Informasi yang cukup rinci tentang organisme yang menarik bagi kami diberikan oleh buku teks tentang subjek "biologi" (kelas 6). Karakteristik umum jamur, bagaimanapun, adalah topik untuk seluruh buku dan makalah ilmiah. Dan ini tidak mengejutkan - sangat menarik untuk mempelajarinya.
Jamur, karakteristik umum yang disajikan dalam artikel ini, menurut indikator ekologi dan trofik, adalah eukariota heterotrofik dengan jenis nutrisi osmotrofik eksklusif. Definisi ini jelas membedakan mereka dari organisme lain dalam ruang yang ditempati oleh biota. Karakteristik umum jamur menunjukkan bahwa cara nutrisi osmotrofik yang menentukan fitur morfologis, fisiologis dan biokimia mereka.
Tubuh vegetatif jamur
Tubuh vegetatif sebagian besar jamur adalah benang (hifa) yang sangat bercabang dengan pertumbuhan tidak terbatas, yang totalitasnya disebutmiselium, atau miselium. Biasanya, miselium benar-benar terbenam dalam substrat (tanah, jaringan tanaman, kotoran hewan, sisa tanaman, dll.), dan fitur strukturnya memungkinkan seluruh tubuh untuk mengekstrak nutrisi darinya secara maksimal menggunakan eksoosmosis.
Zat organik dalam substrat yang terdaftar terutama dalam bentuk polimer molekul tinggi (protein, polisakarida, asam nukleat) yang tidak melewati membran sel. Oleh karena itu, jamur, karakteristik umum yang kami minati, mensekresikan enzim depolimerase ke dalam substrat, yang memecah polimer menjadi oligo- dan monomer yang dapat diangkut ke dalam sel. Jika pada hewan enzim pencernaan disekresikan di dalam usus, maka pada jamur disekresikan di luar, dan hifa jamur dapat diibaratkan seperti usus yang terbalik.
Reproduksi jamur
Perendaman lengkap miselium dalam substrat membatasi kemungkinan mereka menetap di ruang angkasa. Oleh karena itu, organ reproduksinya menonjol ke permukaan substrat atau naik di atasnya untuk menyebar di udara atau (jika substrat berada di air) di lingkungan perairan. Pada banyak jamur (macromycetes), organ pembawa spora berukuran besar, terlihat jelas dengan mata telanjang (jamur topi naik di atas tanah atau jamur rabuk yang tumbuh di pohon). Jamur lain (micromycetes) memiliki organ sporulasi kecil, strukturnya hanya dapat dilihat di bawah mikroskop, tetapi dengan perkembangan massa membentuk plak berwarna dalam bentuk kapang pada berbagai substrat.
Dua kerajaan jamur
Konstruksi filogenetik menunjukkan bahwa ekomorf "jamur" bukanlah kelompok monofiletik yang homogen, tetapi terbagi menjadi dua filum (kerajaan). Sebagian besar, yang disebut "jamur sejati" (eumycetes), bersifat monofiletik dan merupakan kerajaan jamur (Fungi) yang sebenarnya. Bagian yang lebih kecil, yang disebut "organisme mirip jamur" (pseudomycetes), termasuk, bersama dengan beberapa ganggang, ke dalam kingdom Stramenopila, di mana ia dikelompokkan menjadi dua divisi - Oomycota (oomycetes) dan Labyrinthulomycota (jamur lendir terjaring). Berdasarkan pembagian ini, karakteristik umum jamur dibangun. Jamur topi, seperti yang Anda lihat, hanyalah sebagian dari varietasnya.
Metabolit primer dan sekunder
Semua metabolit secara kondisional dibagi menjadi primer dan sekunder. Metabolit primer diperlukan untuk pertumbuhan organisme dan tidak tergantikan. Ini adalah asam nukleat, protein, karbohidrat, koenzim, lipid, dll. Organel sel dibangun dari mereka - inti, mitokondria, ribosom, dinding sel dan struktur membran yang dimiliki jamur. Karakteristik umum dari metabolit primer adalah bahwa simpanannya digunakan oleh sel sebagai sumber nutrisi dan energi. Metabolit sekunder diperlukan untuk adaptasi organisme terhadap kondisi kehidupan. Mereka dapat ditemukan pada beberapa spesies dan tidak ada pada spesies lain. Tidak seperti metabolit primer, metabolit sekunder biasanya merupakan senyawa dengan berat molekul rendah.
Protein
Protein struktural adalah bagian dari dinding sel, struktur membran,kromosom, di mana unsur-unsur sitoskeleton dibangun - mikrotubulus dan mikrofilamen. Protein enzimatik menyediakan semua proses intraseluler dan interaksi dengan lingkungan.
