Процессы жизнедеятельности грибов

Отвечу как обычный участник учебного форума. «Жизнедеятельность грибов» — это набор процессов, благодаря которым грибы питаются, дышат, растут, размножаются и взаимодействуют со средой. Коротко и по пунктам:

1) Питание (осмотрофия)

• Грибы — гетеротрофы: готовую органику не «жуют», а внешне переваривают. Концы гиф выделяют ферменты (целлюлазы, пектиназы, протеазы и др.), расщепляющие субстрат до мелких молекул.

• Эти молекулы всасываются осмосом через клеточную стенку (хитин + глюканы), затем идут в обмен.

• По способу жизни различают:

  • сапротрофов (разлагают мёртвую органику, в т. ч. лигнин и целлюлозу — ключевые деструкторы лесов);

  • паразитов (питаются за счёт живых организмов, вызывают болезни растений, животных, человека);

  • симбиотрофов (микориза с корнями растений; лишайники — симбиоз с водорослью/цианобактерией).

• Запасные вещества: гликоген, трегалоза, жиры (триацилглицериды).

2) Дыхание и получение энергии

• Основной путь — аэробное дыхание в митохондриях (гликолиз → цикл Кребса → дыхательная цепь).

• При недостатке кислорода многие переходят на брожение (дрожжи: спиртовое → этанол и CO₂).

• У ряда видов есть альтернативные пути окисления и широкий набор окислительных ферментов (позволяет разрушать «тяжёлые» полимеры, фенолы, лигнин).

3) Водный обмен и осморегуляция

• Гифы всасывают воду и растворённые вещества всей поверхностью; тургор поддерживает форму и рост.

• Осмотический баланс регулируют совместимые осмолиты (глицерол, трегалоза); стенка из хитина и β-глюканов защищает от лизиса.

• В мембранах — эргостерол (важная мишень для противогрибковых препаратов).

4) Рост и морфогенез

• Рост апикальный: удлиняется кончик гифы, за которым идёт отложение стенки и ветвление → формируется мицелий.

• Из мицелия могут образовываться ризоморфы (шнуровидные структуры для переноса воды и питательных веществ) и склероции (плотные покоящиеся тела).

• У дрожжей вместо нитчатого роста — почкование (клетки отделяются одна от другой).

• Плодовые тела (шляпочные и др.) — это специализированные спорокарпы, развиваются при сочетании влаги, температуры и, у многих, света.

5) Размножение

• Бесполое: фрагментация мицелия; почкование (дрожжи); образование спор без мейоза — конидий (аскомицеты и др.) или спорангиоспор (зигомицеты).

• Половое: обычно включает три этапа — плазмогамия (слияние цитоплазмы), кариогамия (слияние ядер) и мейоз (возврат к гаплоидности и генетическая рекомбинация).

  • У аскомицетов формируются аскоспоры в асках; у базидиомицетов — базидиоспоры на базидиях. Часто есть длительная дикариотическая стадия (n+n).

• Споры — лёгкие, устойчивые, разносятся ветром, водой, животными; запускают новый мицелий при благоприятных условиях.

6) Обмен веществ и продукты метаболизма

• Помимо первичного обмена, грибы активно синтезируют вторичные метаболиты: антибиотики (пенициллин), пигменты (меланин), органические кислоты (лимонная, щавелевая), микотоксины (афлатоксины и др.).

• Есть виды с биолюминесценцией (свечение плодовых тел и мицелия — побочный продукт специфического окисления).

• Аутофагия и пероксисомальная деградация помогают переживать голод и стресс, перераспределяя ресурсы внутри мицелия.

7) Выделение и транспорт

• Секреция ферментов и метаболитов идёт через экзоцитоз на растущих кончиках гиф; обратный транспорт — эндоцитоз.

• По гифам вещества перемещаются потоками цитоплазмы (массовый ток) через септы с порами; у базидиомицетов — характерные долипоровые поры.

8) Раздражимость и поведение без подвижности

• Гифы демонстрируют тропизмы: положительный хемотропизм к источнику питательных веществ; геотропизм (ориентация вниз/вверх), фототропизм плодовых тел.

• Есть химические сигналы для спаривания (у дрожжей — факторы спаривания), элементы «кворум-сенсинга» и циркадные ритмы (классическая модель — Neurospora).

9) Экологические функции

• Главные редуценты: возвращают углерод, азот и фосфор в круговороты, разлагая древесину и подстилку.

• Микориза повышает минеральное питание растений и устойчивость к засухе; лишайники заселяют бедные субстраты и участвуют в почвообразовании.

• Как патогены могут регулировать численность хозяев; как эндофиты — защищать растения, выделяя защитные вещества.

10) Условия существования

• Большинство предпочитает влажную, умеренно кислую среду, температуру от ~+0 до +30 °C (оптимум вида-специфичен); немало психрофильных и термотолерантных форм.

• Устойчивость к стрессам обеспечивается меланином, антиоксидантными ферментами, осмолитами и покоящимися структурами.

Если свести к одному предложению: грибы — это нитчатые (или дрожжевые) эукариоты, которые внешне переваривают субстрат, аэробно дышат (а при необходимости бродят), растут апикально, выделяют разнообразные метаболиты, размножаются спорами (бесполыми и половыми) и играют ключевую роль в разложении органики и симбиозах с растениями.