Питательные среды для облигатных паразитов

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6

Тема: Физиология микроорганизмов. Выделение и идентификация чистых культур анаэробных бактерий.

Актуальность темы: При размножении на плотных питательных средах бактерии образуют на поверхности среды и внутри нее типу для каждого микробного вида колонии. Колонии могут быть выпуклыми или плоскими, с ровными или неровными краями, с шершавой или гладкой поверхностью и иметь разную окраску: от белого до черного. Все эти особенности (культуральные свойства) учитывают при идентификации бактерий, а также при отборе колоний для получения чистых культур. Чтобы знать, как получить чистую культуру того или другого микроорганизма, надо внимательно ознакомиться с практической частью данного раздела.

Общая цель - уметь:

а) выбирать пригодные среды для анаэробов;

б) учитывать культуральные и биохимические признаки анаэробов.

Конкретные цели - уметь

Посеять микроорганизмы на плотные и жидкие питательные среды.

Объяснять виды размножения клеток разных микроорганизмов.

Трактовать статистические закономерности роста бактерийной культуры на жидкой питательной среде.

Характеризовать виды диссоциации колоний бактерий на плотных питательных средах и особенности разных форм колоний.

Использовать специальные методы культивирования анаэробных бактерий (питательные среды для облигатных анаэробов, анаэробные боксы).

Объяснять особенности культивирования риккетсий, хламидий, спирохет в связи с их биохимическими свойствами.

Исходный уровень знаний - умений:

Описать виды размножения разных клеток ( животных, растительных) ( кафедра биологии)

Оценить роль генетического аппарата для размножения и сохранение видов клеток ( кафедра биологии)

Пояснить роль нуклеиновых кислот в размножении клеток (кафедра биохимии)

Оценить роль фосфора, азота и серы в обеспечении роста и размножения клеток (кафедра биохимии)

Для того, чтобы вы могли уяснить, отвечает ли исходный уровень Ваших знаний-умений необходимому, предлагаем выполнить ряд задач

Задача 1. Чем характеризуется дыхание аэроба?

Задача 2. Чем характеризуется анаэробное дыхание?

Задача 3. В каком процессе дыхания принимают участие цитохромы?

Задача 4. В какой среде живут анаэробы?

Информацию для пополнения знаний-умений можно найти в следующих учебниках:

1. Березов Т.Т., Коровкин В.Ф. Биологическая химия.- М.: Медицина.- 1998.

Теоретический вопрос, на основе которых возможное выполнение целевых видов деятельности:

Рост и размножения микроорганизмов.

Простое деление. Фрагментация. Периодическая культура. Фазы развития микроорганизмов в жидкой среде в периодической культуре.

Методы культивирования микроорганизмов.

Ассоциации микроорганизмов и чистые культуры.

Колонии микроорганизмов, особенности их формирования, свойства.

Беспрерывное культивирование, его значение в биотехнологии (получение ферментов, белков, антибиотиков).

Методы культивирования анаэробных бактерий (питательные среды для облигатных анаэробов, анаэробные боксы).

Особенности культивирования риккетсий, хламидий, спирохет.

Значение бактериологического (культурального) метода в диагностике инфекционных заболеваний.

Литература для усвоения знаний-умений по данной теме:

1. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология /Под ред. Л.Б.Борисова, А.М.Смирновой. М.: Медицина,1994. с. 145-149,151-159, 170-180.

2. Лекционный материал из физиологии бактерий.

3. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. /Под ред. Л.Б.Борисова. М.: Медицина, 1984. с. 96-104.

4. Руководство к практическим занятиям по микробиологии, вирусологии и иммунологии. Под ред. О.В. Бухарина-М.Медицина.-2002.-с. 32-40

5. Скала Л.З., Нехорошева Н.Г., Лукин И.Н., Груднина С.А. Практические аспекты современной клинической микробиологии.-М.-2004.-с. 9-18

6. Пирог Т.П. Общая микробиология: Учебник для студентов высших учебных заведений.- Л.; НУХТ,2004.-459 с.

Содержание обучения должен обеспечить достижение целей обучения, чему оказывает содействие граф логической структуры темы: „Физиология микроорганизмов ” (приложение 1).

