Houby
eukaryotické mikroorganismy
oeunikátní organismy, specifická stavba i funkce buňky
oesamostatná říše
oecelá řada aktivit s praktickým dopadem (dekompozice, patogeni rostlin a
člověka, producenti významných látek)
oemezi mikroorganismy je řadí velikost (mikroskopické vláknité houby a
kvasinky) a metody studia ­ kultivace submerzní a na agarových médiích,
mikroskopické metody
Houby jako modelové organismy
oeSaccharomyces cerevisiae
oeSchizosaccharomyces pombe
oeNeurospora crassa
oejedna ze 3 evolučních větví eukaryotických mikrorganismů
­
Pravé houby
oemonofyletická skupina (společný předek)
oeeukaryotické
stavba buňky
oetypicky haploidní jádro, pučící kvasinky jsou diploidní, v kompartmentech hyf
je více jader
oejádro je obdáno membránou a obsahuje několik chromozómů
oemembránové organely ­ mitochondrie, vakuoly
oeDNA obsahuje introny
oe80S ribozómy ­ 18S rRNA je základem pro stanovení fylogenetické
příbuznosti
oemycelium ­ apikální růst
oekvasinky ­ pučení ­ často dimorfní ­ pseudomycelium ­ průnik do tkání
oechitin v buněčné stěně (a glukany)
oeergosterol v membránách
oeheterotrofní metabolismus ­ využití jednoduchých látek procházejících BS a
CM ­ lytické enzymy vylučované apikálně ­ degradují komplexní polymery
oepohlavní i nepohlavní rozmnožování
oeprodukují spory
Hyfa = houbové vlákno
oevlákno s pevnou BS
oeprůměr 2 ­ 30 mm
oeroste pouze na konci ­ zóna růstu
oeapikální část ­ membránově vázané vezikuly ­ syntéza chitinu, ekvivalent GA
..., v centru skupiny vezikulů ­ aktinová filamenta
oenásleduje zóna bohatá na mitochondrie
oečást s větvenými tubulárními vakuolami
oejádro ­ askomycety a mitosporické houby ­ zpravidla větší počet v apikální
část
Kolonie
oetypicky se vyvíjí z 1 klíčící spory
oevznikající hyfa se větví a dává vznik cirkulární kolonii
Kvasinkovité houby
oemnoží se pučením
oebuňka obsahuje 1 jádro, které se dělí, když dceřinný pupen dosáhne určité
velikosti
oečasto dimorfismus ­ kvasinkovitá i vláknitá forma
oepohlavní rozmnožování
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
[ Jim Deacon]
mitochondrie
BS
jádro
Centrální vakuola
Golgiho
systém
Jizva po pupenu
pupen
Lipidické tělísko
Životní strategie hub
 saprofyté (dekompozitoři, přeměňují organickou hmotu na anorganickou)
 nekrotrofové (napadají živá pletiva, která po usmrcení využívají jako zdroj živin)
 biotrofové (napadají a využívají živá pletiva)
 interakce s dalšími organismy:
§ parazitismus (rostliny, houby, živočichové)
§ symbiosa s hmyzem ­ ambrosiové houby, houby v mycetangiích členovců
§ mykorrhiza = symbióza s kořeny cévnatých rostlin
§ lichenizované houby = symbióza se zelenými řasami nebo cyanobakteriemi
Fyziologie hub
oeheterotrofní metabolismus
oenejčastěji aerobní, kyslík je terminálním akceptorem elektronů
oemnoho kvasinek a některé vláknité ­ fakultativní ­ mohou růst a
metabolizovat i anaerobně - Saccharomyces ­ ne pohlavní rozmn. -
fermentace
oeněkolik vodních hub ­ pouze fermentace ­ aerobní nebo anaerobní ­ nemají
mitochondrie a cytochromy
oeanaerobní Chytridiomycota ­ v rumenu přežvýkavců
Centrální metabolismus hub
Centrální metabolismus hub
 hlavní dráhy energetického
metabolismu (EmbdenMeyerhofova
a TCA)
 prekurzory pro biosyntézu
různých produktů
metabolismu
 hlavním prekurzorem
sekundárních metabolitů je
acetyl KoA
Chytridiomycota v rumenu
přežvýkavců
Chytridiomycota v rumenuChytridiomycota v rumenu
přežvýkavcůpřežvýkavců
hydrogenozómy
rozklad celulózy
smíšené kvašení
­ kys. mravenčí,
mléčná, octová,
etanol, CO2, H2
Houby a vliv vnějších podmínek
vlhkost
zpravidla mezofilní
psychrofilní
termofilní
acidofilní ­ kvasinky
tolerance k 1 suboptimálnímu faktoru, nikoliv k několika
Genom hub
oetypicky haploidní jádro ­ odlišnost od ostatních eukaryot (pučící kvasinky ­
diploidní)
oehaploidní ­ snadno vzniká mutace, snadná selekce mutantů
oepohlavní rozmnožování ­ segregace a rekombinace genů, produkt meiózy má
projev v haploidní pohlavní spoře
oenepohlavní spory mohou být využity k produkci uniformní populace
oehomothalické houby
oeheterothalické houby
Systém a fylogeneze hub a příbuzných organismů
(Deacon, 2005 ­ viz Literatura)
ŘÍŠE: FUNGI (MYCOTA) HOUBY
Oddělení Chytridiomycota
Oddělení Zygomycota
Oddělení Glomeromycota
Oddělení Ascomycota
Oddělení Basidiomycota
