Fungi, Mycobionta - ICBM
Fungi, Mycobionta - ICBM
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Pilze<br />
<strong>Fungi</strong>, <strong>Mycobionta</strong><br />
© Heribert Cypionka<br />
© Heribert Cypionka<br />
Heribert Cypionka<br />
Institut für<br />
Chemie und<br />
Biologie des<br />
Meeres<br />
Quellen<br />
© Cypionka<br />
• Purves Kap. 31<br />
• www.icbm.de/pmbio ... Teaching<br />
• www.mikrobiologischer-garten.de<br />
• www.wikipedia.de<br />
Heribert Cypionka, www.icbm.de/pmbio<br />
1
Lebensweise der Pilze<br />
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Osmotrophe (absorptive) Ernährungsweise<br />
Wachstum in fädigen Strukturen gewährleistet eine große<br />
Kontaktoberfläche mit dem Substrat oder anderen Organismen<br />
Pilzliche Biomasse in manchen Ökosystemen 75% (Boden!)<br />
Chemoorganoheterotroph<br />
Toleranz gegenüber Säure (acidotolerant oder acidophil) und<br />
Trockenheit (xerotolerant oder xerophil)<br />
Saprophyten (Saprobionten):<br />
Boden (1g enthält 10 - 100 m Pilzmyzel)<br />
Holz (Abbau und Verfärbung)<br />
Sämtliche organische Materialien<br />
Anorganische Materialien als Wachstumsunterlage<br />
Parasiten<br />
auf Pflanzen, Algen, Tieren<br />
Symbionten<br />
mit Pflanzenwurzeln (Mykorrhiza), Algen, Cyanobakterien (Flechten)<br />
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Übersicht Stammbaum der Lebewesen<br />
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Pilze (Chitinpilze)<br />
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Eukaryoten<br />
Unbeweglich (Ausnahmen)<br />
Einzellig oder mehrzellig, mit Zellwand<br />
Organotheterotrophe Lebensweise, als<br />
Saprophyten, Parasiten oder Symbionten,<br />
osmotroph<br />
Ca. 120 000 Arten (bis zu 1,5 Mio.?),<br />
wenige pathogen<br />
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Zum Vergleich: Oomyceten und Schleimpilze<br />
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Protisten, keine Zellwand mit Chitin<br />
-- Oomyceten (Algenpilze,<br />
Cellulosepilze, z.B. Saprolegnia) gehören<br />
zu den Heterokontobionta (Protisten mit<br />
zwei Geißeltypen) von denen einige<br />
phototroph sind<br />
-- Myxobionta (Schleimpilze), Amöben<br />
ohne feste Zellwand<br />
- echte Schleimpilze bilden vielkernige<br />
Plasmodien<br />
- zelluläre Schleimpilze bilden vielzellige<br />
Pseudoplasmodien<br />
(nicht verwechseln mit Myxobakterien,<br />
bilden auch vielzellige Aggregate und<br />
Fruchtkörper)<br />
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Pilze und ihre Fruchtkörper<br />
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Makroskopische Pilze – nur die<br />
Fruchtkörper<br />
Entstehen aus einem Geflecht<br />
mikroskopischer Hyphen<br />
"Funktion" der Fruchtkörper:<br />
Schutz und Verbreitung der<br />
Sporen<br />
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Chitin<br />
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Wichtiger Bestandteil der Zellwand<br />
neben Glucanen und Proteinen<br />
Polymer aus N-Acetyl-Glucosamin<br />
Auch bei Insekten verbreitet<br />
auch Bestandteil des Muramins der<br />
Bakterienzellwand<br />
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Hyphen, Myzel<br />
• Zellwand besteht überwiegend aus<br />
Chitin, Glucanpolymeren, Proteinen<br />
und Pigmenten, z.B. Melanin<br />
• Hyphen mit einem<br />
Durchmesser von 1 bis 10 µm,<br />
Wachstum an der Spitze<br />
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• Myzel (= Hyphengeflecht) mit<br />
einem Durchmesser,<br />
Durchdringung und große<br />
Oberfläche<br />
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Pilze und ihre sexuelle Vermehrung<br />
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Hexenringe<br />
<br />
Periodisches Wachstum und<br />
Fruchtkörperbildung<br />
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Pilzsporen<br />
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Verbreitungs- und<br />
Überdauerungseinheiten<br />
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Asexuell oder sexuell (nach<br />