Ориентировочная основа действия при выполнении практической работы.

1. По таблицам и демонстрационным образцам выучить основные типы питательных сред. Приложи записать в протокол, указать сферу их применения. Рассмотреть рост разных бактерийных культур на плотных и жидких питательных средах.

2. Ознакомиться с техникой приготавливания питательных сред. Определить рн МПБ. Кратко описать необходимое оборудование и полученный результат. Рассчитать количество агар-агара для приготавливания плотной и полуредкой среды.

3. На демонстрационных материалах изучить метод выделения чистой культуры анаэробных бактерий, питательные среды и аппаратуру, которые используют для культивирования анаэробов. Краткую характеристику сред и оборудование занести в протокол. Рассмотреть прибор - анаэростат и ознакомиться с принципом его работы.

Анаэростат — прибор для создания бескислородной среды — является толстостенной металлической емкостью для расположения чашек Петри или пробирок. Система газоотводных трубок и вакуумметр позволяет откачивать из емкости воздушную смесь, одновременно замещая ее инертным газом (гелием) и замерять давление (малый. 2.4, бы).

Ознакомиться с условиями создания анаэробиоза в эксикаторе (свечка, тиогликолевая кислота).

Эксикатор - толстостенная стеклянная емкость с притертой крышкой и подставкой для чашек Петре. На дно эксикатору относится свечка, которая горит, или наливается кислота (химический редуцент кислорода), потом крышка притирается .

Рассмотреть чашку с культивированием аэробов и анаэробов (способ Фортнера). В чашку Петри на поверхность питательного агара, разделенного пополам посреди чашки, проводят посев: на одной половине - аэробов, на другой - анаэробов. Чашку герметизируют парафином и помещают в термостат. При остаточном кислороде растут аэробы, после его утилизации начинают расти анаэробы.

Рассмотреть и выучить состав специальных сред для культивирования анаэробов.

Среда Китта-Тароцци — это питательный бульон с глюкозой и кусочками свежих органов животных. Глюкоза и кусочки органов обладают редукцирующей способностью. Среду сверху заливают слоем стерильного масла. Среда контроля стерильности (СКС) — 0,3 %-и агар с добавлением тиогликолевой кислоты (редуцент О₂), посев уколом.

Среда Вильсона-Блэра - это высокий столбик питательного агара с добавлением солей натрия и железа, посев уколом. Анаэробы образуют черные колонии в глубине столбика за счет химической реакции с солями металлов.

4. В препараторской освоить методы приготовления и стерилизации чашек, пробирок, пипеток. Приготовить МПА и среда Эндо или Чапека.

После ознакомления с теоретическими вопросами и ходом проведения эксперимента вам предлагается выполнить следующие учебные задачи.

Основные процессы, которые являются составляющими физиологии микроорганизмов

- Питание, дыхание, размножение, изменчивость

Группы бактерий по типу дыхания

1. Облигатные аэробы

2. Облигатные анаэробы

Питательные среды для культивирования облигатных анаэробов

Китта-Тароцци, Вильсона-Блэра, СКС

Группы бактерий по способности утилизировать углерод и азот

Классификация групп гетеротрофов

Сапрофиты и паразиты

Классификация групп паразитов

Облигатные и факультативные

Облигатные паразиты (определение)

Микроорганизмы, полностью лишенные способности жить вне клеток живого организма (вирусы, риккетсии, хламидии)

Условия культивирования бактерий

Условия аэробов или анаэробов

Типы питательных сред по назначению

Способ размножения у бактерий

Потомство одной клетки при размножении на твердой питательной среде

Чистая культура (определение)

Популяция микроорганизмов, которая состоит из особей одного вида

Принципы выделения чистых культур бактерий

1. Механическое разъединение микроорганизмов при посеве

2. Использование биологических свойств бактерий

Этапы бактериологического метода диагностики

- Выделение чистой культуры

- Идентификация чистой культуры

Жизненные функции микроорганизмов: питание, дыхание, рост и размножение - изучает физиология. В основе физиологических функций лежит беспрерывный обмен веществ (метаболизм). Суть обмена веществ составляют два противоположных, но взаимосвязанных процессы: ассимиляция (анаболизм) и диссимиляция (катаболизм).

