Что такое пеницилл в биологии
Презентация к уроку биологии в 6 классе «Пеницилл»
Описание презентации по отдельным слайдам:
В 1897 году Эрнест Дюшен сделал «открытие», наблюдая за тем, как арабские мальчишки-конюхи применяют плесень с ещё сырых седел для обработки ран на спинах лошадей, натертых этими же самыми седлами. Дюшен тщательно исследовал взятую плесень, определил её как Penicillium glaucum, опробовал на морских свинках для лечения тифа и обнаружил её разрушающее действие на бактерии Escherichia coli. Это было первое в истории клиническое испытание того, что вскоре станет известным всему миру пенициллином Открытие пеницилла
Естественной средой обитания пеницилла является почва. Пеницилл часто можно увидеть в виде зелёного или голубого плесневого налета на разнообразных субстратах, в основном, растительных. Гриб пеницилл имеет сходное строение с аспергиллом, также относящимся к плесневым грибам. Вегетативный мицелий пеницилла ветвящийся, прозрачный и состоит из множества клеток. Отличие пеницилла от мукора в том, что его грибница многоклеточная, тогда как у мукора — одноклеточная. Гифы гриба пеницилла либо погружены в субстрат, либо расположены на его поверхности. От гифов отходят прямостоячие или приподнимающиеся конидиеносцы. Эти образования ветвятся в верхнем отделе и формируют кисточки, несущие цепочки одноклеточных окрашенных спор — конидий. Кисточки пеницилла могут быть нескольких видов: одноярусные, двухъярусные, трехъярусные и несимметричные. У некоторых видов пеницилла конидийконидии образуют пучки — коремии. Размножение пеницилла происходит с помощью спор. Размножение пеницилла
Изготовление антибиотика происходит в несколько этапов. Вначале культуру гриба получают на питательных средах с добавлением кукурузного экстракта для лучшей продукции пенициллина. Затем выращивают пенициллин по способу погруженных культур в особых ферментаторах объемом в несколько тысяч литров. После извлечения пенициллина из культуральной жидкости проводится его обработка органическими растворителями и растворами солей до получения конечного продукта – натриевой или калиевой соли пенициллина. Как делают пенициллин
Гриб Пеницилл — основные характеристики
Плесневый гриб Пеницилл относится к сапротрофам и слабым паразитам растений. Он имеет большое значение для природы, принимая участия в утилизации органических отходов. Некоторые представители рода продуцируют пенициллин – антибиотик, убивающий или останавливающий развитие бактерий. Отдельные виды используются в производстве сыра и колбас.
Гриб Пеницилл — основные характеристики
Научная классификация
Описание
Размер | Размеры плесени микроскопические. В среднем конидиеносцы вырастают от 70 до 500 мкм в высоту и 1,5-5 мкм в ширину. Конидии (митоспоры) – 2-5 мкм. За 1-2 недели колонии достигают 0,2-5 см в диаметре. |
Цвет | Цвет плесени, как правило, однородный. В зависимости от вида бывает белым, кремовым, зеленым, желто-зеленым, желтым, голубым, оранжевым, красным, красно-коричневым, коричневым. Реже – черным. |
Форма | Плодовые тела представлены нитевидными гифами вертикальной и горизонтальной ориентации, состоящие из цепочек отдельных клеток. |
Органы спороношения | Шляпок не образуют. Вместо них в качестве плодового тела вырастают метельчатые спорангии с сумками и цепочками конидий (спор) на самом верху. Конидиеносцы имеют 4 типа ветвления: одномутовчатый, двумутовчатый, многомутовчатый и нессиметричный. |
Строение плесени сильно отличается от высших грибов – боровиков, сыроежек, сморчков и прочих. Вегетативное тело состоит из разветвленных тончайших нитей – мицелия. Их еще называют гифами. Фактически, это последовательность клеток, соединенных между собой в виде длинных цепочек.
Для размножения из гифов формируются конидиеносцы, которые тянутся кверху из субстрата. Их как раз и видно невооруженным глазом. Они разветвляются в виде метелок или кисточек, на вершине образуются неподвижные споры – конидии.
