من مملكة الفطر الشاسعة ، يعد أكثر من 100 ألف نوع ، والعفن والخمائر هي الأنواع الأكثر غرابة. إمكانات ونطاق استخدامها من قبل البشر واسعة للغاية. ولكن إلى جانب من هم مفيدون وقادرون على خدمة الخير ، هناك الكثير منهم ، يؤثر ضررهم على مناطق مختلفة من الوجود.
استخدام القوالب والخمائر
تاريخ البحث
سمح اختراع المجهر للناس بدراسة الكائنات الحية الصغيرة. يعتبر الهولندي أنتوني فان ليوينهوك هو مكتشف العالم المصغر ، على الرغم من أن أول ميكروسكوب صممه جاليليو. كان ليفينغوك أول من وصف أنواع وأشكال الكائنات الحية الدقيقة. تدريجيًا ، أسفرت هذه الدراسة عن علم كامل يدرس بنيتها وموطنها ونموها وظروف التكاثر ، والتي تسمى علم الأحياء الدقيقة. يعتبر مؤسس علم الأحياء الدقيقة العالم الفرنسي L. Pasteur ، الذي اكتشف قدرة الكائنات الحية الدقيقة ليس فقط على إعادة تدوير بقايا المركبات العضوية الميتة ، ولكن أيضًا لتنقية المياه والتربة. كما أثبت أن كائنات الفطريات والخمائر قادرة على أداء وظائف مفيدة للإنسان والتسبب في ضرر.
مع تطور علم الأحياء الدقيقة ، تم اكتشاف العديد من الاكتشافات المهمة من قبل العلماء الروس: LS Tsenkovsky ، I.I. Mechnikov ، NF Gamaleya ، D.I.Ivananki وغيرها. بمساعدتهم ، لأول مرة ، تم وضع أساس عقيدة المضادات الحيوية وظهر علم الفيروسات - علم الفيروسات -.
في الوقت الحاضر ، يكرس الكثير من الوقت والجهد لدراسة القوالب والخمائر ، وكذلك استخدامها وتأثيرها ، مما يفتح إمكانيات جديدة لاستخدامها في العديد من قطاعات الاقتصاد الوطني.
الخصائص العامة
الفطر هدايا لذيذة وصحية للطبيعة ، توجد في الغابات والمروج ، ولديها أجسام فواكه كبيرة. لكن العلم لا يعرف أقل فائدة وأكثر تنوعًا من الممثلين الموجودين لهذه المملكة - أشكال الفطريات العفن.
ظهرت قبل حوالي 200 مليون سنة.
بعض الأصناف هي mycelial ، تتكون من تكوينات خيوطية (مفردة أو متعددة الخلايا) - خيوط.
البعض الآخر - إلى الخميرة (الخلايا المستديرة) ، تتكاثر بالتبرعم.
والنوع الأخير - macromycetes - هم الفطر التقليدي في فهمنا.
الفطريات العفن
تشمل القوالب الفطريات المجهرية التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
اسمها الشائع هو الميكروميت - مجموعة من الفطريات تنتمي إلى الجزء السفلي والأعلى جزئيًا. حسب نوع الطعام هم السبروتروف. وخصائصهم الرئيسية هي القدرة على معالجة بقايا الكائنات الحية ، وتحويلها إلى مركبات عضوية وغير عضوية. ولكن يمكن أيضًا العثور على طفيليات من بينها ، مثل سلالة البنسيلات ، تستقر على سطح التفاح وتتسبب في تعفن بني ناعم.
التوزيع في الطبيعة شبه موجود في كل مكان. من الصعب المبالغة في تقدير أهميتها في دورة المادة والطاقة في المحيط الحيوي. إنهم لا يصعب إرضائهم عن ظروف المعيشة: الشيء الرئيسي بالنسبة لهم هو الدفء والرطوبة العالية ووسيط المغذيات. مستعمراتهم قادرة على إصابة المواد العضوية وغير العضوية ، وتشكيل لويحات مميزة.
إيرينا سيليوتينا (عالم أحياء):
السمة المميزة للقوالب هي تكوين العفن على العناصر الغذائية. يمكن أن يشبه نسيج العنكبوت ، ويكون رقيقًا أو متربًا ، وله مجموعة متنوعة من الألوان. غالبًا ما يرتبط اسم الفطريات بلون اللوحة: العفن الرمادي ، العفن الأخضر ، العفن الأسود ، إلخ. شكل ولون القالب هي ميزات منهجية. يعتبر أحد الشروط الضرورية لتكوين العفن هو رطوبة كافية لركيزة المغذيات والرطوبة النسبية العالية للهواء المحيط. معظم القوالب هي نباتات الرخويات ، ولكن هناك أيضًا طفيليات اختيارية للنباتات والحيوانات والبشر. تتميز بمجموعة واسعة جدًا من الإنزيمات ، والتي بفضلها يمكن أن تعيش على مجموعة متنوعة من العناصر الغذائية.