Ассимиляция - это усвоение питательных веществ и использование их для синтеза клеточных структур.

При процессах диссимиляции питательные вещества расщепляются и окисляются, при этом выделяется энергия, необходимая для жизни микробной клетки. Все процессы синтеза и распада питательных веществ осуществляются при участии ферментов. В микроорганизмах происходит интенсивный обмен веществ, через сутки 1 микробная клетка может переработать питательных веществ в 30-40 раз больше ее массы.

Микробная клетка использует питательные субстраты для синтеза составных частей своего тела, ферментов, пигментов, рост.

Рост - это увеличение размеров отдельной особи.

Размножение - способность организма к воспроизведению.

Основным средством размножения у бактерий есть поперечное деление, которое происходит в разных плоскостях с формированием разнообразных объединений, клеток (грозди, цепочки, налеты и т.д.). У бактерийных клеток делению предшествует удвоение материнской ДНК. Каждая дочерняя клетка получает копию материнской ДНК. Процесс деления считается законченным, когда цитоплазма дочерних клеток разделена перегородкой. Клетки с перегородкой деления расходятся в результате действия ферментов, которые разрушают сердцевину перегородки.

Скорость размножения бактерий разная и зависит от вида микроба, возраста культуры, питательной среды, температуры.

При выращивании бактерий в жидкой питательной среде наблюдается несколько фаз роста культур:

1. Фаза итоговая (латентная) - микробы адаптируются к питательной среде, увеличивается размер клеток. До конца этой фазы начинается размножение бактерий.

2. Фаза логарифмического инкубационного роста - идет интенсивное деление клеток. Длится эта фаза около 5 часов. При оптимальных условиях бактерийная клетка может делиться каждые 15-30 минут.

3. Стационарная фаза - число бактерий, которые снова появились, равное числу отмерших. Продолжительность этой фазы выражается в часах и колеблется от вида микроорганизмов.

4. Фаза отмирания - характеризуется гибелью клеток в условиях истощения питательной среды и накопление в ней продуктов метаболизма микроорганизмов.

Если питательная среда, в которой культивируются микроорганизмы, будет обновляться, то можно поддерживать фазу логарифмического роста.

Задание 1. Знакомство с разными питательными средами для выделения аэробов:

Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие :) - нам важно ваше мнение.

Питание микроорганизмов. Способы поступления питательных веществ в бактериальную клетку. Классификация по типам питания. Зависимость от источника углерода и энергии. Факторы роста.

По типу питания микроорганизмы делятся на:

• автотрофы – синтезируют все углеродсодержащие вещества из СО2;

• гетеротрофы – в качестве источника углерода используют органические вещества;

• сапрофиты – питаются органическими веществами отмерших организмов;

• паразиты – живу за счет органических веществ живой клетки.

Различают голозойный (поглощение питательных веществ в виде твердых частиц, переваривание в специальных пищеварительных органах, у животных) и голофитный (всасывание через поверхность в виде растворов, у растений, грибов и бактерий) способы питания. Затем питательные вещества должны поступить в клетки.

Механизмы поступления питательных веществ в клетку могут быть следующими.

1. Пассивная (простая) диффузия – за счет разности концентраций веществ в клетке и в среде (очень редко, только вода, кислород и некоторые ионы, чаще другой механизм – облегченная диффузия).

2.Облегченная диффузия – тоже за счет разности концентраций, но с использованием специальных ферментов-переносчиков в мембране (транслоказ), выход продуктов метаболизма осуществляется так же.

3. Активный транспорт (АТ) - против градиента концентраций, с использованием ферментов-переносчиков и затратой энергии,. Различают первичный АТ с использованием химической энергии и вторичный АТ с использованием энергии протонного потенциала (симпорт, антипорт)

В зависимости от источников энергии природы доноров электронов:

фототрофы (фотосинтезирующие), способные использовать солнечную энергию – сапрофиты; хемотрофы (хемосинтезирующие), способные использовать энергию за счет окислительно-восстановительных реакций – патогенные микробы.

