Kenmerken van schimmels, voorkomen, celstructuur, voeding, thallus, mycelium.

In dit artikel zullen we leren over Fungi Kenmerken, Voorkomen, Celstructuur, Voeding, Thallus Organisatie, Mycelium.

Fungi Definitie

Fungi (enkelvoud: fungus) is een heterotroof meercellig eukaryotisch organisme dat een belangrijke rol speelt in de nutriëntencyclus van het ecosysteem. De biologie waarin we schimmels bestuderen, staat bekend als mycologie.

Schimmels volgen zowel geslachtelijke als ongeslachtelijke voortplantingsmethoden soms komen ze voor in symbiotische associaties met planten en bacteriën.

De term fungus komt van het Latijnse woord fungus dat paddestoel betekent. Het woord mycologie komt van het Griekse woord mykes dat “paddestoel” betekent en logos betekent “verhandeling”.

Voorbeeld: Enkele voorbeelden van schimmels zijn gisten, roesten, smuts, meeldauw, schimmels en paddestoelen.

Algemene karakteristiek van schimmels/schimmelkarakteristieken

• Dit zijn eukaryote organismen.
• Geschat wordt dat er ongeveer 1,5 miljoen schimmels op aarde zijn.
• Er zijn ongeveer 300 soorten schimmels die besmettelijk zijn voor de mens.
• Ze bevatten een echte kern, dat wil zeggen dat de kern membraangebonden is.
• Ze zijn van nature heterotroof, dat wil zeggen dat ze hun voedsel niet zelf produceren.
• Ze missen het vaatstelsel (Xyleem en Phloem afwezig), dat wil zeggen dat schimmels niet-vasculaire organismen zijn.
• Chlorofylpigment ontbreekt bij schimmels omdat ze achlorofylachtig zijn.
• Ze bevatten een celwand die uit chitine bestaat.
• Fungi missen het embryonale stadium.
• Ze planten zich voort door de vorming van zowel aseksuele als seksuele sporen. Sommige voorbeelden van seksuele sporen zijn Oosporen, Zygosporen, Ascospores, Basidiospores, enz.en sommige voorbeelden van ongeslachtelijke sporen zijn Sporangiospores, Aplanospores, Zoospores, Conidia, enz.
• Fungi voeren biosynthese van chitine.
• Sommige schimmels bevatten kleine kernen met repetitief DNA.
• Fungi zijn van nature niet-motiel, ze kunnen zich niet verplaatsen.
• In fungi wordt de nucleaire envelop niet opgelost tijdens de mitose.
• Ze vertonen alternatie van generatie, die zowel haploïde als diploïde stadia bevat.
• Het vegetatieve lichaam van de fungi bestaat uit microscopische draden die hyphae worden genoemd. Gisten produceren geen schimmeldraden, zij zijn eencellig.
• Schimmels vormen een netwerk van schimmeldraden dat mycelium wordt genoemd.
• De fysieke structuur van zowel de plant als de schimmel is vergelijkbaar, maar chemisch zijn ze verschillend. De schimmelcelwand bestaat uit chitine (C8H13O5N)n.
• Het schimmelcelmembraan bestaat uit unieke sterolen en ergosterolen.
• De meeste schimmels groeien in een zure omgeving (tolereren zure pH).
• Fungi bevatten verschillende exoenzymen zoals Hydrolases, Lyases, Oxidoreductase, Transferase, enz. die helpen bij de vertering van voedsel.
• Zij slaan hun voedsel op in de vorm van zetmeel.
• De schimmels kunnen saprofyten zijn (halen energie uit dode en rottende zaken), of parasieten (leven in een gastheer, vallen aan en doden) of symbionten (wederzijds voordelig).
• De saprofytische schimmels hebben een optimale temperatuur van 20-30°C terwijl 30-37°C voor parasitaire schimmels.
• Vergeleken met bacteriën hebben de schimmels een langzamere groeisnelheid.
• Zij volgen zowel sexuele (Teliomorph) als asexuele voortplanting (Axamorph). De ongeslachtelijke voortplanting gebeurt door fragmentatie, fsomatische knopvorming, splijting, ongeslachtelijke sporenvorming. De sexuele voortplanting gebeurt door gametische copulatie, gamate-gametangium opulatie, gametangium copulatie, somatische copulatie en Spermatization.
• Schimmels of paddestoelen zijn macroscopische schimmels, ze zijn met het blote oog te zien.

