מממלכת הפטריות העצומה, המונה יותר ממאה אלף מינים, עובשים ושמרים הם המינים הלא שגרתיים ביותר. הפוטנציאל וההיקף של השימוש בהם על ידי בני אדם הוא רחב ביותר. אך מלבד אלו המועילים, המסוגלים לשמש לטובה, ישנם רבים ביניהם שהפגיעה בהם משפיעה על תחומי קיום שונים.
בעזרת תבניות ושמרים
היסטוריית מחקר
המצאת המיקרוסקופ אפשרה לאנשים ללמוד אורגניזמים חיים קטנים. ההולנדי אנתוני ואן ליוונהוק נחשב למגלה העולם המוצק, אם כי המיקרוסקופ הראשון תוכנן על ידי ג 'גלילאו. א. לבנגוק היה הראשון שתיאר את הזנים והצורות של מיקרואורגניזמים. בהדרגה, מחקר זה הביא למדע שלם שחוקר את מבנהם, בית הגידול שלהם, תנאי הגידול וההתרבות, הנקרא מיקרוביולוגיה. מייסד המיקרוביולוגיה נחשב למדען הצרפתי, ל 'פסטר, שגילה את יכולתם של מיקרואורגניזמים לא רק למחזר שרידי תרכובות אורגניות מתות, אלא גם לטהר מים ואדמה. הוא גם הוכיח שפטריות ואורגניזמים של שמרים מסוגלים לבצע פונקציות מועילות לבני אדם ולגרום נזק.
עם התפתחות המיקרוביולוגיה, גילו מדענים רוסים תגליות חשובות רבות: L.S. Tsenkovsky, I.I. Mechnikov, N.F. Gamaleya, D.I.Ivanovsky ואחרים. בעזרתם, לראשונה, הונח היסוד לתורת האנטיביוטיקה והופיע מדע הנגיפים - וירולוגיה.
נכון לעכשיו, הרבה זמן ומאמץ מוקדשים לחקר עובשים, שמרים, כמו גם השימוש והשפעתם, תוך פתיחת אפשרויות חדשות לשימושם במגזרים רבים בכלכלה הלאומית.
מאפיינים כלליים
פטריות הן מתנות טבעיות טעימות ובריאות, הן נמצאות ביערות וכרי דשא, יש להם גופי פרי גדולים. אבל המדע יודע לא פחות שימושי ומגוון יותר מבין הנציגים המצויים של הממלכה הזו - צורות עובש של פטריות.
הם הופיעו לפני כ -200 מיליון שנה.
סוגים מסוימים הם מיסליאליים, המורכבים מתצורות חוטים (יחיד או רב תאיים) - היפים.
אחרים - לשמרים (תאים עגולים) הם מתרבים על ידי ניצנים.
והמין האחרון - מקרומיציטים - הם פטריות מסורתיות להבנתנו.
פטריות עובש
התבניות כוללות פטריות מיקרוסקופיות שלא ניתן לראות בעין בלתי מזוינת.
שמם הנפוץ הוא מיקרומיציטים - קבוצת פטריות השייכות לתחתון וגבוהות בחלקן. לפי סוג האוכל מדובר בספרוטרופים. המאפיין העיקרי שלהם הוא היכולת לעבד את שרידי האורגניזמים החיים ולהמיר אותם לתרכובות אורגניות ואורגניות. אך ניתן למצוא בתוכם טפילים, כמו הפניצילוס המשוטט, מתיישב על פני תפוחים וגורם להם להירקב חום רך.
התפוצה בטבע היא כמעט בכל מקום. קשה להפריז בחשיבותם במחזור החומר והאנרגיה בביוספרה. הם לא בררנים לגבי תנאי החיים: העיקר מבחינתם הוא חום, לחות גבוהה ומדיום מזין. מושבותיהם מסוגלות להדביק חומרים אורגניים ואורגניים, ויוצרים פלאק אופייני.
אירינה סליוטינה (ביולוגית):
מאפיין אופייני של תבניות הוא היווצרות עובש על חומרים מזינים. זה יכול להידמות לקווי עכביש, להיות רך או מאובק, ובעל מגוון צבעים. שם הפטרייה נקשר לעיתים קרובות לצבע הלוח: עובש אפור, עובש ירוק, עובש שחור וכו '. הצורה והצבע של התבנית הם תכונות שיטתיות. אחד התנאים ההכרחיים ליצירת עובש נחשב ללחות מספקת של מצע התזונה ולחות יחסית גבוהה של האוויר שמסביב. מרבית התבניות הן ספירופיטים, אך ישנן גם טפילים אופציונליים של צמחים, בעלי חיים ובני אדם. הם מאופיינים במגוון רחב מאוד של אנזימים, שבזכותם הם יכולים לחיות על מגוון חומרים מזינים.