В зависимости от доноров электронов хемотрофы подразделяют: хемолитотрофы (хемоавтотрофы) хемоорганотрофы (хемогетеротрофы)

Аминокислоты. Многие микроорганизмы нуждаются в тех или иных аминокислотах (одной или нескольких), поскольку они не могут их самостоятельно синтезировать, например, клостридии – в лейцине, тирозине; стрептококки – в лейцине, аргинине и др.

Пуриновые и пиримидиновые основания и их производные. (аденин, гуанин, цитозин, урацил, тимин и др.) являются факторами роста для разных видов стрептококков; некоторые азотистые основания нужны для роста стафилококков и других бактерий.

Липиды (жирные кислоты – компоненты фосфолипидов) нужны для роста некоторых стрептококков и микоплазм.

Витамины, главным образом группы В, входят в состав коферментов. Например: Коринебактерии дифтерии, шигеллы нуждаются в никотиновой кислоте или ее амиде, который входит в состав НАД и НАДФ;

Золотистый стафилококк, пневмококк, бруцеллы –в тиамине (витамин В1), входящего в состав пирофосфата;

Стрептококки некоторые виды, бациллы столбняка –пантотеновой кислоте, являющейся составной частью кофермента КоА и т.д.;

Для многих бактерий факторами роста является фолиевая кислота, биотин, гемы –компоненты цитохромов (гемы необходимы гемофильным бактериям, МКБtbc

2) Особенности метаболизма бактерий: интенсивность обмена веществ, разнообразие типов метаболизма, метаболическая пластичность. Питание бактерий. Классификация бактерий по типам питания. Понятие об аутотрофах, гетеротрофах, сапрофитах, абсолютных и факультативных паразитах, прототрофах, ауксотрофах.

Метаболизм (обмен веществ) - это совокупность биохимических

реакций, протекающих в микробной клетке и направленных на построение ее компонентов и обеспечение ее энергией. Клеточный метаболизм состоит их двух потоков реакций, тесно связанных между собой и лротекающих одновременно: энергетического и конструктивного.

Конструктивный метаболизмом (анаболизмом) - называют поток реакций, направленный на построение вещества клетки (биосинтез) из мелких и простых молекул, в том числе и из поступивших извне с использованием запасенной энергии.

Энергетический метаболизм (катаболизм) - это поток реакций, сопровождаюициися распадом крупных молекул на более мелкие с выделением энергии и запасанием получаемой энергии в форме макроэргических молекул - АТФ, АДФ. ЦТФ (цитидинтрифосфат). УТФ

(уридинтрифосфат) и других, главными из них являются АТФ, которые в дальнейшем расходуются для биосинтеза, для активного движения. осморегуляции и других энергозатратных процессов.

Основными способами получения энергии для большинства микробных клеток являются дыхание (окислительное фосфорилирование) и брожение (субстратное фосфорилирование). При этом в обоих случаях происходит перенос фосфорильной группы от фосфорной кислоты на АДФ с образованием АТФ.

Дыхание по энергетической эффективности во много раз превосходит брожение. В процессе дыхания при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, А, например, при молочнокислом брожении одна молекула глюкозы даст только 2 молекулы АТФ.

Типы питания. Микроорганизмы нуждаются в углеводе, азоте, сере, фосфоре, калии и других элементах. В зависимости от источников углерода для питания бактерии делятся на аутотрофы, использующие для построения своих клеток диоксид углерода С02 и другие неорганические соединения, и гетеротрофы, питающиеся за счет готовых органических соединений. Аутотрофными бактериями являются нитрифицирующие бактерии, находящиеся в почве; серобактерии, обитающие в воде с сероводородом; железобактерии, живущие в воде с закисным железом, и др.

Гетеротрофы, утилизирующие органические остатки отмерших организмов в окружающей среде, называются сапрофитами. Гетеротрофы, вызывающие заболевания у человека или животных, относят к патогенным и условно-патогенным. Среди патогенных микроорганизмов встречаются облигатные и факультативные паразиты (от греч. parasitos — нахлебник). Облигатные паразиты способны существовать только внутри клетки, например риккетсии, вирусы и некоторые простейшие.

