Sienten ominaisuudet, esiintyminen, solurakenne, ravitsemus, sienirihmasto, sienirihmasto.

Tässä artikkelissa perehdymme seuraaviin asioihin: Sienten ominaisuudet, esiintyminen, solurakenne, ravitsemus, Thalluksen järjestäytyminen, Mycelium.

Sienten määritelmä

Sieni (yksikössä: fungus) on heterotrofinen monisoluinen eukaryoottinen organismi, jolla on tärkeä rooli ekosysteemien ravinteiden kierrossa. Biologiaa, jossa tutkitaan sieniä, kutsutaan mykologiaksi.

Sienet noudattavat sekä suvullisia että suvuttomia lisääntymismenetelmiä joskus ne esiintyvät symbioottisissa yhteyksissä kasvien ja bakteerien kanssa.

Termi sieni on omaksuttu latinankielisestä sanasta fungus, joka tarkoittaa sieniä. Sana mykologia tulee kreikankielisestä sanasta mykes, joka tarkoittaa ”sieni” ja logos tarkoittaa ”diskurssi”.

Esimerkki: Esimerkkejä sienistä ovat hiivat, ruosteet, smuts, homeet, homeet ja sienet.

Sienten yleispiirteet/ Fungi Characteristics

• Ne ovat eukaryoottisia eliöitä.
• Arvioidaan, että maapallolla on noin 1,5 miljoonaa sienilajia.
• On noin 300 sienilajia, jotka ovat ihmiselle tartuntavaarallisia.
• Neissä on aito ydin, mikä tarkoittaa, että ydin on kalvojen ympäröimä.
• Ne ovat luonnossa heterotrofisia eli ne eivät tuota ruokaansa itse.
• Neiltä puuttuu verisuonisto (ksyleemi ja floemi puuttuvat) eli sienet ovat verisuonettomia eliöitä.
• Klorofyllipigmentti puuttuu sienistä, koska ne ovat a-klorofylliä.
• Sienet sisältävät soluseinän, joka koostuu kitiinistä.
• Sieniltä puuttuu alkioaste.
• Sienet lisääntyvät muodostamalla sekä suvuttomia että sukupuolisia itiöitä. Esimerkkejä suvullisista itiöistä ovat oosporit, zygosporit, askosporit, basidiosporit jne. ja esimerkkejä suvuttomista itiöistä ovat sporangiosporit, aplanosporit, zoosporit, konidiat jne.
• Sienet suorittavat kitiinin biosynteesiä.
• Jotkut sienet sisältävät pieniä tumia, joissa on toistuva DNA.
• Sienet ovat luonnostaan liikkumattomia, ne eivät voi liikkua.
• Sienissä ydinkuori ei liukene mitoosin aikana.
• Sienissä esiintyy sukupolven vuorottelua, ja ne sisältävät sekä haploidi- että diploidivaiheita.
• Sienten vegetatiivinen runko koostuu mikroskooppisista säikeistä, joita kutsutaan hyfeiksi. Hiivat eivät tuota hyfoja, ne ovat yksisoluisia.
• Sienet muodostavat hyfaverkoston, joka tunnetaan nimellä mycelium.
• Kasvien ja sienten fyysinen rakenne on samankaltainen, mutta kemiallisesti ne ovat erilaisia. Sienten soluseinämä koostuu kitiinistä (C8H13O5N)n.
• Sienten solukalvo koostuu ainutlaatuisesta sterolista ja ergosterolista.
• Useimmat sienet kasvavat happamissa ympäristöissä (sietävät hapanta pH:ta).
• Sienet sisältävät useita eksoentsyymejä, kuten hydrolaaseja, lyaaseja, oksidoreduktaaseja, transferaaseja jne. jotka auttavat ruoan sulatuksessa.
• Sienet varastoivat ravintonsa tärkkelyksen muodossa.
• Sienet voivat olla saprofiitteja (saavat energiaa kuolleista ja hajoavista aineista) tai loisia (elävät isännässä, hyökkäävät ja tappavat) tai symbionttia (hyödyttävät toisiaan).
• Saprofyyttisten sienten optimilämpötila on 20-30 °C, kun taas loissienten 30-37 °C.
• Sienillä on bakteereihin verrattuna hitaampi kasvuvauhti.
• Sienet noudattavat sekä suvullista (Teliomorph) että suvutonta lisääntymistä (Axamorph). Sukupuolinen lisääntyminen tapahtuu pirstoutumalla, fsomaattisella nuppuuntumisella, fissiolla, suvuttomalla itiönmuodostuksella. Seksuaalinen lisääntyminen tapahtuu gameettisella kopulaatiolla, gamate-gametangium-opulaatiolla, gametangium-kopulaatiolla, somaattisella kopulaatiolla ja spermatisaatiolla.
• Kuori- tai sienet ovat makroskooppisia sieniä, ne voidaan nähdä paljain silmin.