Occurrence of Fungi

Ze zijn kosmopolitisch, dat wil zeggen dat ze te vinden zijn in lucht, water bodem, en op planten en dieren. De warme en vochtige plaatsen hebben de voorkeur als optimale omgeving voor hun groei.

Celstructuur van Schimmels

• De celwand van een schimmelcel is opgebouwd uit chitine (schimmelcellulose, C22H54N4O21).
• Bij primitieve schimmels kan de echte cellulose met of zonder chitine worden aangetroffen.
• Occidenteel verschijnen plasma-lemma’s, opgerolde ingroeiingen, lomasomen genaamd, die onder de celwand liggen.
• Het cytoplasma van schimmelcellen bevat verschillende organellen zoals endoplasmatisch reticulum, mitochondriën, ribosoom, Golgi-lichaampjes enz.en insluitsels zoals opgeslagen voedsel, pigmenten en secretorische granules.
• Aan de hyphal tip, bevat het cytoplasma Golgi blaasjes bekend als de chitosomen die gevuld zijn met celwand materialen.
• Nucleus en mitochondriën worden gevonden om te verbinden met ER.
• Tijdens de karyochoresis, splitst de kern. Het kernomhulsel blijft tijdens de kerndeling intact en er wordt een nieuwe interne spindel gevormd.
• Zij slaan hun voedsel op in de vorm van glycogeen en olie.

Heterothallisme en Homothallisme

In 1904 ontdekte A. F. Blakeslee paringstypen of genetisch verschillende stammen bij Mucor. Hij noemde die schimmels met verschillende paringstypen heterothallisme, en die zonder paringstypen homothallisme.

Nu, als zowel mannelijke als vrouwelijke gameten produceren in hetzelfde individu kunnen ze elkaar homothallic bevruchten. Indien daarentegen de gameten alleen kunnen worden bevrucht door gameten van een ander individu van dezelfde soort, staan zij bekend als heterothallisme. Heterothallisme is verantwoordelijk voor de variaties in de soorten.

Thallus organisatie van Schimmels

Er zijn twee soorten thallus aanwezig in schimmels zoals 1. Unicellulair Thallus 2. 2. Draadvormig thallus.

Unicellulair thallus

• Het thallus van sommige lagere schimmels bijvoorbeeld chytriden is min of meer een bolvormige, eencellige structuur (A).
• In holocarpische schimmels wordt het thallus een reproductieve eenheid tijdens de voortplanting, daarna ontwikkelt het de aseksuele of seksuele cellen.
• De vegetatieve en reproductieve stadia komen niet voor in thallus van holocarpische schimmels.
• De vegetatieve vorm van Plasmodiophora bestaat uit een naakte, multinucleate, amoeboïde massa van protoplasma (D), staat bekend als Plasmodium.
• In diploïde Plasmodium differentieert de protoplast zich om de rustende sporen te vormen.
• De filamenteuze vormen van gist bevatten een eencellig thallus (B).
• Het mycelium is afwezig bij eencellige holocarpische vormen.

Filamentous Thallus

• De schimmelcel bevat ook Filamentous Thallus, dat ontstaat door het ontkiemen van sporen. Wanneer de sporen terechtkomen op een geschikt substraat waar andere gunstige levensomstandigheden aanwezig zijn, beginnen zij te kiemen.
• De schimmelsporen geven aanleiding tot een pluizig thallus dat bestaat uit een katoenachtige massa van fijne, vertakte filamenten.
• De lange, fijne filamenten staan bekend als hyphen. Later strekken deze hyphen zich uit in de lucht en dragen de voortplantingslichamen. En de overblijfselen zetten de normale activiteiten voort door zich over of in het substraat te verspreiden.
• De ineengevlochten massa van draadvormige hyphen staat bekend als mycelium, vandaar dat hyphen de structurele eenheid van het mycelium vormen.
• Het mycelium groeit op een medium dat substraat wordt genoemd.
• In de levenscyclus fungeert mycelium als de voedselverzamelende structuur. Het voert de algemene activiteiten van een plantencel uit, bijvoorbeeld absorptie, vertering, ademhaling, uitscheiding en groei, maar geen fotosynthese.
• De myceliumtak bestaat uit hyphen. Het vormt een los en zich vertakkend netwerk door zich in alle richtingen binnen of over het substraat te verspreiden.
• De in het substraat ingebedde hyphen zijn gewoonlijk kleurloos, maar bij sommige schimmels zijn de bovenliggende hyphen gekleurd. Zwart, oranje, geel, rood, blauw en bruin zijn de gebruikelijke tinten.