В зависимости от окисляемого субстрата, называемого донором электронов или водорода, микроорганизмы делят на две группы. Микроорганизмы, использующие в качестве доноров водорода неорганические соединения, называют литотрофны-ми (от греч. lithos — камень), а микроорганизмы, использующие в качестве доноров водорода органические соединения, — органотрофами.

Учитывая источник энергии, среди бактерий различают фототрофы, т.е. фотосинтезирующие (например, сине-зеленые водоросли, использующие энергию света), и хемотрофы, нуждающиеся в химических источниках энергии.

3) Физиология бактерий: рост и размножение. Пути реализации генетической информации у бактерий (особенности процессов репликации; биосинтез белка, как реализация первичной генетической информации).

Жизнедеятельность бактерий характеризуется ростом — формированием структурно-функциональных компонентов клетки и увеличением самой бактериальной клетки, а также размножением — самовоспроизведением, приводящим к увеличению количества бактериальных клеток в популяции.

Бактерии размножаются путем бинарного деления пополам, реже путем почкования. Актиномицеты, как и грибы, могут размножаться спорами. Актиномицеты, являясь ветвящимися бактериями, размножаются путем фрагментации нитевидных клеток.

Рост– это согласованное увеличение всех компонентов клетки. Результатом роста является размножение бактерий.

Размножение бактерий – увеличение числа бактерий, популяции. В процессе роста бактериальная клетка увеличивается в 2-3 раза, она интенсивно окрашивается и накапливается РНК. В благоприятных условиях рост заканчивается размножением. У бактерий размножение происходит делением пополам – бинарное деление. Это основной способ размножения у бактерий.

Размножение бактерий. Начинается с репликации - удвоения генома, а затем происходит деление. У бактерий вегетативная репликация т.е. информация передается от родительской клетки к дочерней.

У бактерий репликация саморегулируемая, так в геноме имеются гены, ответственные за репликацию, т.е. саморегулиремый процесс.

Репликация носит полуконсервативный характер. То есть дочерние клетки получают равномерно распределяющийся генетический материал. Репликация начинается с определенной точки – локус ДНК. От этой точки происходит раскручивание нитей ДНК, образуется репликационная вилка, синтезируется SSB белок, который препятствует повторному скручиванию нитей. Процесс осуществляется ДНК полимеразой, которая способна присоединять комплиментарные нуклеотиды к свободному 3”концу. Синтез комплиментарных участков запускается заправкой праймером. Это участок РНК, комплиментарный матричной ДНК и у праймера имеется свободный 3’ конец. Заправка праймером запускает синтез ДНК, на матрице строятся фрагменты ДНК(оказаки), которые сшиваются в единую нить ДНКлигазами. В бактериальной клетке образуются 2 идентичные нити ДНК, которые растаскиваются по полюсам клетки и после репликации запускается деление бактерий. Оно начинается с удлинения цитоплазматической мембраны, она удлиняется, формируется межклеточная перегородка по экватору, по которой бактерия бинарно делится и образуются 2 идентичные дочерние клетки

4) Культивирование бактерий: условия, питательные среды (их классификация по целевому назначению). Принципы работы питательных сред. Культуральные свойства бактерий. Примеры.

В лабораторных условиях микроорганизмы выращивают на питательных средах, которые должны быть стерильными, прозрачными, влажными, содержать определенные питательные вещества (белки, углеводы, витамины, микроэлементы и др.), обладать определенной буферностью, иметь соответствующий рН, окислительно-восстановительный потенциал. Питательные среды классифицируют по консистенции-—жидкие, полужидкие, плотные (твердые); происхождению — животного или растительного происхождения и синтетические среды, приготовленные из определенных химически чистых соединений в точно указанных концентрациях; по назначению — общеупотребительные (универсальные), дифференциальные, элективные и среды обогащения, специальные.

Обычные (простые) среды пригодны для культивирования многих видов патогенных и непатогенных бактерий.

Дифференциальные среды позволяют различать бактерии разных видов и родов по их культуральным и биохимическим свойствам.

Элективные (избирательные) среды и среды обогащения, благоприятствующие размножению бактерий определенных видов и подавляющие рост других микробов.