Karbohidrat
Karbohidrat polimer struktural adalah dasar dari dinding sel yang dimiliki jamur. Karakteristik umum karbohidrat tersebut dalam hal komposisi kimia memungkinkan kita untuk membaginya menjadi tiga kelompok: glukosa, monosakarida lain, dan karbohidrat yang terikat secara kovalen dengan peptida (glikoprotein).
Polimer glukosa adalah glukan, kitin, dan selulosa. Glukan adalah rantai molekul glukosa linier atau bercabang. Mereka membentuk lapisan luar dinding sel sebagian besar jamur. Dalam molekul kitin, residu glukosa dihubungkan ke gugus amino (aminasi), yang pada gilirannya, residu asam asetat melekat (asetilasi). Molekul-molekul "terkait silang" satu sama lain oleh molekul bercabang dari polisakarida lain membentuk kerangka dinding sel yang kuat. Selulosa ditemukan di semua oomycetes yang dipelajari, di mana ia membentuk sekitar 10% dari massa dinding sel. Untuk waktu yang lama diyakini bahwa jamur sejati tidak memilikinya, tetapi sekarang keberadaannya telah ditunjukkan di dinding beberapa ascomycetes (genus Ophiostoma).
Polimer dari monosakarida lain (mannosa, galaktosa, dll.), yang disebut hemiselulosa pada tumbuhan tingkat tinggi, tidak ditemukan di semua kelompok jamur. Ada banyak polimer mannose - mannans - di dinding sel ragi. Rupanya, komposisi dinding ini memberikan tunas lebih baik daripada glukan.
Akhirnya ciri-ciri umum jamur bisadilengkapi dengan fakta bahwa dinding sel mereka, seperti tanaman, mengandung banyak polisakarida yang terkait dengan molekul protein - peptidoglikan, mannanoprotein, dll. Mereka membentuk lapisan tengah dinding sel multilayer dan memainkan peran penting baik dalam menjaga integritas struktural sel dan dalam proses pertukarannya dengan lingkungan.
Cadangan karbohidrat
Artikel ini memberikan gambaran umum yang cukup rinci tentang jamur. Kelas 6 sekolah merupakan masa dimana kita pertama kali mengenal organisme ini secara mendetail dalam pelajaran biologi. Kami menawarkan untuk memperdalam pengetahuan dan mempelajarinya lebih detail. Mari kita beralih ke deskripsi karbohidrat cadangan.
Jamur belum menemukan polisakarida cadangan utama yang melekat pada tumbuhan tingkat tinggi dan banyak alga – pati. Glukosa dalam eumycetes disimpan sebagai glukan, dekat dengan glikogen pati hewan. Selain glukan, jamur juga memiliki karbohidrat penyimpanan lain, beberapa di antaranya unik untuk kingdom jamur. Ini terutama disakarida trehalosa. Untuk waktu yang lama, trehalosa hanya ditemukan pada jamur, itulah sebabnya ia menerima nama keduanya - mikosis. Sekarang juga ditemukan di beberapa tumbuhan tingkat tinggi sebagai senyawa minor. Trehalosa memainkan peran penting dalam adaptasi sel jamur terhadap stres dan pengaturan proses osmotik. Sel jamur juga mengandung gula alkohol - manitol, sorbitol, xylitol, dll.
Lipid
Lipid (ester gliserol dengan asam monokarboksilat alifatik rantai lurus) pentingproduk cadangan, mereka disimpan dalam sel dalam bentuk tetesan lemak. Jamur dicirikan oleh kandungan asam lemak tak jenuh ganda (memiliki beberapa ikatan rangkap dalam rantai alifatik) yang tinggi, seperti linolenat - dengan tiga, dan arakidonat - dengan empat ikatan rangkap. Dalam bentuk fosfolipid (terkait secara eter dengan asam fosfat), lipid adalah komponen utama membran sel. Peran penting dalam penciptaan struktur membran juga dimainkan oleh lipoid sterol, yang memberikan kekuatan membran. Tidak seperti kolesterol hewani, yang memiliki 27 atom karbon dalam satu molekul (C-27), dan fitosterol tumbuhan (C-29), sterol jamur utama adalah ergosterol (C-28).
Metabolit sekunder: pigmen
Jamur tidak memiliki pigmen fotosintesis, tetapi menghasilkan sejumlah besar senyawa yang mewarnai miselium, organ perbanyakan, atau substrat. Secara kimiawi, sebagian besar pigmen adalah terpenoid (karotenoid) atau senyawa aromatik. Mereka melakukan berbagai fungsi. Jadi, turunan oranye dari karoten menginduksi jalannya proses seksual pada jamur mucor; pigmen fenolik hijau tua dan hitam dari aspergillus hanya disimpan dalam alat pembawa spora, yang, tidak seperti miselium substrat, terbentuk di udara, dan dalam spora untuk perlindungan dari sinar ultraviolet; melanin berwarna gelap disimpan di dinding sel, meningkatkan kekuatannya.