Verschmelzung der Zellen und<br />
Kernphasenwechsel, meistens in<br />
den Fruchtkörpern)<br />
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In verschiedenen Stadien des<br />
Lebenskreislaufs kommen beide<br />
Sporentypen vor<br />
<br />
Potenzielle Allergieauslöser<br />
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Gruppen der Pilze (<strong>Fungi</strong>, <strong>Mycobionta</strong>)<br />
● Chytridiomyceten (Flagellatenpilze)<br />
● Zygomyceten (Jochpilze)<br />
● Ascomyceten (Schlauchpilze)<br />
● Basidiomyceten (Ständerpilze)<br />
[Deuteromyceten, "<strong>Fungi</strong> imperfecti"]<br />
Sporen mit Geißel<br />
Zygosporangium als sex. Stadium<br />
sexuelle Sporen in Schläuchen<br />
sexuelle Sporen an Basidien<br />
Sexuelle Vermehrung nicht beobachtet<br />
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Basis für die Systematik:<br />
Unterschiede in Vermehrung,<br />
vor allem bei der Meiose und<br />
meiotischen Sporen<br />
Kernphasenwechsel,<br />
Generationswechsel<br />
Merkmale untermauert durch<br />
molekularbiologische Daten<br />
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Chytridiomycota<br />
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Flagellaten- oder Töpfchenpilze<br />
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bewegliche Sporen<br />
kleine Gruppe (ca. 500 Arten)<br />
www.wikipedia.org<br />
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Jochpilze (Zygomycota)<br />
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Beispiel Rhizopus,<br />
gemeiner<br />
Brotschimmel<br />
Z.T. Parasiten von<br />
Insekten<br />
Z.T. Symbionten<br />
(Mykorrhiza)<br />
www.davidlnelson.md<br />
/Cazadero/<strong>Fungi</strong>.htm<br />
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Schlauchpilze (Ascomycota)<br />
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Saprophyten, Parasiten (Echter<br />
Mehltau), Symbionten (Flechten,<br />
Mykorrhiza)<br />
Chitin in der Zellwand<br />
Sporen asexuell – exogen;<br />
sexuell – in Asci<br />
Größte Pilz-Gruppe (> 60 000 Arten)<br />
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Penicillium roquefortii<br />
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Pinselschimmel, “Edelschimmel“<br />
Antibiotika-Produzenten<br />
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Aspergillus<br />
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Gießkannenschimmel<br />
Potenzieller Allergieauslöser<br />
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Ständerpilze (Basidiomycota)<br />
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Chitin in der<br />
Zellwand<br />
Dikaryotische Phase<br />
(zeitlich verzerrter<br />
Vermehrungsprozess)<br />
Sporen exogen an<br />
der Basidie;<br />
Basidien an dem<br />
Fruchtkörper<br />
(Schutz und<br />
Verbreitung)<br />
Saprophyten,<br />
Parasiten,<br />
Symbionten<br />
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Beipiel Basidiomycet, Blätterpilz<br />
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Fliegenpilz, Amanita muscaria<br />
Verwandt mit Pantherpilz und<br />
Knollenblätterbilz<br />
Blätter-(Lamellen-)pilz<br />
Gift in roter Huthaut, halluzinogen<br />
www.wikipedia.de<br />
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Beipiel Basidiomycet, Röhrling<br />
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Steinpilz, Boletus edulis<br />
Essbar, Verwechslungsgefahr mit<br />
Gallenröhrling<br />
www.wikipedia.de<br />
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Deuteromyceten oder <strong>Fungi</strong> imperfecti<br />
• Pilze ohne bekannte sexuelle Vermehrungformen, Ascomyceten<br />
oder Basidiomyceten<br />
• Nicht den Pilzen fehlt es an Perfektion, sondern der Wissenschaft!<br />
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Beipiel Hefen<br />
• Hefen können Ascomyceten oder Basidiomyceten sein<br />
• Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae, alkoholische Gärung<br />
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Beipiel Parasit<br />
Claviceps purpurea<br />
