Устройство на гъбите

Гъбите или фунги представляват растителни, безхлорофилни еукариотни микроорганизми. При оцветяване по Грам се багрят в синьо и се определят като Грам-положителни. Те са обединени в отделно царство Гъби (Regum Fungi), което включва над 500 хил. вида. Малка част от гъбите са патогенни (болестотворни) за човека и причиняват инфекции на кожата, лигавиците и по-рядко на вътрешните органи, които се наричат микози, както и алергични заболявания.

В зависимост от своите морфологични особености, гъбите се разделят на:

• нишковидни гъби;
• дрожди;
• несъвършени гъби.

Устройство на гъбите - нишковидни гъби

Нишковидните гъби притежават като основен структурен елемент т.нар. хифа, която представлява вегетативна форма на гъбите и е с пръчковидна форма. Тя има голяма дължина, понякога достигаща няколко метра, а напречния й диаметър е от порядъка на 1-10 микрометра (µm). Хифата има добре оформена тънка и еластична клетъчна мембрана, а ядрото (1-2) й е морфологично оформено и има собствена мембрана. Този белег отличава гъбите от прокариотните микроорганизми и ги определя като еукариоти.

Представители на нишковидните гъби са плесените, при които хифите се различават по един от основните белези - при част от тях хифите са септирани (отделени) с преградни стени, а при другите не са септирани. При благоприятни условия плесените се размножават безполово (вегетативно) и посредством образуване безполови спори. Хифата се дели напречно, след което се удвоява или се удължава от двата си края. При размножаването им върху твърда хранителна среда се формират колония, която носи названието мицел. Различните видове плесени образуват пигменти с различен цвят, които придават на колониите пигментиран вид - бели, червени, черни и пр.

При култивиране на плесените на хранителни среди една част от хифите проникват в дълбочина и формират субстратен мицел, а другата се намира във въздуха над средата и се нарича въздушен мицел. Чрез субстратния мицел се осъществява храненето на колонията, а чрез въздушния мицел - размножаването. Върху въздушните разклонения на мицела се извършва размножаването на безполовите спори, които се развиват като размножителни органи - спорангиеносци или конидиеносци, чийто край се разполагат безполовите спори. При плесените те служат като органи за безполово размножаване и за разлика от спорите на бацилите, те се образуват, независимо от условията на средата. В плесените е възможно и полово размножаване.

Независимо от формата или размера си, гъбите са хетеротрофни и извличат храната си външно, като освобождават хидролитични ензими в непосредствената им среда (абсорбционно хранене).

Основните хифомицели са три вида:

1. Мукор (Mukor) - представлява едноклетъчна нишковидна плесен с големи размери и несептирани хифи. Мицела във въздушната среда се състои от спорангиеносеци, чийто свободен край е удебелен и около него се образува спорангият, представляващ торбовидно образувание. В него се разполагат множество ендоспори. След узряването на спорангия спорите се освобождава при попадане в благоприятни условия се развиват и образуват хифи. Типичен представител на този вид плесени е Mukor mucedo.

2. Аспергилус (Aspergillus) - при него хифите в субстратния мицел са септирани, докато тези във въздушното пространство са несептирани и се наричат конидиеносци. Свободният край на последните е леко задебелен (колумела) и от тях в радиална посока изхождат шипчета (стеригми), върху които се образуват екзоспори - конидиеви спори. Aspergilus niger е главният представител на тази група плесени.

3. Пеницилум (Penicillium) - характерна особеност на този вид плесен е, че и субстратните, и въздушните хифи са септирани. При тях стеригмите са метловидно разположени и върху свободния им край се формира конидиеви спори. Penicillium chrysogenum, известен преди като P. notatum, е представител на вида пеницилиум, които образува антибиотичното вещество пеницилин.

Хифите притежават голям набор от ензими, които позволяват разнообразна биохимична активност на плесените и участието им в обляната на веществата в природата. Някои от тях се използва в индустрията и в производството на храни, хранителни добавки, медикаменти (антибиотици, ензимни препарати), при зреенето на различни видове сирена и пр.

Устройство на гъбите - дрожди

Дрождите (saccharomycetes) представляват едноклетъчни безхлорофилни микроорганизми, чиято форма може да бъде кръгла, овална, елипсовидна и много рядко пръчковидна. Големината им варира между 5-10 µm и притежават двойноконтурна ригидна клетъчна обвивка, както и морфологично диференцирано ядро. Клетъчната цитоплазма съдържа множество включвания с мастен, белтъчен или въглехидратен произход и вакуоли.

Размножаването на дрождите се реализира по безполов или по полов начин. Безполовото размножаване се извършва с просто пъпкуване, което при благоприятни условия придава на клетката дървовиден изглед. Половото възпроизводство се осъществява посредством конюгация - сливане на две клетки, при което клетъчната обвивка се отваря на местата на сливането и последва обмяна на генетичен материал. След образуването на две дъщерни клетки възпроизводството продължава по безполов начин - чрез пъпкуване. Дрождите формират и спори, в които могат да се включат 2, 4, 8 или 16 клетки, които се наричат аскоспори.

Дрождите се повсеместно разпространени в природата и се характеризират с висока биохимична активност, което ги прави един от основните участници в кръговрата на веществата в природата. Те осъществяват спиртната ферментация и се използват широко в промишлената микробиология.

Устройство на гъбите - несъвършени гъби

Несъвършените гъби (Fungi imperfecti, Deuteromycota) се наричат още дрождеподобни микроорганизми, които формират многоклетъчни мицели. Възпроизводството им се осъществява по безполов начин, като хифите се разпадат на отделни фрагменти. Те на по-късен етап могат да се размножават и чрез пъпкуване.

Съществуват над 25 хил. вида несъвършени гъби, повечето от които не причинява заболявания при човека. Патогенни видове са причинителите на кандидомикози - Candida albicans, Cryptococcus neoformans, дерматофити и др. Фунгите са развили множество механизми, чрез които колонизират човешкия и животинския организъм. Способността да се развиват при температура от 37°C е една от най-важните. Продукцията на кератиназа позволява на дерматофитите да разграждат кератина в кожата, косата и ноктите. Характерен е т.нар. диморфизъм, които позволява на някои гъби, които съществуват в природата като плесени, да преминат към дрождевидна форма в гостоприемника и по този начин да станат патогенни. За разлика от това, Candida albicans съществува под формата на дрожди от нормална флора на човек, но става инвазивна в нишковидна форма. В допълнение, антифагоцитните свойства на капсулата на Cryptococcus neoformans и способността за адхериране на C. albicans позволяват реализирането на болестотворния потенциал за тези гъбички.

Гъбите могат да се разпространят локално, като дерматофити върху кожата или еумикотични мицетоми в подкожната тъкан. Sporothix schenckii, друг подкожен патоген, се разпространява чрез лимфните съдове. Системните микози обикновено се дължат на гъбична инфекция на белите дробове. Причинителите се фагоцитират от алвеоларните макрофаги, но не се унищожава и с тях разпространяват хематогенно до отдалечени места в тялото. Изключение е Cryptococcus neoformans, който се разпространява, без да бъде фагоцитиран. Болестните прояви на някои гъбични инфекции се дължат от части на реакцията на имунната система на гостоприемника към тях. Пример за това са алергичните реакции, предизвикани от някои гъбички.