Houby v širším slova smyslu
ŘÍŠE: STRAMINIPILA
Oddělení Oomycota
Oddělení Hyphochytridiomycota
Oddělení Labyrinthulomycota
Houbám podobné organismy
Oddělení Myxomycota (plasmodial slime moulds)
Oddělení Plasmodiophoromycota (plasmodiophorids)
Oddělení Dictyosteliomycota (dictyostelid slime moulds)
Oddělení Acrasiomycota (acrasid slime moulds)
Houby v širším slova smyslu a houbám podobné organismy jsou
tradičně studovány mykology
oeOomycota
oeliší se někt. základními znaky od hub, bližší rostlinám (celulóza, diploidní
jádro, rostlinné steroly)
oeekonomicky významní patogeni rostlin
oePhytophthora infestans
­ pohlavní rozmnožování ­ antheridia + oogonia ­ oospory ­ klíčí ­ diploidní hyfy nebo
zoospóry
nepohlavní rozmnožování ­ mnohojaderné sporangium ­ bičíkaté diploidní zoospóry nebo hyfy
Chytridiomycota
* stáří 1 bilion let
* pohyblivé, bičíkaté zoospory
* hydrogenozómy ­ alternativa mitochondrií
* u některých střdání haploidního a diploidního stádia
* v půdách a ve vodním prostředí
* primární kolonizátoři
* degradace organické hmoty
* v rumenu obratlovců
* parazité nematod
Glomeromycota
* arbuskulární mykorrhiza
* u velkého množství druhů rostlin, nevyskytují se samostatně
* symbioza s Nostoc punctiforme ­ Geosyphon pyriforme
Zygomycota
 BS ­ chitin, chitosan a polyglukuronová kyselina
 coenocytické mycelium ­ mnohojaderné bez přepážek
 rychle rostoucí
 nejvýznamnější zástupci Mucor, Rhizopus
Rhizopus
Houba s kosmopolitním výskytem
Častý je zvláště na potravinách nebo v krmivech, způsobuje též hnilobu
ovoce
Neprodukuje mykotoxiny
V laboratoři je vzhledem ke svému rychlému růstu a snadnému šíření
považována za nebezpečnou kontaminantu
Příležitostně bývá izolován z klinického materiálu
Mucor
Rychlý růst a snadné šíření - nebezpečná kontaminanta v laboratořích
Ascomycota
monofyletická skupina
pohlavní rozmnožování ­ vznik asků ­ diploidní jádro, meióza je následována
mitózou, vzniká 8 haploidních spor
celá řada mitosporických druhů ­ bez pohlavního rozmnožování
Neurospora crassa
Sordaria
75% známých druhů hub
askus ­ vzniká fúzí 2 haploidních jader opačných párovacích typů
askospory ­ meióza ­ haploidní
askokarp - plodnice
Umístění askospor
a ­ v peritheciu
b ­ v kleistotheciu
Nejvýznamnější zástupci: Aspergillus, Eurotium, Penicillium,
Fusarium, Saccharomyces, Schizosaccharomyces,
Kluyveromyces
Fusarium
* Rozšířen celosvětově zvláště v půdě a na cereáliích
* Způsobuje krčkové i kořenové hniloby u obilnin a napadá i uskladněné
brambory a cukrovou řepu
* Produkuje řadu mykotoxinů, zvláště trichotheceny a zearalenon
Mitosporické houby
 dříve Deuteromycota
 dnes zpravidla zařazeny do Ascomycota
 pouze nepohlavní stádium
 formální rody
 různé typy konidií ­ vznikají mitotickým dělením
 Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Alternaria
Basidiomycota
 houby tvořící plodnice
 kvasinkovité houby - Rhodotorula
 patogeni rostlin a člověka
 basidium ­ meióza ­ basidiospory (na sterigmatech)
 septa brání průchodu jader
 dvoujaderné části hyf
Puccinia graminis
Houby jsou původci onemocnění rostlin, živočichů, hmyzu,
člověka
Houby ­ parazité rostlin
 Ophiostoma ulmi (Ascomycota)
 Botrytis cinerea (Ascomycota)
Entomofágní houby
Beauveria bassiana
Hirsutella rhossilliensis
Houby ­ původci onemocnění člověka
onemocnění způsobená houbami - mykózy ­ asi 200 ­ 300 druhů hub
další zdravotní problémy - alergie, působení toxinů
5 skupin onemocnění způsobených houbami (mykóz)
1. dermatofytické houby
 2. onemocnění způsobená běžnými komenzály po narušení rovnováhy ­
Candida albicans
 3. onemocnění způsobená druhy s drobnými sporami, které se dostávají do
alveolů ­ plicní onemocnění ­ u imunokompromitovaných pacientů
 4. infekce ran, především u oslabených jedinců, rozklad tkáně ­ melanizované
stěny hyf -Phialophora, Cladosporium a Sporothrix
 5. Pneumocystis jirovici ­ specializované jednoduché houbám podobné
organismy, imunokompromitovaní jedinci
Mykotoxiny ­ toxiny produkované mikroskopickými vláknitými houbami
Houby a potraviny
Houby v symbiotických vztazích
Mykorrhiza
oeendomykorrhiza (90%) - schopnost mykorrhizní houby kolonizovat buňky
primární kůry kořene
­ vezikulo-arbuskulární
oeektomykorrhizu -rozvoj endofytické houby je omezen na mezibuněčné
prostory kořenového kortexu
Lišejníky