Хотя размеры отдельных гифов не превышают пол миллиметра, по мере роста плесени образуются хорошо различимые колонии. По морфологическим признакам их подразделяют на 4 типа:
Среда обитания
В жарких условиях гриб не растет
В жарких условиях, при температуре свыше 30˚C, рост большинства видов приостанавливается. Однако есть и такие, которые развиваются при 35-37˚C. Наиболее комфортно себя чувствуют в умеренном и прохладном климате с достаточным увлажнением.
Интересно! Самые опасные токсичные виды, поражающие зерновые культуры, встречаются в Скандинавских странах, Японии, Западной Канаде, Центральной Европе.
Польза и вред
Выделенный в 30-х годах пенициллин стал основой современной медицины, предвосхитив эру антибиотиков. Благодаря его открытию у врачей появилась возможность лечить смертельные бактериальные поражения, в частности – гангрены.
Ряд штаммов Penicillium и Aspergillus служат для производства биотехнологически продуцируемых ферментов и других макромолекул, таких как глюконовая, лимонная и винная кислоты. Также их применяют для получения пектиназ, липазы, амилазы, целлюлазы и протеазы.
Некоторые виды потенциально могут использоваться в биоремедиации – процессе очистки загрязненных сред. Например, в микоремедиации, благодаря их способности разрушать разнообразные ксенобиотические соединения.
Для природы в целом деятельность плесени бесценна. Грибки играют большую роль в почвообразовании, наработке гумуса и минерализации, расщепляя на составные элементы мертвую органику. Они способны разлагать даже такие прочные соединения, как целлюлозная клеточная оболочка.
С другой стороны, из-за плесени портятся миллионы тонн продуктов питания ежегодно. Одни виды, например почвенные обитатели, попадают на пищу случайно. Для других органические продукты – основной субстрат для развития грибов. По типу загрязнения их подразделяют на 3 класса:
Наибольший вред для плодов и ягод наносят виды Penicillium expansum и P. solitum. Они выступают основным источником гниения яблок, груш, земляники, манго, авокадо, винограда. Цитрусы чаще поражаются P. digitatum, P. italicum и P. ulaiense. Плесень P. brevicompactum – слабый паразит для высших грибов, картофеля и других овощей. Большой урон зерновым наносит P. verrucosum, а рисовым плантациям – P. citreonigrum.
Сравнение Пеницилла и Мукора
Пеницилл и Мукор – наиболее распространенные из так называемых плесневых грибов. Первый называют зеленой или голубой плесенью, второй – белой.
Оба рода размножаются спорами и участками мицелия. У Пенициллов образование спор происходит на веточках множественных спорангиеносцев. У Мукоров – на бесцветных одиночных спорангиеносцах в головчатых спорангиях сферической формы.
Главное отличие между грибами заключается в структуре их мицелия (грибницы). Род Penicillium обладает ветвистым многоклеточным мицелием. У рода Mucor мицелий представлен одной крупной сильноразветвленной клеткой со множеством ядер, не разделенной перегородками.
Применение в фармацевтике и пищевой промышленности
P. nalgiovense, chrysogenum, P. salamii используются для ферментации – улучшения вкуса окороков и сухих колбас. Самый известный продукт – салями. Данные виды предотвращают колонизацию продуктов другими вредными плесневелыми грибами и бактериями.
Строение и жизнедеятельность гриба пеницилла
Гриб пеницилл является наиболее распространенным среди всех грибных гифомицетов. Род Пеницилл включает большое количество видов, которые являются космополитами и приурочены больше к почвам северных широт. Присутствует повсеместно. Является продуцентом лекарственного средства из группы антибиотиков – пенициллина.
Строение и жизнедеятельность гриба пеницилла
Ботаническая характеристика
Относится к группе плесневых грибов. Грибной мицелий пеницилла – это его вегетативное тело. В отличие от мукора, у которого одноклеточный характер строения мицелия, мицелий пенициллина является многоклеточным, аналогичный тому, что имеет в строении друга группа высших грибов – шляпочных. Мицелий разделяется перегородками – септами. Грибница состоит из комплекса гиф, представленных цепочками, состоящими из отдельных клеток. Грибные нити, неправильно ветвящиеся, чаще не окрашены. Размножается спорами, образующимися на концах гиф в виде кисточек, называемых конидиями. Они бывают одно- двух- и трехъярусными и несимметричными.