Специальные среды — наиболее оптимальные для выращивания бактерий, не размножающихся на общеупотребительных средах.

К культуральным или макроморфологическим свойствам относятся характерные особенности роста микроорганизмов на плотных и жидких питательных средах. На поверхности плотных питательных сред в зависимости от посева микроорганизмы могут расти в виде колоний, штриха или сплошного газона.

Колонией называют изолированное скопление клеток одного вида, выросших из одной клетки (клон клеток)

благоприятным, ограничивает их рост также бедность пептонной воды питательными веществами.

5) Чистая культура бактерий. Методы выделения чистых культур аэробов и анаэробов. Принципы, на которых основаны данные технологии. Выделение чистых культур по Дригальскому.

Чистой культурой называется популяция бактерий одного вида или одной разновидности, выращенная на питательной среде. Многие виды бактерий подразделяют по одному признаку на биологические варианты — биовары. Биовары, различающиеся по биохимическим свойствам, называют хемоварами, по антигенным свойствам — сероварами, по чувствительности к фагу — фаговарами. Культуры микроорганизмов одного и того же вида, или биовара, выделенные из различных источников или в разное время из одного и того же источника, называют штаммами, которые обычно обозначаются номерами или какими-либо символами. Чистые культуры бактерий в диагностических бактериологических лабораториях получают из изолированных колоний, пересевая их петлей в пробирки с твердыми или, реже, жидкими питательными средами.Чистую культуру бактерий получают для проведения диагностических исследований — идентификации,которая достигается путем определения морфологических, культуральных, биохимических и других признаков микроорганизма.

Методы выделения чистых культур бактерий.

Универсальным инструментом для производства посевов является бактериальная петля. Кроме нее, для посева уколом применяют специальную бактериальную иглу, а для посевов на чашках Петри — металлические или стеклянные шпатели. Для посевов жидких материалов наряду с петлей используют пастеровские и градуированные пипетки. Первые предварительно изготовляют из стерильных легкоплавких стеклянных трубочек, которые вытягивают на пламени в виде капилляров. Конец капилляра сразу же запаивают для сохранения стерильности. У пастеровских и градуированных пипеток широкий конец закрывают ватой, после чего их помещают в специальные пеналы или обертывают бумагой и стерилизуют.

При пересеве бактериальной культуры берут пробирку в левую руку, а правой, обхватив ватную пробку IV и V пальцами, вынимают ее, пронося над пламенем горелки. Удерживая другими пальцами той же руки петлю, набирают ею посевной материал, после чего закрывают пробирку пробкой. Затем в пробирку со скошенным агаром вносят петлю с посевным материалом, опуская ее до конденсата в нижней части среды, и зигзагообразным движением распределяют материал по скошенной поверхности агара. Вынув петлю, обжигают край пробирки и закрывают ее пробкой. Петлю стерилизуют в пламени горелки и ставят в штатив. Пробирки с посевами надписывают, указывая дату посева и характер посевного материала (номер исследования или название культуры).

■ 1-й этап. Рассев исследуемого материала по поверхности плотной питательной среды с целью получения изолированных колоний. Может включать предварительную микроскопию исследуемого материала

■ 2-ой этап Макро- и микроскопическое изучение выросших колоний и отсев колонии, характерной для определенного вида на скошенный агар или чашку Петри со свежим агаром для получения чистой культуры.

■ По результатам посева серийных разведений исследуемого материала выбирают чашку Петри, удобную для подсчета колоний

Механические методы:

1. Посев уколом в столбик сахарного агара.

2. Метод Виньял-Вейона: в расплавленный и остуженный до 50° С агар вносят исследуемую анаэробную культуру, перемешивают и засасывают в пастеровскую пипетку, конец которой запаивают. Через 24 — 48 часов столбике агара вырастают ясно видимые колонии микробов — анаэробов.

3. Метод Перетца. Исследуемый материал вносят в 3 пробирки с физиологическим раствором, а затем в 3 пробирки с остуженным до 50° С МПА. Содержимое пробирок перемешивают и выливают в 3 стерильные чашки Петри, на дно которых предварительно кладут стерильное предметное стекло, через 18-20 часов инкубации в термостате под пластинками стекла вырастают анаэробы.

