САПРОФИТЫ: ХАРАКТЕРИСТИКА, ФУНКЦИИ, ПИТАНИЕ, СРЕДА ОБИТАНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

В сапрофитах организмы , которые получают энергию из неживой материи разлагающихся. Эти живые существа взаимодействуют с окружающей средой на микроскопическом уровне. К этой группе относятся грибы, некоторые бактерии и водяные плесени.

Их функция в экологическом равновесии очень важна, поскольку они являются первым шагом в процессе распада неживого материала. Во многих случаях только сапрофиты способны метаболизировать некоторые соединения, превращая их в продукты многоразового использования.

Источники: Грибки и бактерии (pixabay.com) Плесень (Док. RND, доктор Йозеф Рейшиг, CSc. (Архив автора), через Wikimedia Commons)

Таким образом, эти организмы возвращаются в окружающую среду в виде свободных ионов, составляющих мусор. Это позволяет замкнуть круговорот питательных веществ.

В трофической цепочке сапрофиты считаются микропотребителями. Причина в том, что они берут свои питательные вещества из обломочной массы, которая пострадала от разложения.

характеристики

Гетеротрофы

Сапрофиты - гетеротрофы, потому что получают энергию из мертвого органического вещества или обломочных масс. Из этих разложившихся материалов извлекаются различные соединения, которые используются для выполнения жизненно важных функций организма.

Осмотрофы

Эти организмы поглощают питательные вещества путем осмоса. Здесь градиент концентрации вещества в двух разных средах играет важную роль для транспорта питательных веществ.

Получение органических питательных веществ у тех организмов, которые одновременно являются осмотрофами и гетеротрофами, зависит от внешнего пищеварения. В этом случае ферменты способствуют разложению молекул.

Клеточная стенка

Клетки грибов, бактерий и плесени имеют прочную клеточную стенку. Это потому, что они должны противостоять осмотическим силам и силам роста клеток. Стенка расположена снаружи клеточной мембраны.

У грибов клеточная стенка состоит из хитина. У водорослей они часто состоят из гликопротеинов и полисахаридов и, в некоторых случаях, из диоксида кремния.

Плазматическая мембрана

Плазматическая мембрана сапрофитных организмов обладает избирательной проницаемостью. Это позволяет путем диффузии проходить через него только определенные типы молекул или ионов.

Модифицируйте субстрат

Некоторые виды сапрофитных грибов изменяют pH окружающей среды. Это особенность зеленых (бессмертных) грибов, входящих в состав рода Penicillium.

Бактерии, принадлежащие к роду Pseudomonas, меняют цвет среды, в которой они обитают. Изначально он желтый, а затем становится красным из-за метаболизма бактерий.

Экологическая функция

Сапрофиты выполняют очень важную функцию для экосистемы; они являются частью организмов, замыкающих естественный круговорот материи. Когда организмы, которые уже завершили свой жизненный цикл, разлагаются, они получают питательные вещества, которые повторно используются, высвобождаются и возвращаются в окружающую среду. Вот они снова в распоряжении других живых существ.

Разложившееся вещество содержит такие питательные вещества, как железо, кальций, калий и фосфор. Они необходимы для роста растений.

Клеточная стенка растений состоит из целлюлозы. Эту молекулу очень сложно эффективно переработать подавляющему большинству организмов. Однако у грибов есть группа ферментов, которые позволяют им переваривать эту сложную структуру.

Конечный продукт этого процесса - простые молекулы углеводов. Углекислый газ выбрасывается в окружающую среду, откуда он улавливается растениями в качестве основного элемента фотосинтетического процесса.

Многие компоненты живых существ могут разлагаться почти исключительно сапрофитами, такими как лигнин. Это органический полимер, содержащийся в поддерживающих тканях растений и некоторых водорослей.

Биотехнологии

Ацидофильные бактерии могут выдерживать высокие концентрации некоторых металлов. Thiobacillus ferrooxidans использовался для детоксикации ионов металлов в кислых водах металлургических рудников.

Секретированные ферменты могут участвовать в процессе восстановления ионов металлов в шахтных сточных водах.