Sienten esiintyminen

Sienet ovat kosmopoliittisia, mikä tarkoittaa sitä, että niitä voi löytyä ilmasta, vedestä maaperästä sekä kasveista ja eläimistä. Lämpimät ja kosteat paikat ovat mieluiten optimaalinen ympäristö niiden kasvulle.

Sienten solurakenne

• Sienten solun soluseinä koostuu kitiinistä (sieniselluloosa, C22H54N4O21).
• Alkeellisilla sienillä voi esiintyä aitoa selluloosaa kitiinin kanssa tai ilman sitä.
• Esiintyy satunnaisesti plasma-lemmaa, kierteisiä sisäänpäin kasvavia lomasomeiksi kutsuttuja soluseinän alapuolella olevia kierteisiä solukalvoja.
• Sienisolujen sytoplasmassa on erilaisia organelleja, kuten endoplasminen retikulum, mitokondriot, ribosomit, Golgin elimet jne. sekä sulkeumia, kuten varastoituja elintarvikkeita, pigmenttejä ja erittäviä rakeita.
• Hyfaalin kärjessä sytoplasma sisältää Golgin vesikkeleitä, jotka tunnetaan nimellä kitosomit ja jotka ovat täynnä soluseinämateriaaleja.
• Tytimen ja mitokondrioiden havaitaan olevan yhteydessä ER:n kanssa.
• Karyokoroosin aikana tuma jakautuu. Ytimen kuori säilyy ehjänä ytimen jakaantumisen aikana ja muodostuu uusi sisäinen kara.
• Varastoittavat ravintonsa glykogeenin ja öljyn muodossa.

Heterotallismi ja homotallismi

A. F. Blakeslee löysi 1904 Mucorista pariutumistyyppejä eli geneettisesti toisistaan poikkeavia kantoja. Hän nimesi ne sienet, joilla on erilaisia pariutumistyyppejä, heterotalliksi ja ne, joilla ei ole pariutumistyyppejä, homotalliksi.

Nykyisin, jos sekä uros- että naaraspuoliset sukusolut tuottavat samassa yksilössä voivat hedelmöittää toisensa homotalliksi. Toisaalta jos sukusolut voivat hedelmöittyä vain toisen saman lajin yksilön sukusoluista, niitä kutsutaan heterotalliksi. Heterotallismi on vastuussa lajien vaihtelusta.

Sienten talliorganisaatio

Sienten talliorganisaatioita on tällä hetkellä kahta tyyppiä, kuten 1. Yksisoluinen talli 2. Yksisoluinen. Filamentous Thallus.

Unosoluinen Thallus

• Joidenkin alempien sienien, esimerkiksi sytridien, thallus on enemmän tai vähemmän pallomainen, yksisoluinen rakenne (A).
• Holokarppisienissä taluksesta tulee lisääntymisvaiheessa lisääntymiskykyinen yksikkö, jälkimmäisenä siitä kehittyvät suvuttomat tai sukusolut.
• Vegetatiivista ja lisääntymisvaihetta ei esiinny holokarppisienien taluksessa.
• Plasmodiophorien vegetatiivinen muoto muodostuu alastomasta, monitumaisesta, ameeboidisesta protoplasmamassasta (D), tunnetaan nimellä Plasmodium.
• Diploidisessa Plasmodiumissa protoplasti erilaistuu muodostaen lepotilassa olevia itiöitä.
• Hiivan filamenttiset muodot sisältävät yksisoluisen taluksen (B).
• Yksisoluisissa holokarppimuodoissa myseeli puuttuu.

Filamentous Thallus

• Sienisolu sisältää myös Filamentous Thallus, joka kehittyy itiöiden itämisen kautta. Kun itiöt laskeutuvat sopivalle alustalle, jossa on muita suotuisia elinolosuhteita, ne alkavat itää.
• Sienten itiöt synnyttävät pörröisen thalluksen, joka koostuu hienojen, haaroittuneiden säikeiden pörröisestä massasta.
• Pitkät, hienot säikeet tunnetaan nimellä hyfat. Myöhemmin nämä hyfat ulottuvat ilmaan ja kantavat lisääntymiselimiä. Ja jäännökset jatkavat normaalia toimintaansa levittäytymällä substraatin päälle tai sisälle.
• Säikeiden kaltaisten hyfojen toisiinsa kietoutunut massa tunnetaan nimellä myseeli, joten hyfat ovat myseelin rakenneyksikkö.
• Myseeli kasvaa substraattina tunnetun väliaineen päällä.
• Leimakierrossa myseeli toimii ravintoa hankkivana rakenteena. Se harjoittaa kasvisolun yleisiä toimintoja, kuten imeytymistä, ruoansulatusta, hengitystä, erittymistä ja kasvua, mutta ei fotosynteesiä.
• Myceliumin haara koostuu hyfoista. Se muodostaa löyhän ja haarautuvan verkoston levittäytymällä kaikkiin suuntiin substraatin sisällä tai sen päällä.
• Substraatin sisään upotetut hyfat ovat yleensä värittömiä, mutta joillakin sienillä antennihyfat ovat värillisiä. Musta, oranssi, keltainen, punainen, sininen ja ruskea ovat tavallisia sävyjä.