Mycelium van Fungi

Er zijn drie soorten Mycelium bij schimmels aanwezig, zoals;

Plectenchyma (schimmelweefsel)

De hyfen in schimmelcellen zijn losjes of compact geweven georganiseerd om een weefsel te vormen dat plectenchyma wordt genoemd. Er zijn twee soorten plectenchyma zoals;

• Prosenchyma of Prosoplectenchyma

In dit type zijn de hyfen losjes met elkaar verweven en liggen ze min of meer parallel aan elkaar.

• Pseudoparenchym of paraplectenchyma

In dit type zijn de hyfen compact ineengevlochten en zien er in dwarsdoorsnede uit als een parenchym.

Sclerotia (Gr. Skleros=haid)

Sclerotia is een hard slapend lichaam van compacte hyfen dat wordt beschermd door uitwendige verdikte hyfen. Onder gunstige omstandigheden ontkiemen ze binnen een mycelium, bijv. Penicillium.

Rhizomorfen

Rhizomorfen zijn de wortelachtige compact met elkaar verweven hyfen die duidelijke groeitoppen bevatten. Deze zijn behulpzaam bij absorptie en overblijven (om ongunstige perioden te overbruggen), b.v. Armillaria mellea.

Nutrition of Fungi

Fungi produceren hun voedsel niet zelf omdat ze geen chlorofyl hebben. Op basis van het type bron worden schimmels in verschillende groepen ingedeeld zoals;

a. Saprotrofen (= saproben)

Saprotrofen halen hun voeding uit dood en rottend organisch materiaal door verteringsenzymen af te geven die het substraat verteren en vervolgens voedingsstoffen opnemen.

Voorbeeld: Mucor, Agarious. Rhizopus (broodschimmel) enz.

b. Parasitaire

• Parasitaire schimmels halen hun voedingsstoffen uit levende cellen.
• Ze kunnen facultatief of obligaat zijn.
• De facultatieve parasieten komen voor in allerlei weefsels en veroorzaken vaak ‘zachtrot’ van het weefsel, b.v. Ustilago.
• Er is nog een ander type parasiet zoals de ectoparasieten of ectofytische parasieten. Zij groeien op het celoppervlak van de gastheer en nemen voedingsstoffen op via haustoria. Voorbeeld: Mucor, Erisphae.
• Sommige parasieten groeien binnenin de gastheercel, zij staan bekend als de endoparasieten of endofytische. Zoals Pythium, Puccinia.

c. Predacious

Predacious is een bodemschimmel, hij vormt een ringvormige neus om anneliden, nematoden enz. te vangen. Voorbeeld: Arthrobotrys, Zoophagus, Dactylella enz.

d. Symbiotisch

• Fungi komen voor in een mutualistische relatie met een ander organisme, waarbij beide organismen baat hebben. Voorbeeld: korstmossen en mycorrhiza.
• De symbiotische associatie van schimmels en algen staat bekend als de korstmossen. In deze symbiotische relatie leveren schimmels (ascomyceten of basidiomyceten) water en voedingsstoffen terwijl de algen (groene algen of cyanobacteriën) voedsel produceren door fotosynthese.
• De symbiotische relatie tussen de bodemschimmels en plantenwortels staat bekend als de mycorrhizae. In deze relatie leveren schimmels mineralen, voedingsstoffen, water, vitaminen aan de planten, terwijl de plant voedsel levert aan de schimmels. Voorbeeld: ectomycorrhiza’s (ECM) en endomycorrhiza’s.

Verder lezen

• Cellulaire structuur van algen met diagram
• Eyespotapparaat Definitie, functie, typen, structuur, proteïnen