Морфология и классификация грибов

Цитология и строение клетки

Исторически организмы относили к царству Fungi (Mycota), но позже часть из них перенесли в царство хромовиков (Chromista). Сегодня микробиология изучает Настоящие грибы — царство Eumycota. Они повсеместно распространены в природе, особенно в почве.

Внутренняя структура грибной клетки типична для эукариот: присутствует оформленное ядро с оболочкой, цитоплазма и органеллы. Однако внешние оболочки имеют яркие отличия:

• Клеточная стенка: жесткая и многослойная. В её состав входят полисахариды (хитин, маннаны, глюканы, целлюлоза), а также липиды и белки. Некоторые виды способны образовывать капсулу.
• Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ): содержит гликопротеины, фосфолипиды и, что критически важно для медицины, эргостеролы. Именно эргостерол, отличающийся от холестерина клеток человека, выступает главной мишенью для многих фармакологических противогрибковых препаратов.

Вегетативные клетки грибов при окраске ведут себя как грамположительные (Гр+) и являются некислотоустойчивыми.

Морфологические формы: плесени и дрожжи

Тело гриба носит название таллом. По своей структуре выделяют две основные формы роста: гифальную (мицелиальную) и дрожжевую.

Гифальные грибы (плесени) Базовой структурной единицей плесеней является гифа — тонкая ветвящаяся нить толщиной от 2 до 100 мкм. Совокупность гиф формирует мицелий (грибницу). Гифы делятся на:

1. Вегетативные: врастают в питательный субстрат и обеспечивают питание.
2. Воздушные (репродуктивные): поднимаются над поверхностью и несут структуры для размножения.

По строению мицелия грибы делят на:

• Низшие: гифы лишены перегородок. Весь таллом — это одна гигантская многоядерная клетка (ценоцитный мицелий).
• Высшие: гифы разделены специальными перегородками с отверстиями — септами.

Дрожжевые и дрожжеподобные грибы Это одноклеточные организмы, чаще всего овальной формы. Истинные дрожжи размножаются как половым, так и бесполым путем (почкованием или делением). Одноклеточный рост при почковании может приводить к формированию псевдогиф — цепочек из удлиненных клеток, которые не имеют общей оболочки, присущей истинному мицелию (это называется псевдомицелием). Дрожжеподобные грибы морфологически неотличимы от истинных дрожжей, но полностью лишены полового способа размножения (размножаются только вегетативно). В медицинской практике их часто объединяют в общую группу «дрожжей».

Явление диморфизма

Некоторые виды обладают диморфизмом — уникальной способностью переключать форму своего роста между мицелиальной и дрожжеподобной. Этот процесс жестко зависит от температуры окружающей среды:

• При комнатной температуре (обычно при культивировании на питательных средах) гриб растет в виде гиф и образует мицелий.
• При попадании в организм человека (температура 37 °C) он трансформируется в дрожжевую фазу, что часто связано с его патогенными свойствами.

Размножение и спорообразование

Грибы способны размножаться двумя основными путями. Стадии гриба, размножающиеся половым путем (с образованием гамет и половых спор), называются телеоморфами. Стадии, использующие бесполое размножение (фрагментация гиф, почкование, бесполые споры) — анаморфами.

Бесполые споры делятся по месту своего формирования:

• Эндогенные (спорангиоспоры): созревают внутри специальной замкнутой структуры — спорангия. Типичны для рода Mucor.
• Экзогенные (конидии): образуются открыто на концах плодоносящих гиф — конидиеносцев. Встречаются у Penicillium и Aspergillus.

Механизмы образования конидий различны: артроконидии получаются путем равномерного септирования и расчленения гифы, а бластоконидии — в результате почкования. По размеру выделяют мелкие одноклеточные микроконидии и крупные многоклеточные макроконидии.

Для выживания в неблагоприятных условиях грибы формируют покоящиеся формы: толстостенные хламидоспоры (хламидоконидии) и склероции (твердые клеточные массы, покрытые плотной оболочкой).

Таксономия и медицинское значение

Глобально царство Eumycota классифицируется по наличию полового процесса. Это деление лежит в основе выделения совершенных и несовершенных грибов.

Совершенные грибы имеют половой способ размножения. В медицине значимы три типа:

1. Зигомицеты (Zygomycota)
2. Аскомицеты (Ascomycota)
3. Базидиомицеты (Basidiomycota)

Несовершенные грибы способны только к бесполому размножению. Они выделены в формальную (условную) группу — Дейтеромицеты (Deuteromycota).

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Механизмы действия антимикотиков на эргостерол клеточной мембраны
• Подробная морфология родов Mucor, Penicillium и Aspergillus
• Клиническое значение диморфизма при системных микозах
• Процессы формирования склероциев и хламидоспор
• Патогенные представители несовершенных грибов (Deuteromycota)

Другие темы раздела «Морфология и классификация микробов»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.