Toksin dan antibiotik
Banyak jamur menghasilkan senyawa yang beracun bagi organisme lain, yangsering dicatat ketika deskripsi umum jamur dikompilasi (buku pelajaran kelas 6 atau buku teks untuk universitas). Zat beracun bagi mikroorganisme disebut antibiotik, beracun bagi tanaman - fitotoksin, beracun bagi hewan dan manusia - mikotoksin. Beberapa metabolit jamur, menjadi racun bagi kelompok organisme yang berbeda (mikroorganisme dan tumbuhan, tumbuhan dan hewan), memiliki efek yang kompleks. Antibiotik disintesis oleh banyak jamur yang hidup di tanah, yang harus bersaing untuk substrat nutrisi dengan mikroorganisme lain. Sifat kimiawi dan mekanisme aksinya beragam. Dengan demikian, antibiotik penisilin dan sefalosporin menghambat sintesis dinding sel pada bakteri, trichothecins - sintesis protein pada mikroorganisme eukariotik, griseofulvin - mitosis.
Fitotoksin dan mitotoksin
Fitotoksin yang dikeluarkan oleh jamur ke dalam jaringan tanaman yang terinfeksi menyebabkan kematian sel tanaman, yang kemudian menjadi mangsa empuk bagi parasit. Racun menghambat proses enzimatik dalam sel tanaman yang terinfeksi (misalnya, tentoksin jamur Alternaria menghambat fosforilasi fotosintesis), memiliki efek membranotropik yang kuat dan mempengaruhi pengangkutan zat melalui membran, pengangkutan ion transmembran (asam fusarat, fusicoccin, dll.).
Mikotoksin dibagi menjadi dua kelompok - racun jamur mikroskopis (micromycetes) dan racun jamur makromycete dengan tubuh buah yang besar. Yang pertama sangat berbahaya pada jamur yang menginfeksi tanamanproduk yang digunakan untuk makanan. Misalnya, ergot sclerotia mengakumulasi alkaloid (heterosiklus yang mengandung nitrogen), yang merupakan racun saraf. Mereka tidak hancur saat dipanggang, jadi roti yang dipanggang dari tepung dengan campuran sclerotia tanah sangat berbahaya. Penggunaannya dapat menyebabkan keracunan serius, seringkali berakibat fatal. Parasit sereal lainnya adalah agen penyebab fusarium telinga. Ini adalah jamur Fusarium yang melepaskan racun terpenoid ke dalam biji-bijian, yang juga menyebabkan keracunan serius (roti yang dipanggang dari tepung yang terinfeksi Fusarium populer disebut "roti mabuk" karena menyebabkan pusing, muntah, dan gejala lain yang menyerupai keracunan alkohol parah).
Makanan jamur
Saat ini, cukup banyak informasi tentang nutrisi mereka telah dikumpulkan oleh ilmu biologi. Ciri-ciri umum jamur dari sudut pandang ini adalah sebagai berikut. Nutrisi sebagian besar jamur terjadi dengan mengorbankan tanaman, oleh karena itu mereka memiliki enzim aktif yang menguraikan polisakarida struktural dan penyimpanan pada tanaman hidup dan sisa-sisa tanaman. Ini adalah pektinase yang memecah asam poligalakturonat (pektin) menjadi oligogalakturonida dengan berat molekul rendah, xilanase, selobiase dan selulosa yang memecah selulosa dan hemiselulosa - komponen karbohidrat utama dinding sel tanaman, amilase, yang menguraikan pati, dll. Komponen kedua berat sel tumbuhan setelah selulosa adalah lignin, yang merupakan polimer tiga dimensi cincin aromatik. Terutama banyak dalam sel lignifikasi. Lignin adalah polimer tanaman yang paling persisten, dan hanya jamur (terutama jamur penghancur kayu) yang memiliki enzim lignase yang memecahnya. Jamur parasit yang mempengaruhi integumen hewan dan manusia (kulit, rambut, bulu), mengeluarkan enzim yang menghancurkan protein keratin dari mana mereka dibangun.
Sebagian besar enzim yang disebutkan disintesis oleh sel tidak terus-menerus untuk tujuan penghematan energi, tetapi hanya dengan adanya zat yang sesuai di lingkungan (misalnya, jika tidak ada pektin di lingkungan, maka pektinase tidak disintesis). Mereka tidak konstitutif, tetapi tunduk pada induksi substrat. Selain itu, mereka tidak terbentuk jika media mengandung campuran nutrisi dengan senyawa metabolisme energi (katabolit) yang lebih menguntungkan. Misalnya, produk akhir penghancuran sebagian besar polisakarida adalah glukosa, oleh karena itu, dalam lingkungan yang mengandung glukosa selain pektin atau selulosa, pektinase dan selulase tidak diproduksi. Hampir tidak disarankan untuk melakukan proses kimia yang kompleks untuk mendapatkan glukosa jika sudah ada dalam media pertumbuhan. Regulasi ini disebut represi katabolit.
