Строение клетки грибов

Клетка большинства грибов — это часть гифы. У аскомицетов и дсйтеромицетов мицелий делится поперечными перегородками на отдельные камеры, но называть эти камеры клетками можно с большой натяжкой, так как у многих видов грибов клетки содержат нефиксированное число ядер, редко одно, чаще 2…3 и даже 20. Клеточная перегородка имеет центральную пору, через которую из одной клетки в другую могут мигрировать питательные вещества, вирусы и даже ядра. Клетка, или камера, грибов состоит из хорошо выраженной клеточной стенки толщиной около 0,2 мкм и цитоплазмы с мембранными структурами.

Клеточная стенка. Клеточная стенка определяет устойчивую форму гифы. Она представляет собой плотную упругую полимерную структуру, выполняющую опорно-механическую функцию, защищает клетку от воздействия внешних факторов, обладает избирательной проницаемостью для веществ различной химической природы. Клеточная стенка у грибов на 80… 90% состоит из полисахаридов, азотсодержащих (хитин) и безазотистых. В клеточной стенке содержатся также белки, липиды, полифосфаты, нуклеиновые кислоты. В состав клеточной стенки входят РНК (1% сухой массы), ферменты, которые принимают участие в ее наращивании в длину. В наружных слоях стенки откладываются пигменты — меланины, содержание которых составляет 2…3% сухой массы гифы. Постоянные компоненты клеточной стенки грибов — липиды, которые представлены в основном насыщенными жирными кислотами.

Цитоплазма. Внутреннее содержимое клетки составляет цитоплазма — коллоидная фаза с различной степенью вязкости. Через цитоплазму осуществляется непосредственная связь между органеллами клетки. В цитоплазме располагаются ядра, мембранные структуры, рибосомы, лизосомы, ломасомы, митохондрии, вакуоли.

Ядро — основная структура любого эукариотного организма. Оно осуществляет генетическую, формативную и метаболическую функции, контролируя дифференциацию клетки, синтез белка и других соединений, обменные процессы, размножение, синтез клеточных структур de novo. Обычно в грибной клетке содержится не одно, а несколько ядер. Ядро у грибов имеет четкие границы, определяемые двойной мембраной, содержит ядрышко и хроматиновую сеть. Ядерная мембрана имеет поры, через которые идет перенос макромолекул из ядра в цитоплазму. Размеры ядер находятся в пределах 1 …3 мкм, но у некоторых грибов их размеры достигают 20… 25 мкм. В вегетативном мицелии по мере роста и деления клеток преимущественно осуществляется митотическое деление ядра (все стадии митотического деления ядра хорошо описаны цитологически); при образовании гамет и прорастании зиготы осуществляется мейоз. При митотическом делении ядра идет удвоение хромосом, образуется диплоидное ядро, при мейозе — уменьшение хромосом и образование гаплоидного ядра.

В мицелии грибов могут быть одновременно ядра диплоидные и гаплоидные. Это так называемый гетерокариоз грибов.

Мембранные структуры представлены цитоплазматической мембраной, цитоплазматическим ретикулюмом и аппаратом Гольджи. Цитоплазматическая мембрана выполняет несколько функций: увеличивает поверхность клетки, участвует в транспорте веществ, осуществляет другие метаболические процессы.

Цитоплазматический ретикулюм (система внутренних мембран, или эндоплазматическая сеть) представляет собой систему канальцев, пузырьков или цистерн.

Аппарат Гольджи представляет собой группу пузырьков различного диаметра или дисковидных пластинок с одинарной мембраной. Аппарат Гольджи морфологически связан с ядерной мембраной и другими мембранами эндоплазматического ретикулюма. Роль аппарата Гольджи многогранна: это транспортная структура, а на отдельных его элементах идет синтез новых мембран.

Рибосомы — частицы, состоящие из РНК и белков, расположены на внутренней стороне канальцев, пузырьков или цистерны цитоплазматического ретикулюма. На рибосомах осуществляется синтез белка. Рибосомы в основном содержатся в цитоплазме диффузно.

Лизосомы, являющиеся производными аппарата Гольджи, разнообразные по форме тельца. Они отшнуровываются от аппарата Гольджи в виде пузырьков и распределяются по клетке, выполняя различные функции: расщепляют белки; в них отлагаются и расщепляются все вещества, подлежащие удалению из клетки.

Ломасомы — образования в виде пузырьков, возникающие между клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной в результате отслоения мембраны от стенки. В ломасомы поступают ферменты лизиса и синтеза клеточной стенки из апикальных везикул; через них же идет ее новообразование.

Митохондрии — структуры с двойной мембраной. Наружная поверхность митохондрий гладкая, внутренняя образует впячивания, которые называют кристами. Кристы увеличивают активную поверхность митохондрий. На митохондриях располагаются многие ферменты, в частности ферменты окислительного фосфорилирования, цепи переноса электронов и др., здесь происходит биосинтез белков, углеводов, липидов. Митохондрии имеют собственную ДНК, локализованную в определенных зонах, которые можно назвать митохондриальными «нуклеотидами». Поэтому митохондрии являются саморепродуцирующимися структурами, а не возникают в клетке de novo.

Вакуоли — производные или эндоплазматического ретикулюма, или аппарата Гольджи, которые находятся в цитоплазме. Если вакуоли являются производными эндоплазматического ретикулюма, то они содержат запасные питательные вещества: волютин, липиды, гликоген. Если же вакуоли являются производными аппарата Гольджи, то они аккумулируют продукты обмена, ставшие токсичными.