למבנה של רוב התבניות, למרות המגוון של המינים שלהם, יש תכונות משותפות. למיסליום שלהם השלכות רבות מבלי ליצור גופי פרי גדולים. גופם הווגטטיבי מורכב ממספר רב של חוטים דקים - היפים, המתפשטים על פני השטח או בתוך שרידי אורגניזם חי. עם זאת, הוא יכול לתפוס אזורים גדולים ולצמוח במהירות. מדובר באוקריוטות, כלומר, התאים שלהם מכילים גרעין ומנגנון גנטי בתוכו, בניגוד לפרוקריוטות, שאליהן שייכים החיידקים. התאים שלהם אינם מכילים כלורופיל, המעניק לצמחים את צבעם הירוק ואת היכולת להמיר פחמן דו חמצני לחומרים מזינים.
הם מתרבים בדרכים הבאות:
- מבחינה צמחית: על ידי חלקים של המיסיליום, שמתפשטים ומתחילים להתקיים במדיום התזונתי, כאורגניזם עצמאי;
- מינית: כאשר שני תאי מין מתחברים זה לזה ליצירת זיגוטה;
- א-מיני: עם היווצרות של כמה סוגים של נבגים.
שמרים
שמרים זקוקים לחמצן כדי לחיות
שמרים שייכים לפטריות חד-תאיות, ישנם יותר מ 1500 מינים של נציגי אסקומציטים ובסידיומיציטים. הם נחשבים לאחד מהאורגניזמים העתיקים ביותר שבני האדם מטפחים. אין להם שום mycelium. צורת התא שונה והגדלים משתנים בין 6 - 12 מיקרון ל 40 מיקרון. אלו הם נציגים של אאוקריוטים אורגנוטרופיים המשתמשים בחומר אורגני לתזונה בכדי להשיג פחמן ואנרגיה לכל החיים.
הם נבדלים זה מזה בכך שהם תובעניים יותר בתנאי תזונה מאשר עובש. לכל אורך החיים של אותם אורגניזמים חד-תאיים, יש צורך בחמצן, אך בהיעדרו הם מקבלים אנרגיה מהאלכוהולים הנוצרים בתהליך התסיסה. בתנאים אנאירוביים הם יכולים להאכיל רק מגלוקוזה, ובמצבים אירוביים הם משתמשים בפחמימנים, בתרכובות אורגניות וארומטיות, אלכוהולים ושומנים.
שמרים מתרבים על ידי חלוקה או ניצנים או מינית, ותהליך זה בתנאים אופטימליים מתרחש במהירות גבוהה. החלוקה וההתנפצות מתרחשת דרך היווצרות וככל שהיא צומחת, ההפרדה מתא התא של חדשה, שגדלה לגודל מסוים.
סוגי עובש ושמרים
לסיווג התבניות המוכרות למדע יש יותר מ- 300 זנים. הטקסונומיה של המפורסמים שבהם יש את התיאור הבא:
- פניצ'ילי: הנציגים הגבוהים והמפורסמים ביותר של סוג התבניות הקיימות. הם נמצאים במקומות שונים, סביבתם הטבעית היא אדמה. כולל מינים בדרך האכלה - זרעים וטפילים חלשים. החלוקה מבוססת על המאפיינים המבניים של conidiophores ותלויה בשכבת המברשות עם conidia. הפניצילין האנטיביוטי הוא אחד המוצרים הידועים ביותר שלהם. בשנת 1929 חשף לראשונה המיקרוביולוג הסקוטי א 'פלמינג אפקט אנטיבקטריאלי בנציג של הסוג ובודד ממנו חומר, שכונה "פניצילין". גופי פרי של בערך 40 מזןיהם נראים כמו קלסטותקיה, הנראים ללא אמצעים אופטיים מיוחדים ובעלי צבעים שונים. המיסיליום שלו מסתעף ושקוף. משחזר על ידי נבגים.