Reproduksi aseksual
Melanjutkan untuk mengungkapkan topik seperti "Karakteristik umum jamur", kami akan menjelaskan secara singkat fitur-fitur reproduksi. Reproduksi aseksual pada organisme ini dapat dilakukan dengan spora bergerak dan tidak bergerak. Zoospora membentuk sejumlah kecil jamur, akuatik dan terestrial, di mana hubungan genetik dengan akuatik dilacak dengan jelas. Struktur flagela di zoospora oomycetes dan hyphychytria mirip dengan yang dijelaskan untuk ocrophytes.ganggang, dan di chytridiomycetes akan dipertimbangkan dalam deskripsi kelompok ini. Sebagian besar spesies jamur berkembang biak dengan spora yang tidak bergerak, menunjukkan pendaratan mereka yang sangat panjang. Spora dapat terbentuk secara endogen dalam sporangia (sporangiospora) atau secara eksogen (konidia). Spora endogen dilepaskan hanya setelah penghancuran sporangium, yang biasanya terjadi ketika basah. Biasanya, sejumlah besar (ribuan) spora terbentuk di sporangia, namun beberapa spesies membentuk sporangia kecil (sporangiol), di mana hanya ada beberapa spora (kadang-kadang satu). Dalam kasus terakhir, membran sporangioli dan spora dapat bergabung, dan kemudian spora endogen berfungsi sebagai eksogen. Hal ini menunjukkan kemunculan utama spora endogen, yang merupakan prekursor dari spora eksogen.
Reproduksi seksual
Jenis proses seksual yang paling umum, dan paling sederhana, adalah peleburan dua sel vegetatif yang tidak berdiferensiasi menjadi gamet, yang disebut somatogami. Jenis proses seksual yang serupa adalah karakteristik ragi ascomycete, banyak basidiomycetes, dan jamur lainnya. Kadang-kadang berlangsung bahkan tanpa fusi sel, fusi sederhana inti di dalam sel. Proses seksual yang lebih kompleks didahului oleh pemisahan situs miselium pasangan (gametangia), yang kemudian bergabung. Proses seksual seperti itu, gametangiogami, adalah karakteristik dari banyak zigo- dan ascomycota. Akhirnya, jamur juga memiliki gametogami yang sama dengan organisme eukariotik lainnya, yaitu. fusi gamet khusus.
Karakteristik iso- dan heterogami klasik dari alga,hanya ditemukan pada jamur yang lebih rendah - chytridiomycetes. Tidak ada oogami klasik pada jamur sama sekali. Bahkan oomycota, dinamakan demikian karena oogaminya, tidak memiliki gamet jantan (spermatozoa atau spermatozoa), dan telur dalam oogonium tidak memiliki dinding sel sendiri dan disebut oosfer. Beberapa spesies marsupial memiliki oogonium (tetapi tanpa gamet telur betina, yaitu mewakili gametangia), tetapi tidak memiliki antheridium, sehingga pembuahan terjadi oleh hifa vegetatif. Ascomycetes dan jamur karat basidiomycete lainnya memiliki gamet jantan - spermatozoa, tetapi tidak memiliki gamet betina, dan terkadang gametangia (spermatogami). Pada beberapa spesies, spermatozoa memiliki fungsi ganda - gamet jantan dan spora aseksual (konidia).
Kesimpulan
Karakteristik umum jamur: nutrisi dan respirasi, reproduksi spora - semua ini sangat menarik bagi pecinta alam. Bagaimanapun, ini adalah organisme unik yang bukan milik tumbuhan atau hewan. Setelah membuka topik "Karakteristik umum jamur" (Kelas 7) di buku teks, Anda akan mengetahui bahwa mereka merupakan kerajaan yang terpisah. Kingdom lainnya adalah hewan, tumbuhan, virus, dan bakteri. Topik "Karakteristik umum dan pentingnya jamur", ditetapkan dalam buku pelajaran sekolah dan dalam artikel ini, hanya informasi dasar tentang mereka. Seluruh buku telah ditulis tentang mereka, sehingga Anda dapat mempelajarinya untuk waktu yang sangat lama. Salah satu topik yang paling menarik, menurut kami, adalah karakteristik umum jamur kapang. Cetakan adalah salah satunyaspesies organisme hidup paling kuno di Bumi. Itu muncul 200 juta tahun yang lalu dan terasa luar biasa dalam kondisi modern. Buka bagian dari buku teks sekolah mana pun "Kerajaan jamur. Karakteristik umum" (Kelas 6), dan Anda akan menemukan informasi lebih rinci tentangnya.
