiones se cultivan artificialmente en Rusia.
El cultivo de hongos domésticos es un negocio rentable, ya que no requiere grandes costos y esfuerzos, el equipo para ello necesita simple. Es suficiente con asentar el micelio en el sustrato y humedecerlo periódicamente. La cosecha aparece en un par de semanas. Una cama de hongos se puede colocar fácilmente en un sótano o garaje regular. Los hongos de miel se cultivan en tocones viejos en un jardín o arboleda, roble o corteza de álamo temblón.
Los mohos domésticos comunes han permitido tratar muchas infecciones bacterianas.De estos organismos, se obtuvo el primer antibiótico, la penicilina, que salvó muchas vidas de los soldados soviéticos en la Gran Guerra Patria. Hasta ahora, siguen siendo una fuente de una serie de medicamentos antibacterianos. También hay medicamentos para el tratamiento del cáncer, además de eficaces para la diabetes, que se obtienen de ciertos tipos de hongos. En la naturaleza, hay variedades psicotrópicas que se han intentado utilizar en psiquiatría y para el tratamiento del alcoholismo. Pero ahora esta idea ha sido abandonada.
Daño de hongos
De los hongos no solo hay beneficios, sino también daños. Las especies venenosas que crecen en el bosque causan envenenamiento de cientos de personas cada año. Siempre vale la pena revisar su "captura", la pata de la especie venenosa ocurre con una extensión tuberosa en su base, a menudo hay una especie de saco que lo rodea, el sombrero es brillante, los cuerpos se vuelven rojos en el corte. Pero a menudo es difícil reconocer sus signos sin un conocimiento especial, por lo tanto, es mejor tirar una muestra dudosa de la canasta. Algunas variedades son condicionalmente comestibles, pueden tener un sabor amargo, por lo tanto, antes de comer, se recomienda remojarlas y hervirlas. Se necesita tiempo y práctica para familiarizarse con la variedad de hongos comestibles y venenosos. Pero la teoría no se puede eliminar. Y para esto, sea paciente y comience a estudiar hongos con un atlas en sus manos.
Los hongos parásitos viven en la piel humana y las membranas mucosas. En condiciones normales, el sistema inmune controla su crecimiento y evita que causen enfermedades. Pero con un debilitamiento de las defensas del cuerpo, de repente, como si de la nada, surgiera una infección micótica de la piel, las uñas, el cabello, las membranas mucosas e incluso los órganos internos, que son difíciles de curar. Para evitar la contaminación, los instrumentos médicos deben esterilizarse bien y mantenerse limpios. El "rudimento" de la enfermedad ya está comenzando a sanar, la medicación temprana no permitirá que el problema se vuelva crónico.
Los parásitos a menudo causan muertes masivas de cultivos. Causan la mayoría de las enfermedades de estas plantas, afectando tallos, hojas, frutos y semillas, tanto frescas como dejadas para el almacenamiento. Muchos medicamentos antimicóticos efectivos son fáciles de encontrar hoy en día, pero no todos son efectivos. Algunos no son adecuados para el procesamiento, tienen un bajo nivel de seguridad.
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Biología I Reino de los hongos. Características generales y estructura. Seguimos preparándonos para el examen.
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Conclusión
Los hongos se encuentran en todas partes, al igual que muchas bacterias. La variedad de especies aún no ha sido completamente estudiada. Para la naturaleza, estos organismos son importantes. Aseguran la circulación de elementos químicos, día y noche "trabajo" en la limpieza del medio ambiente de productos de descomposición.