- אספרגילוס: תבניות אירוביות גבוהות יותר היוצרות מושבות צבועות ושטוחות. לתאי הדם יש ספיטה והוא מופץ על ידי נבגים. עמיד במיוחד להשפעות חיצוניות. הם מעדיפים מצעים מועשרים בחמצן ופחמן - פוליסכרידים ומונוסכרידים; הם גם מדביקים מינים המכילים עמילן, הנמצאים על לחם ומוצרי מזון אחרים. פטריות אספרגילוס שונות מפניצ'י בכך שבחוטי הפרי שלהם בחלק העליון יש עיבויים עם צמיחה דמוית מוט, ובדרך כלל דומים ל"ראש מדובלל ". מגידולים אלה מנותקים שרשראות הנבגים.
- מוקור: מין של תבניות תחתונות הנפוצה באדמה, אשר המיסיליום שלו הוא תא מסועף אחד גדול ומסועף שאין בו מחיצות. החלק העליון של כל אחד מהספורנגיופורים חסרי הצבע שלו, באורך של כמה סנטימטרים, מסתיים בראש שחור שבו נבגים מתבגרים. פטריות אלה יוצרות עובש על מזון ונבדלות ביכולתן לגרום למיקוזות (מחלות פטרייתיות). Mukors הם saprotrophs לפי סוג המזון.
- פוסריום: פטריית עובש אנאמורפית, המייצגת את האסכיקוטיים. המינים שלו גורמים נזק משמעותי לכלכלה הלאומית, ומשפיע על צמחים ובעלי חיים. לגרום למגוון של מחלות הידועות בכינוי זה fusarium... חלקם מסוגלים להתפתח בסימביוזה עם צמחים, לחיות על שורשיהם ולהפיק שחרור של חומרים המשפיעים לטובה על הצמח.
פטריות שמרים מחולקות לקבוצות לפי אופן ההתרבות וכמה מאפיינים אחרים. ישנם שאינם פורוגניים או אספורוגניים וספורוגניים או ספורוגניים. הראשונים נקראים לרוב דמוי שמרים ונבדלים בין הסוגים הבאים:
- קִמָחוֹן: יוצר mycelium מזויף ומתרבה על ידי ניצני.
- טורולופסיס: יש תאים עגולים וסגלגלים, אל תיצור פסאודומיצליום ותססו פחמימות בצורה גרועה, לרוב היוו מזיקים.
- רודוטורולה: להכפיל את האוכל, ליצור פיגמנטים - אדום, צהוב, ורוד ושחור.
משפחות נבדלות ממחלקת השמרים הנוצרת נבגים:
- סוכרומיציטים: נבדלים ביכולתם לתסס סוכרים
- סכיזוזכרומיטים: משתמשים בתעשיית התסיסה (בייצור משקאות חריפים, אלכוהול, חומץ, שמרים וכו ')
- קוד סוכר: שייכים למזיקים בענף זה.
שימוש אנושי
עובשים משמשים בתחומים רבים של פעילות אנושית. תפקידם חשוב במיוחד בתעשיית המזון והרפואה.
עם זאת, הם לא תמיד מביאים הטבות, מביאים נזק והפסדים, מכריחים להוציא כספים רבים, מאמצים להילחם בהם והשפעתם ההרסנית.
בתעשיית המזון
שמרים מצאו את דרכם לבישול
עובש ושמרים משמשים בתעשיית המזון.
בעת האפייה משתמשים בשמרים - הוא מעניק ללחם נקבוביות, תכונות תזונתיות נוספות ומגדיל את חיי האחסון הטריים שלו. והוסיף להם את האנזים אמילאז, המופרש על ידי התבנית, משפר את הארומה והטעם שלו. במקביל, אנזים נוסף - אינברזה - מגדיל את חיי המדף של מוצרי קונדיטוריה.
לייצור אלכוהול משתמשים בפטרת שמרים מיוחדת מבודדת מאצות, וליין - תרבויות טהורות מסוג מסוים של שמרים, המעניקות לו טעם וארומה מיוחדים.
בייצור גבינות ומוצרי חלב מותססים משתמשים בתרבויות שמרים וסוגים מסוימים של עובש. יחד עם חיידקים, פטריות מעורבות בתסיסה של חלב לייצור קפיר. בייצור גבינות, פטריות מסוג הסוג טורולה משמשות לתסיסה שלהן. והנציגה שלהם משבט הפניצילום, מה שנקרא. "עובש אצילי", חיוני להשגת זנים "קממבר", "רוקפור" ו"ברי ", ומעניק להם מבנה אופייני (עם נוכחות של עובש כחלחל בעובי מסת הגבינה) וטעם ייחודי.