يتميز هيكل معظم القوالب ، على الرغم من تنوع أنواعها ، بسمات مشتركة. فطرياتها لها تداعيات كثيرة دون تكوين أجسام مثمرة كبيرة. يتكون الجسم النباتي من عدد كبير من الخيوط الرفيعة - خيوط ، منتشرة على السطح أو داخل بقايا كائن حي. ومع ذلك ، يمكن أن تحتل مساحات كبيرة وتنمو بسرعة. هم حقيقيات النوى ، أي أن خلاياهم تحتوي على نواة وجهاز جيني فيها ، على عكس بدائيات النوى ، التي تنتمي إليها البكتيريا. لا تحتوي خلاياها على الكلوروفيل ، مما يمنح النباتات لونها الأخضر والقدرة على تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مغذيات.
تتكاثر بالطرق التالية:
- نباتيًا: من خلال أجزاء من الفطريات ، والتي تنتشر ، تبدأ في الوجود في الوسط الغذائي ، ككائن مستقل ؛
- جنسياً: عندما تتحد خليتان جنسيتان معًا لتشكيل زيجوت ؛
- اللاجنسي: مع تكوين عدة أنواع من الجراثيم.
خميرة
تحتاج الخميرة إلى الأكسجين لتعيش
تنتمي الخميرة إلى الفطريات أحادية الخلية ، وهناك أكثر من 1500 نوع من ممثلي الفطريات غير الفطرية والفطريات القاعدية. تعتبر واحدة من أقدم الكائنات الحية التي يزرعها البشر. ليس لديهم فطريات. يختلف شكل الخلية ، وتتراوح الأحجام من 6 إلى 12 ميكرون إلى 40 ميكرون. هؤلاء هم ممثلو حقيقيات النوى ذاتية التغذية التي تستخدم المواد العضوية للتغذية من أجل الحصول على الكربون والطاقة مدى الحياة.
تختلف في أنها أكثر طلبًا على الظروف الغذائية من القوالب. لحياة هذه الكائنات أحادية الخلية ، الأكسجين ضروري ، ولكن في حالة عدم وجوده ، فإنها تتلقى الطاقة من الكحوليات التي تشكلت أثناء التخمير. في الظروف اللاهوائية ، يمكن أن تتغذى فقط على الجلوكوز ، وفي الظروف الهوائية ، تستخدم الهيدروكربونات والمركبات العضوية والعطرية والكحول والدهون.
تتكاثر الخميرة عن طريق القسمة أو في مهدها أو عن طريق الاتصال الجنسي ، وتحدث هذه العملية في الظروف المثلى بسرعة عالية. يحدث الانقسام والتبرعم من خلال التكوين ، وعندما ينمو ، ينفصل عن الخلية الأم لخلية جديدة ، والتي نمت إلى حجم معين.
أنواع العفن والخميرة
يحتوي تصنيف القوالب المعروفة للعلم على أكثر من 300 نوع. تصنيف الأكثر شهرة لديهم الوصف التالي:
- البنسلي: أشهر ممثلو جنس القوالب الموجودة. تم العثور عليها في أماكن مختلفة ، موطنها الطبيعي هو التربة. يشمل الأنواع عن طريق التغذية - السبروتروف والطفيليات الضعيفة. يعتمد التقسيم على الميزات الهيكلية للكونيديوفوريس ويعتمد على طبقات الفرش بالكونيديا. البنسلين المضاد الحيوي هو أحد أفضل منتجاتهم المعروفة. في عام 1929 ، كشف عالم الأحياء الدقيقة الاسكتلندي أ. فليمينغ لأول مرة عن تأثير مضاد للجراثيم في ممثل الجنس وعزل مادة منه ، والتي كانت تسمى "البنسلين". تبدو الأجسام المثمرة لنحو 40 من أنواعها مثل المخروطية ، مرئية بدون وسائل بصرية خاصة ولها ألوان مختلفة. فطرياتها متفرعة وشفافة. تتكاثر عن طريق الجراثيم.