Бактерия Magnetospirillum Magnetum производит магнитные минералы, такие как магнетит. Они образуют остатки отложений, которые указывают на местные изменения окружающей среды.

Археологи используют эти биомейкеры, чтобы установить экологическую историю региона.

питание

Сапрофиты можно разделить на две группы:

Облигатные сапрофиты, которые получают свои питательные вещества исключительно путем разложения безжизненного органического вещества. К другой группе относятся те организмы, которые являются сапрофитами только на одном этапе своей жизни, становясь факультативными.

Сапрофиты питаются посредством процесса, называемого абсорбирующим питанием. При этом питательный субстрат переваривается благодаря действию ферментов, выделяемых грибком, бактериями или плесенью. Эти ферменты отвечают за преобразование мусора в более простые молекулы.

Это питание, также известное как осмтрофия, происходит в несколько этапов. Во-первых, сапрофиты секретируют некоторые гидролитические ферменты, которые отвечают за гидролиз больших молекул в мусоре, таких как полисахариды, белки и липиды.

Эти молекулы разворачиваются в более мелкие. В результате этого процесса высвобождаются растворимые биомолекулы. Они абсорбируются благодаря различным градиентам концентрации этих элементов на внеклеточном и цитоплазматическом уровнях.

Пройдя через полупроницаемую мембрану, вещества попадают в цитоплазму. Таким образом клетки сапрофита получают питание, что позволяет им расти и развиваться.

Адаптации у грибов

У грибов есть трубчатые структуры, называемые гифами. Они состоят из удлиненных клеток, покрытых клеточной стенкой из хитина и вырастающих в мицелий.

Нити развиваются, разветвляясь между слоем, в котором они находятся. Там они выделяют ферменты, в том числе целлюлазу, и поглощают питательные вещества, являющиеся продуктами разложения.

Естественная среда

Сапрофиты предпочитают влажную среду с не очень высокими температурами. Эти организмы нуждаются в кислороде для выполнения своих жизненно важных функций. Кроме того, для развития им нужна среда с нейтральным или слабокислым pH.

Грибы могут жить на подавляющем большинстве твердых субстратов, поскольку их гифы позволяют им проникать в различные слои. Бактерии также можно найти в различных средах, предпочитающих жидкие или полужидкие среды.

Одна из естественных сред обитания бактерий - человеческий организм. В кишечнике обнаружено несколько видов сапрофитных бактерий. Их также можно найти в растениях, стоячей воде, мертвых животных, навозе и гнилой древесине.

Плесень является одним из основных агентов разложения в пресной и соленой воде.

-Окружающая среда сапрофитного гриба

Дерево

Эти организмы являются главными разлагающими веществами древесины, потому что это отличный источник целлюлозы. Ваше предпочтение дереву имеет большое значение для экологии.

Это пристрастие к дереву также является недостатком, поскольку они атакуют конструкции из дерева, такие как основания домов, мебель и др. Это может иметь негативные последствия для деревообрабатывающей промышленности.

Листья

Опавшие листья являются источником целлюлозы, что делает их отличной средой для роста грибов. Они атакуют все типы листьев, хотя некоторые виды, такие как Gymnopus perforans, живут на определенных типах листьев, отвергая остальные.

Wrack

Это богатая питательными веществами овощная масса, которую выбрасывает на пляжи. Он состоит из водорослей и некоторых наземных растений, упавших в воду. Грибы, активные в этой среде, обитают в морской среде.

Одним из таких образцов является Dendryphiella salina, которая обычно встречается вместе с грибами Sigmoidea marina и Acremonium fuci.

навоз

Этот материал богат питательными веществами, из-за чего они быстро заселяются грибами. Некоторые виды, которые растут в навозе, - это Coprinellus pusillulus и Cheilymenia coprinaria.

Пример сапрофитных организмов

грибы

Виды сапрофитных грибов различаются в зависимости от слоя, в котором они развиваются. Вот некоторые примеры этих образцов:

-Навоз: виды родов Coprinus, Stropharia, Anellaria, Cheilymenia и Pilobolus.