В роду Пеницилл есть сапротрофные и паразитарные организмы.
По внешнему описанию и строению гриб пеницилл схож с аспергиллом. Плодовые тела грибов пенициллиума изучены только у отдельных разновидностей и представляют собой микроскопических размеров закрытые клейстотеции, имеющие шаровидную форму, по структуре жесткие, сохраняющие свой внешний вид на протяжении нескольких недель, иногда – месяцев. Окраска бывает разной – белая, желтая, оранжевая и коричневая, в редких случаях – черная либо красная.
Некоторые грибные колонии представителей рода Пеницилл способны образовывать склероции.
Типы пеницилловых колоний
Условно выделены 4 основных типа:
Среда обитания и условия жизни
Распространен повсеместно, в том числе на земле, растительности, также в помещениях, часто селится на пищевых продуктах и способен быть активным, даже пребывая в воздушных массах. В числе предпочитаемых мест обитания – почвенные грунты в умеренных климатических зонах. При этом грибной мицелий селится непосредственно на поверхности субстрата либо полностью погружается в агар, когда наверху видны только прямостоячие либо приподнимающиеся споронесущие грибные нити – конидиеносцы. В процессе роста формирует обширные по размерам колонии с определенной плотностью.
Гриб распространен повсеместно
Примером появления пеницилла на продуктах питания растительного происхождения служит зеленая плесень.
Большинство разновидностей развиваются при температуре от 0-5°C. Есть те, которые сохраняют свою активность и растут при 37°C. Многим для поддержания процессов жизнедеятельности требуется высокая концентрация кислорода.
Способен оказывать негативное воздействие, однако применим в фармацевтике и пищевой промышленности.
Благодаря большой концентрации содержащихся ферментов паразитирующий гриб приводит к порче пищевых продуктов и участвует в процессе разложения тканей животной и растительной природы, нанося вред здоровью и вызывая аллергические реакции. Большой вред наносит при повреждении сельскохозяйственной продукции и кормовых смесей если происходит нарушение правил их хранения и создаются благоприятные условия для развития пеницилла.
Применение
В фармацевтике
Ирина Селютина (Биолог):
В первые годы производства, пенициллин получали с использованием штаммов гриба, выделенных из природных источников (Penicillium notatum и P. chrysogenum). Затем был получен мутантный штамм Q-176 с высокой продуктивностью. Высокопродуктивные штаммы получают преимущественно с помощью сильнодействующих факторов – рентгеновских и УФ лучей, химических мутагенов. В 1946 г. синтезировали пенициллин, идентичный натуральному, полученному биологическим путем.
В пищевой промышленности
Некоторые разновидности используют в пищевой промышленности для сыроварения. Под влиянием содержащихся в грибках липолитических и протеолитических ферментных веществ оказывающих активное воздействие на молочные жиры и белки, сыры обретают рыхлую и маслянистую структуру, специфические гастрономические качества и запах. Такие сыры – голубые, отличающиеся зелено-голубоватым цветом сырной массы, получают с использованием некоторых видов пенициллов, т.н. «благородной плесени», например, Penicillium roqueforti.