Физические методы:

1. Анаэростат — создание вакуумных условий.

2. Аппарат Киппа — замена воздуха индифферентным газом (водородом).

3. Среда Китт-Тароцци — содержит кусочки печени, обладающие высокой адсорбционной способностью, 0.5% глюкозы. Перед посевом среду кипятят на водяной бане не менее 15 минут, сверху заливают слоем вазелиного масла, чтобы предохранить посев от проникновения кислорода,

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Грибы представляют обособленную группу (тип) растительных организмов, отличающихся от зеленых растений отсутствием в их клетках хлорофилла.

Лишенные хлорофилла грибы не способны синтезировать (создавать) себе пищу за счет углекислого газа атмосферы и воды, поэтому для питания они нуждаются в готовых органических веществах, т. е. являются гетеротрофными организмами.

Мицелий грибов благодаря нитчатому строению имеет очень большую поверхность, через которую в него поступают осмотическим путем питательные вещества, в том числе и сравнительно малоподвижные, но необходимые органические вещества.

Для построения живой протоплазмы грибы должны получать из окружающей среды многочисленные питательные вещества в определенных количественных соотношениях и определенного качества. Как бесхлорофилльные организмы грибы могут покрывать свою потребность в углероде только за счет органических веществ живых растений или растительных остатков. Азотистые и другие необходимые элементы они могут потреблять как из органических так и из неорганических соединений.

Живое растение, служащее местом поселения и источником питания для грибов и других микроорганизмов, принято называть хозяином, или растением-хозяином, а организмы, развивающиеся на живом растении и извлекающие из его клеток питательные вещества,— паразитами. Растения, растительные остатки и другой неживой материал растительного происхождения, используемый для поселения и питания грибов, называются субстратом. В частности, субстрат, приготовленный для выращивания грибов и бактерий в чистом виде, называется питательной средой. Эта среда может быть естественной (стебли, листья, древесина и т. п.) и искусственной (синтетическая), различной по химическому составу, твердой или жидкой.

Питание грибов очень различно и связано с большим разнообразием имеющихся у них ферментов. Можно отметить узко специализированные формы, так называемые монофаги, которые приспособлены к ограниченному кругу источников питания, иногда малопригодному для большинства других грибов, и полифаги, обладающие широким диапазоном приспособления к различным источникам питания. К монофагам относятся облигатные паразиты, а также некоторые сапрофиты с узко ограниченными биохимическими функциями (например, дрожжевые грибы). Большинство сапрофитов относится к полифагам, к ним же относятся и факультативные паразиты.

Питание у грибов осуществляется всей поверхностью мицелия. На поверхности однородной питательной среды, а также в однородной богатой питательными веществами почве мицелий распространяется равномерно радиально во все стороны, образуя колонии правильного круга, или плодовые тела, располагающиеся кольцом. Такое явление, часто называемое ведьминым кольцом, свойственно многим шляпочным грибам макромицетам, например, мухомору (Amanita muscaria (L) Quel.),шампиньону (Psalliota campestris (L) Quel.) и др.

В зависимости от источника питания все грибы делят на паразитов и сапрофитов, причем степень приспособленности к паразитизму у них различна. Грибы, развивающиеся только на живых растениях за счет веществ, находящихся в плазме живых клеток, получили название облигатных паразитов. Примером таких грибов являются ржавчинные и мучнисто-росяные грибы, которые вследствие облигатного образа жизни очень специализированы не только по видам растения, но и по сортам культурных растений. Для некоторых из них (например, для ржавчинного гриба Gymnosporangium) был описан способ культуры, оставшийся мало замеченным. Совсем недавно австралийские ученые Уильямс, Скот, Кул и Маклин (1967) сообщили о возможности выращивания высокоспециализированного облигатного паразита Puccinia graminis f. sp. tritici Eriks, et Henn. на простой по составу искусственной питательной среде. Этот факт нормального развития ржавчинного гриба на неспециализированной питательной среде имеет очень важное значение для микологии и фитопатологии.