Sienten myseeli

Sienissä esiintyy kolmenlaisia myseeleitä, kuten esim;

Plectenchyma (sienikudos)

Sienisolujen hyfat järjestäytyvät löyhästi tai tiiviisti kudottuna muodostamaan kudoksen, jota kutsutaan plectenchyma. Plectenchymaa on kahta tyyppiä, kuten;

• Prosenchyma tai Prosoplectenchyma

Tässä tyypissä hyfat ovat löyhästi toisiinsa kietoutuneita ja makaavat enemmän tai vähemmän samansuuntaisesti toistensa kanssa.

• Pseudoparenchyma tai paraplectenchyma

Tässä tyypissä hyfat ovat tiiviisti toisiinsa kietoutuneita ja näyttävät poikkileikkauksessa parenchyman kaltaisilta.

Sklerotia (Gr. Skleros=haid)

Sklerotia on kompakteista hyfoista muodostunut kova lepotilassa oleva kappale, jota suojaa ulkoinen paksuuntunut hyfa. Suotuisissa olosuhteissa ne itävät mykeliumin sisällä, esim. Penicillium.

Rhizomorfit

Rhizomorfit ovat juuren kaltaisia tiiviisti toisiinsa kietoutuneita hyfoja, joissa on selvät kasvukärjet. Niistä on apua imeytymisessä ja monivuotisuudessa (epäsuotuisten kausien yli selviytymisessä), esim. Armillaria mellea.

Sienten ravinto

Sienet eivät tuota ruokaansa itse, koska niiltä puuttuu klorofylli. Lähdetyypin perusteella sienet luokitellaan eri ryhmiin kuten;

a. Saprotrofit (= saprobit)

Saprotrofit saavat ravintonsa kuolleesta ja hajoavasta orgaanisesta aineksesta vapauttamalla ruoansulatusentsyymejä, jotka sulattavat substraattia ja imevät sitten ravinteita.

Esim: Mucor, Agarious. Rhizopus (leipähome) jne.

b. Parasiittiset

• Parasiittiset sienet saavat ravintoaineensa elävistä soluista.
• Ne voivat olla fakultatiivisia tai obligatiivisia.
• Fakultatiivisia loisia esiintyy erilaisissa kudoksissa ja ne aiheuttavat usein kudoksen ”pehmeää mätää”, esim. Ustilago.
• Tässä on läsnä toista tyyppiä, kuten ektoparasiitteja tai ektofyytti- eli ekofyysisiä loisia. Ne kasvavat isäntäsolun pinnalla ja imevät ravinteita haustorioiden kautta. Esim: Esimerkki: Mucor, Erisphae.
• Joitakin loisia kasvaa isäntäsolun sisällä, niitä kutsutaan endoparasiiteiksi tai endofyyteiksi. Esimerkiksi Pythium, Puccinia.

c. Predacious

Predacious on maaperän sieni, se muodostaa rengasmaisen nenän vangitakseen annelideja, nematodeja jne. Esim: Arthrobotrys, Zoophagus, Dactylella jne.

d. Symbioottinen

• Sienet voivat olla mutualistisessa suhteessa toisen organismin kanssa, jolloin molemmat organismit hyötyvät. Esimerkki: jäkälät ja mykorritsat.
• Sienten ja levien symbioottinen yhteys tunnetaan nimellä jäkälät. Tässä symbioottisessa suhteessa sienet (ascomycetes tai basidiomycetes) tuottavat vettä ja ravinteita, kun taas levät (viherlevät tai syanobakteerit) tuottavat ravintoa fotosynteesin avulla.
• Maaperän sienten ja kasvien juurien välinen symbioottinen suhde tunnetaan nimellä mykorritsat. Tässä suhteessa sienet tarjoavat kasveille mineraaleja, ravinteita, vettä ja vitamiineja, kun taas kasvi tarjoaa ravintoa sienille. Esimerkki: ektomykorritsat (ECM) ja endomykorritsat.

Lisälukemista

• Levien solurakenne kaavioineen
• Silmätippalaite Määritelmä, toiminta, tyypit, rakenne, valkuaisaineet