В эукариотической клетке ядро – важнейший, но не единственный носитель наследственной информации. Часть такой информации содержится в ДНК митохондрии и хлоропластов.
Митохондрии – мембранная структура, содержащая две мембраны – наружную и внутреннюю, сильно складчатую. На внутренней мембране сосредоточены окислительно-восстановительные ферменты. Основной функцией митохондрии является снабжение клетки энергией (образование АТФ). Митохондрии – саморепродуцирующая система, так как в ней имеется собственная хромосома – кольцевая ДНК и другие компоненты, которые входят в состав обычной прокариотической клетки.
Эндоплазматическая сеть (ЭС) – мембранная структура, состоящая из канальцев, которые пронизывают всю внутреннюю поверхность клетки. Бывает гладкой и шероховатой. На поверхности шероховатой ЭС располагаются рибосомы, более крупные, чем рибосомы прокариот. На мембранах ЭС расположены также ферменты, осуществляющие синтез липидов, углеводов и ответственных за транспорт веществ в клетке.
Комплекс Гольджи – пакеты уплощенных мембранных пузырьков – цистерн, в которых осуществляется упаковка и транспорт белков внутри клетки. В комплексе Гольджи происходит также синтез гидролитических ферментов (место образования лизосом).
В лизосомах сосредоточены гидролитические ферменты. Здесь происходит расщепление биополимеров (белков, жиров, углеводов).
Вакуоли отделены от цитоплазмы мембранами. В запасных вакуолях содержатся запасные питательные вещества клетки, а в шлаковых – ненужные продукты обмена и токсические вещества.
Грибы – хемоорганогетеротрофы, растут в аэробных условиях и получают энергию путём окисления органических веществ. Вегетативное тело гриба состоит из нитей толщиной около 5 мкм, сильно разветвлённых и разрастающихся по поверхности или во всём объёме питательного субстрата. Эти так называемые гифы состоят из клеточных стенок и цитоплазмы с её включениями. Гифы либо не имеют поперечных перегородок (у низших грибов), либо разделены такими перегородками - септами на клетки (высшие грибы). Всю совокупность гиф грибного таллома называют мицелием.
Различают два типа размножения грибов - половое (у высших) и бесполое (у низших).
Бесполое осуществляется обычно при помощи спор, путём почкования или фрагментации. Наиболее широко распространено спорообразование. На концах гиф отшнуровываются конидиоспоры (у пеницилла, аспергилла). Если споры образуются внутри спорангиев, то говорят о спорангиоспорах (мукора, ризопуса). Для дрожжей характерным видом бесполого размножения является почкование.
Половое размножение у грибов, так же как у других эукариот, включает слияние двух ядер. Такое слияние ядер у разных грибов происходит через разные промежутки времени после первого контакта между родительскими клетками. В процессе полового размножения выделяют три фазы: 1 - плазмогамию – соединение двух протопластов, 2 - кариогамию – слияние обоих гаплоидных ядер, 3 - мейоз – редукционное деление, при котором число хромосом уменьшается вдвое.
У низших грибов фаза полового размножения начинается с образования половых клеток или гамет, которые образуются в особых морфологически дифференцированных клетках – гаметангиях: антеридиях и оогониях.
Классификация грибов, так же как и бактерий преследует практические цели и учитывает при этом филогенетические связи. К царству грибов относятся истинные слизевики (миксомицеты), низшие грибы (фикомицеты), высшие грибы (эумицеты).
Миксомицеты (истинные слизевики). На определённой стадии развития миксомицеты образуют плодовые тела. Эти грибы поселяются во влажных местах в лесу, на отмерших листьях, древесине, коре деревьев. Их плодовые тела величиной 0, 5-1 см обычно ярко окрашены и хорошо заметны. На коре дуба бросается в глаза жёлтая пенистая масса Fuligo septica. Споры, вышедшие из плодового тела, прорастают во влажном субстрате и высвобождают снабжённых жгутиками миксофлагеллят, которые через некоторое время превращаются в амёб. Амёбы сливаются между собою и образуют многоядерный плазмодий. Из плазмодиев образуются спорангии или плодовые тела. В них происходит процесс мейоза, за которым следует образование более или менее сложно устроенного спорангия, одетого снаружи плотной оболочкой – перидием, а внутри спорангия образуется множество мелких одноядерных спор, окружённых мембраной. После созревания спорангия и разрыва перидия споры выдуваются из спорангия потоком воздуха.
Фикомицеты (низшие грибы). К низшим грибам относят большую группу грибов, вегетативные тела которых не имеют перегородок и поэтому многоядерны.
Класс Хитридиомицеты (Chytridiomycetes). Грибы, относящиеся к хитридиомицетам, как правило, тесно связаны с водной средой. Большинство паразитирует на водорослях, других водных грибах, высших водных растениях и беспозвоночных животных. Некоторые паразитируют на высших наземных растениях, обитающих на влажных почвах. Значительно меньшая часть хитридиомицетов ведет сапрофитный образ жизни, поселяясь на ветвях, листьях, плодах деревьев, трупах насекомых и других животных, оказавшихся в воде. Отдельные представители класса развиваются на сброшенных во время линьки или оставшихся после гибели животных хитиновых покровах. Вегетативное тело у многих внутриклеточных паразитов представлено голой плазменной массой, которая всей своей поверхностью впитывает питательные вещества из клетки хозяина. Более высокоорганизованные формы характеризуются зачаточным мицелием. Основа клеточной стенки хитридиомицетов – хитин (до 60%).
Бесполое размножение осуществляется зооспорами различного строения с одним жгутиком. Способы полового воспроизведения разнообразны. У некоторых видов зооспоры при определенных условиях функционируют как гаметы, у других сливаются сами особи (хологамия), у третьих – сливаются гаметы, одинаковые (изогамия) или различающиеся по размерам, а иногда и по окраске и активности движения (гетерогамия). Есть формы с оогамным половым процессом. Многие хитридиомицеты оказывают большое влияние на развитие популяций в водоемах, вызывая массовые заболевания и гибель организмов. Некоторые хитридиомицеты известны как возбудители опасных болезней наземных растений. К этому классу относится возбудитель «черной ножки» капустной рассады – ольпидий капустный (Olpidium brassicae) (рис. 9).
Растения заражаются в парниках, особенно при избыточной влажности почвы и загущенных посевах, в фазе семядольных или первых настоящих листьев. Стебель пораженного растения темнеет, утончается, нередко загнивает, а само растение поникает и гибнет. Гриб развивается в клетках эпиблемы и первичной коры корня. Один из видов рода синхитриум (Synchytrium endobioticum), вызывает очень опасное заболевание – рак картофеля. При этом на клубнях пораженных растений появляются бугристые опухоли, напоминающие губку. Они разрастаются, часто превышая размеры клубня, чернеют и затем разрушаются. Потери урожая при этом могут превышать 50%. В настоящее время выведены сорта, устойчивые к этому заболеванию.