- فطر الرشاشيات: قوالب هوائية أعلى والتي تشكل مستعمرات زغبية مسطحة الشكل. يحتوي القيلة على الحاجز وينتشر عن طريق الجراثيم. مقاوم للغاية للتأثيرات الخارجية. إنهم يفضلون ركائز غنية بالأكسجين والكربون - السكريات الأحادية والسكريات الأحادية ، كما أنها تصيب الأنواع المحتوية على النشا ، الموجودة على الخبز والمنتجات الغذائية الأخرى. يختلف الفطر Aspergillus عن البنسلي في أن خيوطه المثمرة في القمة تحتوي على ثخانات مع نتوءات شبيهة بالقضيب ، تشبه بشكل عام "رأس أشعث". من هذه النتوءات يتم فصل سلاسل الجراثيم.
- موكور: جنس من القوالب السفلية المنتشرة في التربة ، و mycelium منها عبارة عن خلية كبيرة متعددة النوى متفرعة لا تحتوي على أقسام. الجزء العلوي من كل من sporangiophores عديم اللون ، يصل إلى عدة سنتيمترات في الطول ، ينتهي برأس أسود تنضج فيه الجراثيم. تشكل هذه الفطريات العفن على الطعام وتتميز بقدرتها على التسبب في الفطريات (الأمراض الفطرية). Mukors هي السبروتروفس حسب نوع الطعام.
- الفيوزاريوم: العفن مشوهة ، ممثل عن ascomycotaceae. تسبب أنواعها أضرارًا كبيرة للاقتصاد الوطني ، مما يؤثر على النباتات والحيوانات. تسبب مجموعة متنوعة من الأمراض المعروفة باسم الفيوزاريوم... البعض قادر على التطور في تكافل مع النباتات ، الذين يعيشون على جذورهم وينتج إطلاقًا للمواد التي لها تأثير مفيد على النبات.
ينقسم فطر الخميرة إلى مجموعات وفقًا لطريقة التكاثر وبعض الخصائص الأخرى. هناك غير سبوروجينك أو سبوروجينيك أو سبوروجينيك. غالبًا ما يطلق على الأول اسمًا يشبه الخميرة ويتم تمييز الأجناس التالية:
- المبيضات: تشكل فطريات كاذبة وتتكاثر بالتبرعم.
- تورولوبسيس: يحتوي على خلايا مستديرة وبيضاوية ، لا تشكل فطريات كاذبة وكربوهيدرات ضعيفة التخمر ، وغالبًا ما تكون آفات.
- رودوتورولا: تتكاثر على الطعام ، وتشكيل أصباغ - الأحمر والأصفر والوردي والأسود.
تتميز العائلات عن قسم الخميرة التي تشكل الأبواغ:
- فطريات السكريات: تتميز بقدرتها على تخمير السكريات
- الفصام الفصامي: تستخدم في صناعة التخمير (في إنتاج المشروبات الكحولية ، الكحول ، الخل ، الخميرة ، إلخ.)
- كود السكر: تنتمي لآفات هذه الصناعة.
الاستخدام البشري
تستخدم القوالب في العديد من مجالات النشاط البشري. دورهم مهم بشكل خاص في صناعة الأغذية والأدوية.
ومع ذلك ، فهي لا تجلب دائمًا الفوائد ، وتسبب الضرر والخسارة ، وتجبر على إنفاق الكثير من الأموال ، والجهود المبذولة لمكافحتها وتأثيرها المدمر.
في صناعة المواد الغذائية
وجدت الخميرة طريقها إلى الطهي
يستخدم العفن والخميرة في صناعة المواد الغذائية.
عند الخبز ، يتم استخدام الخميرة - فهي تعطي مسامية الخبز وخصائص غذائية إضافية وتزيد من عمر التخزين الطازج. ويضيف إليها إنزيم الأميليز ، الذي يفرزه العفن ، رائحته وطعمه. في نفس الوقت ، يزيد إنزيم آخر - إنفرتيز - مدة صلاحية منتجات الحلويات.
لإنتاج الكحول ، يتم استخدام فطريات خميرة خاصة معزولة من الطحالب ، وللثقافات - نقية الثقافات من نوع معين من الخميرة ، والتي تعطيها طعم ورائحة خاصة.
في إنتاج الجبن ومنتجات الألبان المخمرة ، يتم استخدام مزارع الخميرة وبعض أنواع العفن. جنبا إلى جنب مع البكتيريا ، تشارك الفطريات في تخمير الحليب لإنتاج الكفير. في إنتاج الجبن ، يتم استخدام الفطر من جنس Torula لتخميرهم. وممثلهم من عشيرة البنسيلوم ما يسمى. لا غنى عن "قالب نوبل" للحصول على أصناف "Camembert" و "Roquefort" و "Brie" ، مما يمنحهم بنية مميزة (مع وجود قالب مزرق في سمك كتلة الجبن) وطعم فريد.