Многие паразитные грибы развиваются на живых деревьях, вызывают различного типа гнили и причиняют большой вред лесному хозяйству. К таким грибам-паразитам принадлежит дубовый трутовик [Inonotus dryophilus (Berk.) Murr.], являющийся энергичным дереворазрушителем и приспособившийся к жизни в ядре живого дерева дуба.

Большинство других грибов, ведущих паразитический образ жизни, может расти также и на мертвой органической материи сапрофитно, поэтому их легко выращивать в чистой культуре. Такие грибы называются факультативными сапрофитами, или полупаразитами. К этой категории принадлежат грибы, развивающиеся обычно на живых деревьях, где вызывают различные гнилевые болезни и способные разрушать мертвую древесину. Сюда относится серножелтый трутовик [Laetiporus sulphureus (Fr.) Bond, et Sing.], распространенный на дубе, иве и некоторых других породах.

Грибные болезни растений возникают в основном при появлении и развитии на них представителей двух групп грибов — облигатных паразитов и факультативных сапрофитов.

Некоторые грибы, живущие преимущественно как сапрофиты, при особых условиях могут поселяться на ослабленных растениях и вызывать у них ряд болезненных явлений. Их называют факультативными паразитами, или полусапрофитами. Факультативными паразитами являются многие трутовые грибы, развивающиеся преимущественно на мертвой древесине, но способные жить и в стволах живых деревьев. Например, очень распространенный в дубовых лесах гриб — дубовая губка (Daedalea quercina Fr.)—типичный разрушитель мертвой древесины пней, сухих сучьев и стволов. Однако при известных условиях (поранение, дупло, сухобочина и т. д.) гриб проникает в ствол живого дерева, развивается в нем и вызывает деструктивную гниль.

Грибы, способные существовать только за счет мертвых расти-тельных и других органических остатков и не встречающиеся в условиях паразитизма, называются облигатными сапрофитами. В лесной микологии сюда относят грибы, развивающиеся на мертвой древесине, древесном опаде и отмирающих растениях травяного покрова, вызывая их разрушение (Shizophyllum commune Fr., Ste — reum purpureum Pers., Polystictus zonatus Fr. Lenzites betulina Fr. и др.).

Кроме паразитизма в его различных проявлениях, взаимоотношения между грибами и растениями в естественных условиях часто носят характер симбиоза, при котором оба симбионта извлекают пользу. Симбиотические взаимоотношения имеются при микоризе (myces — гриб, rhizo — корень) — сожительстве грибов с корнями высших растений. При этом гифы гриба оплетают корни растения и даже проникают внутрь его клеток, чем достигается контакт двух различных организмов и участие гриба в физиологических процессах корня (микотрофное питание).

Паразитные грибы и сапрофиты лучше развиваются на растительных субстратах, в противоположность бактериям, лучше развивающимся на субстратах животного происхождения. Такое предпочтение грибами растительных субстратов объясняется наличием у них ферментов, расщепляющих клеточные оболочки и углеводы растений, а также способностью грибов выдерживать кислую реакцию растений, подавляющую развитие большинства бактерий. На субстратах животного происхождения, богатых белками, грибы не выдерживают конкуренции с бактериями которые быстрее размножаются и подщелачивают среду, что неблагоприятно для грибов. Поэтому в отношении поражения болезнями растительный мир является миром микозов, миром грибных болезней, а животный мир и человек — миром бактериозов, миром бактериальных заболеваний.

Большинство инфекционных болезней растений вызывают грибы, число видов которых на некоторых культурных растениях превышает сотни. Например, на различных органах дуба, по данным мировой сводки (Oudemans, 1920, vol. II), зарегистрировано свыше 400 видов различных грибов. Такие важные и наиболее вредоносные болезни древесных пород и кустарников, как гнили стволов и ветвей деревьев, ржавчина, мучнистая роса и пятнистости листьев, деформация и мумификация плодов и семян и многие другие, вызываются только грибами. Все это дает основание считать, что среди многочисленных возбудителей инфекционных болезней древесных пород и кустарников грибы занимают одно из видных мест, вследствие чего им уделяется основное внимание, а грибные болезни изучаются более подробно.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.