איכות מוצרי הבשר והדגים משופרת על ידי האנזים חלבון ממקור פטרייתי. מבשר גולמי וקשוח או מדגים באיכות ירודה הוא מייצר מוצר עדין ורך ומשפר גם את טעמו. פטריית השמרים של הסוג טורולופסיס, שנוספה לחמאה, אינה מאפשרת להשפיע על ידי סוגים אחרים של עובש, הפוגעים משמעותית בטעמו ומקצרים את חיי המדף. ואספרגילוס, שהקונדיות שלה נראות כמו עובש שחור, מייצרת חומצה לימונית.
בחקלאות ובתעשיות אחרות
בחקלאות נעשה שימוש נרחב בתבניות ובחומרים המופקים מהם. הטריכודרמין המתקבל מהם מעכב בהצלחה את צמיחתם של מיקרואורגניזמים פתוגניים המדביקים צמחים. במאבק נגדם משתמשים בסוגים מסוימים של תבניות המסוכנות למזיקי חרקים. חלק מהפטריות של הסוג פוסריום מקדמות את צמיחת הצמחים ומעלות את התפוקה שלהן.
עם זאת, ביניהם ישנם טפילים רבים האחראים על קלקול וקיצור חיי המדף של מוצרים, המשחררים רעלים במהלך פעילותם החיונית. הם יכולים אפילו להוביל לבעירה ספונטנית של מוצרים דליקים - חציר, קש, גידולי מזון. הדברה משמשת למאבק בהם.
שימוש רפואי
תבניות נמצאות בשימוש נרחב על ידי בני אדם למטרות רפואיות. עזרתו של נציגם, הפניצילום, לא יסולא בפז ביצירת הפניצילין האנטיביוטי, אשר הופעתו סייעה להציל את בריאותם של מיליוני אנשים. כיום הצפלוספורינים הם אחת הקבוצות הפופולריות והיעילות ביותר. התפתחות המיקרוביולוגיה אפשרה לבצע בדיקות בהן באמצעות טיפול בתבניות במוטגנים כימיים, התקבלו צורותיהם החדשות - אנקומיציטים המייצרים פניצילין, סטרפטומיצין ומייצרים אנטיביוטיקה אחרת בכמויות גדולות.
תרופות חשובות לא פחות שמקורן בתבניות הן סטטינים, המשמשים להפחתת כולסטרול וטיפול בטרשת עורקים.
השימוש בשמרים ברפואה חשוב לא פחות. בצורה מיובשת, הם משמשים לקבלת תרופות ותוספי תזונה, בצורה נוזלית, הם משמשים לטיפול באלרגיות ומשקמים את המיקרופלורה של מערכת העיכול.
תבניות ושמרים. הדרכת וידיאו לביולוגיה כיתה ה '
תבניות ושמרים | ביולוגיה כיתה 6 # 9 | שיעור מידע
תבניות ושמרים. ביולוגיה כיתה ה '.
פטריות פתוגניות ואמצעי בקרה
תנאי הטמפרטורה והלחות של הבתים שלנו טובים במקרים רבים להתרבות ולחיים של עובש פטרייתי.
לאדם לעתים קרובות יש תגובה אלרגית לפטריות עובש. ההשפעה של עובש שחור בבית היא שחרור רעלים. הם נכנסים לדרכי הנשימה, מערערים את הבריאות ומעוררים סיבוכים שונים. להשמדת עובש שחור, חיטוי מתבצע באמצעות חומרים המשמידים זנים מזיקים ואמצעים למלחמה בלחות.
הרעלה עם אוכל עובש היא גם מסוכנת. המסוכן שבהם הוא פטריית אספרגילוס הצהובה, הנוטה לגדול על מגוון מצעי מזון - קטניות וזרעי שמן, קקאו, קפה, דגים יבשים, ריבה.
גם בייצור היי-טק של חומרים פולימריים, משימה חשובה היא להגן עליהם מפני נזק ביולוגי על ידי תבניות פתוגניות. קביעת פרמטרי ההתנגדות של פולימרים לסוכנים כאלה מסייעת במניעת השפלה שלהם ומגדילה את חיי השירות.
סיכום
המידע על התפתחות מדע המיקרוביולוגיה והעובדות שנחשפו על ידיו מתעדכן כל העת. המשימה האנושית היא לכוון את תכונות התבניות לכיוון הנכון.