ПЕНИЦИЛЛ
Полезное
Смотреть что такое «ПЕНИЦИЛЛ» в других словарях:
ПЕНИЦИЛЛ — род грибов класса несовершенных (у некоторых видов известна совершенная сумчатая стадия). Ок. 250 видов, в почве, в виде плесеней на пищевых продуктах (вызывают их порчу). Образуют антибиотики (напр., пенициллин), используются в сыроварении … Большой Энциклопедический словарь
ПЕНИЦИЛЛ — род грибов класса несовершенных (у некоторых видов известна совершенная сумчатая стадия). Ок. 250 видов, в почве, в виде плесеней на пищевых продуктах (вызывают их порчу). Образуют антибиотики (напр., пенициллин), используются в сыроварении … Большой Энциклопедический словарь
пеницилл — сущ., кол во синонимов: 2 • гриб (377) • грибок (23) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
пеницилл — пеницилл. См. зеленая плесень. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
пеницилл — зеленая плесень Род грибов из группы аскомицетов, известно около 250 видов; П. продуценты антибиотиков antibiotic, классическим из которых является пенициллин penicillin (выделяется видами P.notatum и P.chrysogenum). [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А … Справочник технического переводчика
пеницилл — род грибов класса несовершенных (у некоторых видов известна совершенная сумчатая стадия). Около 250 видов, в почве, в виде плесеней на пищевых продуктах (вызывают их порчу). Образуют антибиотики (например, пенициллин), используются в сыроварении … Энциклопедический словарь
Пеницилл — пенициллиум, кистевик (Penicillium), род несовершенных грибов, сумчатая стадия которых относится к порядку плектасковых (См. Плектасковые). От вегетативного мицелия отходят конидиеносцы, ветвящиеся на вершине в виде кисточки, на которой… … Большая советская энциклопедия
ПЕНИЦИЛЛ — род грибов кл. несовершенных (у нек рых видов известна совершенная сумчатая стадия). Ок. 250 видов, в почве, в виде плесеней на нищ. продуктах (вызывают их порчу). Образуют антибиотики (напр., пенициллин), используются в сыроварении … Естествознание. Энциклопедический словарь
пеницилл — пениц илл, а … Русский орфографический словарь
пеницилл — пеницилл/ … Морфемно-орфографический словарь
Особенности плесневых грибов: характеристика мукора, аспергилла и пеницилла
Особенности плесневых грибов
Большая часть таких грибов является сапрофитами. Некоторые из них — возбудители инфекционных заболеваний животных и человека.
К примеру, плесневый гриб трихофитон — причина появления стригущего лишая у человека и животных.
Самые распространенные виды плесневых грибов — аспергилл, пеницилл и мукор.
Характеристика мукора
Гриб мукор, за которым скрывается белая, головчатая или хлебная плесень, является сапрофитным плесневым грибом: он образует пушистый налет на пищевых продуктах, кормах, конском навозе, поверхности почвы и т. д.
Чем отличается мицелий мукора от мицелия пеницилла, к примеру? Мукор одноклеточный, так как мицелий гриба, пронизывающий субстрат, является большой ветвистой клеткой с многочисленными ядрами. У гриба мукора есть два способа размножения: половой и бесполый. И они имеют разное значение.
Бесполое спороношение играет наиболее важную роль в распространении и сохранении плесени мукор. Если условия благоприятные, то такое размножение осуществляется равномерно на протяжении всей жизни гриба.
Как происходит бесполый процесс размножения:
При половом размножении содержимое двух специализированных клеток — гаметангиев — сливается, образуя зигоспору. После периода покоя она прорастает.
Характеристика аспергилла
Аспергилл черный отличается наличием многоклеточного мицелия. У плодоносного гифа (конидиеносца), расположенного на верхушке, есть утолщение с палочкообразными выростами. От этих выростов в процессе отшнуровывается цепочка спор.
Важно отметить, что образование плодовых тел происходит очень редко.
Характеристика пеницилла
Гриб пеницилл является сапрофитом, образующим мицелий — зеленую или сизоватую плесень — на влажное сене, продуктах питания, остатках растительного характера и т.д.
Пеницилл многоклеточный. Сильно разветвленные многоклеточные гифы формируют грибницу пенициллов. Если размножение бесполое, то на поверхности мицелия формируются конидиеносцы. Они представляют собой направленные вертикально вверх отростки, верхушки которых похожи на кисточки. От этих отростков отсоединяется множество легких и мелких спор — конидий.
Половой способ размножения практически не характерен для грибов пенициллов. В результате такого размножения на мицелии образуются микроскопические круглые плодовые тела: внутри них формируются споры.
Говоря о значении плесневых грибов, стоит отметить, что отдельные виды пенециллов вырабатывают и выделяют в окружающую среду специфическое вещество — антибиотик пенициллин. Английский ученый А. Флеминг первым показал бактерицидные качества гриба пенициллина. Это вещество используется в лечении абсцессов, инфекционных ран, пневмонии, менингита и прочих заболеваний, которые вызывают болезнетворные микроорганизмы.
В пищевой промышленности некоторые виды пенецилов используются в производстве таких видов сыра как камамбер, рокфор, бри.
Правильное название гриба — пеницилл, а не пенницил или пенициллум (такие названия встречаются довольно часто).
Теперь вы знаете, в чем особенности аспергилла, мукора и пеницилла.