يتم تحسين جودة منتجات اللحوم والأسماك من خلال إنزيم بروتيناز فطري المنشأ. من اللحوم النيئة والصلبة أو الأسماك ذات الجودة الرديئة ، يصنع منتجًا رقيقًا وناعمًا ، ويحسن مذاقه أيضًا. فطريات الخميرة من جنس Torulopsis ، المضافة إلى الزبدة ، لا تسمح لها بالتأثر بأنواع أخرى من العفن ، مما يضعف مذاقه ويقصر مدة صلاحيته. و الرشاشية ، التي تبدو كونديديا مثل العفن الأسود ، تنتج حمض الستريك.
في الزراعة والصناعات الأخرى
في الزراعة ، تُستخدم أيضًا القوالب والمواد المشتقة منها على نطاق واسع. Trichodermin التي تم الحصول عليها منها بنجاح يمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض التي تصيب النباتات. تستخدم بعض أنواع القوالب الخطرة على الآفات الحشرية في مكافحتها. بعض الفطريات من جنس Fusarium تعزز نمو النبات وتزيد من إنتاجيته.
ومع ذلك ، من بينها العديد من الطفيليات المسؤولة عن التلف واختصار العمر الافتراضي للمنتجات ، والتي تطلق السموم في عملية نشاطها الحيوي. يمكن أن تؤدي حتى إلى الاحتراق التلقائي للمنتجات القابلة للاشتعال - القش والتبن ومحاصيل الأعلاف. تستخدم مبيدات الآفات لمكافحتها.
الاستخدام الطبي
يستخدم البشر على نطاق واسع القوالب للأغراض الطبية. إن مساعدة ممثلهم ، البنسيلوم ، لا تقدر بثمن في إنشاء البنسلين المضاد الحيوي ، الذي ساعد ظهوره على إنقاذ صحة الملايين من الناس. اليوم ، السيفالوسبورينات هي واحدة من أكثر المجموعات شعبية وفعالة. جعل تطور علم الأحياء الدقيقة من الممكن إجراء اختبارات يتم من خلال معالجة القوالب بالمطفرات الكيميائية ، الحصول على أشكالها الجديدة - مضادات الفطريات ، إنتاج البنسلين ، الستربتوميسين وإنتاج المضادات الحيوية الأخرى بكميات كبيرة.
العقاقير المهمة بنفس القدر المستمدة من القوالب هي الستاتين ، وتستخدم لخفض نسبة الكوليسترول وعلاج تصلب الشرايين.
استخدام الخميرة في الطب لا يقل أهمية. في الشكل المجفف ، يتم استخدامها للحصول على الأدوية والمكملات الغذائية ، في شكل سائل ، يتم استخدامها لعلاج الحساسية واستعادة البكتيريا الدقيقة في الجهاز الهضمي.
قوالب و خميرة. دروس الفيديو الأحياء الصف 5
قوالب و خمائر | علم الأحياء الصف 6 # 9 | درس المعلومات
قوالب و خميرة. علم الأحياء الصف 5.
الفطريات المسببة للأمراض وتدابير المكافحة
ظروف درجة الحرارة والرطوبة في منازلنا جيدة في بعض الحالات لتكاثر وحياة العفن الفطري.
غالبًا ما يكون لدى الشخص رد فعل تحسسي تجاه الفطريات العفن. تأثير العفن الأسود في المنزل هو إطلاق السموم. يدخلون الجهاز التنفسي ، مما يقوض الصحة ويثير مضاعفات مختلفة. لتدمير العفن الأسود ، يتم التطهير باستخدام عوامل تدمر السلالات الضارة وتدابير مكافحة الرطوبة.
التسمم بالطعام المتعفن خطير أيضًا. أخطرها هو فطر Aspergillus الأصفر ، الذي يميل إلى النمو على مجموعة متنوعة من ركائز الطعام - البقوليات والبذور الزيتية والكاكاو والقهوة والأسماك المجففة والمربى.
حتى في إنتاج التكنولوجيا العالية لمواد البوليمر ، فإن المهمة الهامة هي حمايتها من التلف البيولوجي بسبب القوالب المسببة للأمراض. يساعد تحديد معايير مقاومة البوليمرات لمثل هذه العوامل على منع تدهورها وزيادة عمر الخدمة.
خاتمة
يتم تحديث المعلومات حول تطور علم الأحياء الدقيقة والحقائق التي كشف عنها باستمرار. المهمة البشرية هي توجيه خصائص القوالب في الاتجاه الصحيح.