- Ascomycet<br />
- Nur ein Korn wird befallen,<br />
noch als Blüte<br />
- Überdauerungsform für<br />
den Winter, danach werden<br />
die Fruchtkörper geformt<br />
(meiotische<br />
Sporen)<br />
- Mannigfaltige<br />
Stoffwechselprodukte (LSD)<br />
Weizenähre mit Mutterkorn<br />
www.wikipedia.de<br />
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Beipiel Parasit: Fußpilz, Dermatomykosen<br />
www.wikipedia.de<br />
Jan Ries (2002) Mykosen und Sport – Verbreitung<br />
von Mykosen bei Sportschuh-tragenden Sportlern.<br />
Dissertation, Univ. Frankfurt<br />
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Symbiotische Pilze<br />
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Mykorrhiza – Symbiose mit höheren Pflanzen (Bäume, Gräser)<br />
<br />
Flechten – Symbiose mit Algen oder/und Cyanobakterien<br />
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Mykotrophie der Pflanzen<br />
• 80% der Pflanzen sind obligat<br />
mykotroph,10% fakultativ mykotroph<br />
• Pilze wachsen in engem Kontakt mit<br />
der Pflanzenwurzel<br />
• in der Zelle<br />
• als Pilzmantel um die Wurzel<br />
• Charakteristische Morphologie<br />
• Gegenseitiger Nutzen:<br />
Wasser, P-, N- und Ca-Verbindungen<br />
für die Pflanze (Funktion der<br />
Saugwurzel wird an die Hyphen<br />
übergeben), assimilierte<br />
Kohlenhydrate für den Pilz<br />
www.wikipedia.de<br />
Wurzelspitzen mit Ektomykorrhiza<br />
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Flechten<br />
• Duale Organismen<br />
• Mykobiont – Pilz<br />
• Photobiont – Alge oder Cyanobacterium<br />
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<br />
Verschiedene Substrate<br />
Holz, Bäume<br />
Gestein, Glas, Boden<br />
Blätter (tropisch)<br />
Konkurrenzschwach, da<br />
Wachstumsgeschwindigkeit sehr niedrig<br />
An Extremstandorten, wo die<br />
Vegetationsperioden kurz sind (Wüste,<br />
Hochgebirge, Permafrostböden, Tundren)<br />
oft den Blütenpflanzen überlegen<br />
In Tundra vegetationsbestimmend, weil<br />
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Photosynthese schon bei sehr niedrigen<br />
Temperaturen anfangen kann<br />
Digitale Bildbearbeitung mit PICOLAY<br />
www.picolay.de<br />
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Flechten<br />
● Photobionten: Grünalgen und Cyanobakterien<br />
● Mykobionten: Asco- und Basidiomyceten<br />
● Photobionten kommen auch freilebend vor<br />
● Mykobiont ist formgebend und vermehrt sich sexuell<br />
● Kontakte: Zellwand/Zellwand bis Membran/Membran<br />
● Aufbau des Lagers:<br />
● Rinde (Cortex)<br />
● Photobiontenschicht und<br />
● Markschicht (Medula)<br />
● Lagerform<br />
● Krustenflechten<br />
● Blattflechten<br />
● Strauchflechten<br />
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Krustenflechten<br />
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dem Untergrund dicht<br />
aufliegend, mit dem Substrat<br />
verwachsen<br />
besitzen nur die obere Rinde<br />
Wachstumszone am Rand<br />
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Blattflechten<br />
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dem Untergrund locker<br />
aufliegend<br />
Geschützt durch Rinde von<br />
oben und von unten<br />
Wachstumszone am<br />
„Blattrand“<br />
www.wikipedia.de<br />
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Strauch- und Bartflechten<br />
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Strauchförmig, rund im<br />
Querschnitt<br />
Rinde rundum<br />
Wachstumszone am Ende der<br />
Äste<br />
Nur in Reinluftgebieten,<br />
besonders sensitiv gegen der<br />
Luftverschmutzung<br />
www.wikipedia.de<br />
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Stichworte<br />
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Jochpilze, Ascomyceten,<br />
Basidiomyceten, Flechten,<br />
Mykorrhiza<br />
Osmotrophie,<br />
Chemoorganotrophie<br />
Saprobiont, Parasit, Symbiont,<br />
Pathogenese<br />
Morphologie,<br />
Entwicklungscyclen<br />
www.wikipedia.de<br />
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