-Пастбища: Agaricus campestris, Agaricus squamulifer, Hygrocybe coccine a, Hygrocybe psittacina, Marasmius oreades и Amanita vittadinii.

-Древесина: Fomitopsis pinicola, Ganoderma pfeifferi, Oudemansiella mucida, Lentinus lepideus, виды хвостов индейки, вешенки (Pleurotus), Bolvitius vitellinus и Polyporus arcularius.

-Озерные бассейны: Mycena sanguinolenta, Inocybe lacera, Hygrocybe coccineocrenata, Cantharellus tubaeformis и Ricknella fibula.

- Пирофиты: Pyronema omphalodes, Pholiota carbonaria, Geopetalum carbonarius, Geopyxis carbonaria и Morchella conica.

Плесень (оомицеты)

Плесень считается членом группы псевдогрибков. Среди тех, что классифицируются как сапрофиты, есть несколько видов отрядов Saprolegniales и Pythium.

бактерии

Escherichia coli связана с болезнями, передающимися через зараженную пищу. Зигомонада - это бактерия, которая ферментирует глюкозу, производя алкоголь. Acetobacter окисляет органические соединения и превращает их в другое вещество - молочную кислоту.

Clostridium aceto-butylicum превращает углеводы в бутиловый спирт. Lactobacillus превращает сахар в молочную кислоту. Консервы портятся из-за действия Clostridium thermosaccharolyticium.

Биовосстановление

ДДТ уже давно используется для борьбы с некоторыми заболеваниями, особенно теми, которые передаются человеку от насекомых. Использование этого инсектицида запрещено во многих странах из-за его стойкости в окружающей среде и сильной токсичности для животных.

Биовосстановление предполагает использование микроорганизмов с целью разложения органических загрязнителей, обнаруженных в окружающей среде. Таким образом их можно было превратить в более простые и менее опасные соединения.

Осуществимость этой стратегии высока, поскольку она имеет низкую стоимость, принимается пострадавшим населением и может быть реализована непосредственно на требуемом участке.

Хлорированные бифенильные соединения, такие как ДДТ, устойчивы к биологическому, химическому или фотолитическому разложению. Это связано с его молекулярной структурой, которая делает его стойким и загрязняющим.

Однако биологическая очистка предполагает, что они могут частично разрушаться группой бактерий, среди которых Eubacterium limosum.

Многочисленные исследования доказали способность этих бактерий и некоторых грибов разлагать ДДТ. Это положительно сказывается на естественной борьбе с вредителями сельскохозяйственных культур.

Ссылки

1. Википедия (2018). Сапротрофное питание. Восстановлено с en.wikipedia.org.
2. Биологический словарь (2018). Сапрофит. Восстановлено с biologydictionary.net.
3. Эндрю В. Уилсон (2018). Сапротроф. Британская энциклопедия. Получено с britannica.com.
4. Дэвид Маллок (2018). Естественная история грибов. Музей Нью-Брансвича. Получено с сайта website.nbm-mnb.ca.
5. Фрэнсис Соарес Гомеш, Эммануэль Виана Понтуаль, Луана Кассандра Брайтенбах, Баррозу Коэльо, Патрисия Мария Гуэдес Пайва1 (2014). Сапрофитные, симбиотические и паразитические бактерии: важность для окружающей среды, биотехнологии, применения и биоконтроля. Департамент биохимии, Центр биологических наук, Федеральный университет Пернамбуку, Бразилия. Достижения в исследованиях. Получено с journalrepository.org.
6. Рама Лингам (2017). Факты о сапрофитах. Knoji. Получено с сайта learning.knoji.com.
7. Бибиана Бетанкур-Корредор, Нэнси Пино, Густаво А. Пеньуэла и Сантьяго Кардона-Галло (2013). Биоремедиация почвы, загрязненной пестицидами: случай ДДТ. Журнал «Менеджмент и окружающая среда». Получено с bdigital.unal.edu.co.
8. Софиен Камун (2003). Молекулярная генетика патогенных оомицетов. NCBI. Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.