mikologija skripta

ISPITNA PITANJA IZ MIKOLOGIJE 1. Specifične karakteristike gljiva koje ih izdvajaju u zasebnu grupu organizama 2. Posebnost građe mikotične ćelije 3. Ekstracelularni matriks 4. Uloga ekstracelularnog matriksa 5. Sastav ekstracelularnog matriksa 6. Struktura i kompozicija ćelijskog zida 7. Uloga ćelijskog zida kod gljiva 8. Karakteristike ćelijskog zida kod gljiva 9. Hemijski sastav ćelijskog zida 10. Šta se dešava sa starenjem ćelijskog zida kod gljiva? 11. Ugljeni hidrati prisutni u ćelijskom zidu gljiva 12. Građa ćelijskog zida 13. Uloga hitina u građi ćelijskog zida gljiva 14. Sinteza ćelijskog zida kod gljiva 15. Plazma membrana kod gljiva 16. Protoplazma i organele kod gljiva 17. Građa mitohondrija kod gljiva 18. Jedro sa karakteristikama dikariona 19. Rezervne supstance kod gljiva 20. Karakteristike somatskih ćelija kod gljiva 21. Tipovi somatskog tela kod gljiva 22. Karakteristike somatskog tela nemiceljijskih gljiva 23. Karakteristike somatskog tela micelijskih gljiva 24. Korišćenje karakteristika hifa u taksonomiji i klasifikaciji gljiva 25. Podela gljiva po Korneru (1932.) na bazi prisustva određenih tipova hifa 26. Pojava dimorfizma kod gljiva 27. Reprodukcija gljiva 28. Smene jedrovih faza kod različitih taksonomskih grupa gljiva 29. Reprodukcija Myxomycota 30. Reprodukcija Mastigomycotina 31. Reprodukcija Zygomycotina 32. Reprodukcija Ascomycotina 33. Reprodukcija kvasaca 34. Reprodukcija Basidiomycotina 35. Paraseksualna reprodukcija gljiva 36. Uloga aseksualnih spora kod gljiva i njihova podela 37. Podela spora na osnovu morfologije 38. Tipovi konidiogeneze 39. Germinacija spora 40. Kada i zašto počinje diferencijacija konidijskog aparata iz somatske micelije? 41. Građa i funkcija konidiofora 42. Uticaj temperature na razvoj gljiva 43. Uticaj pH na razvoj gljiva 44. Uticaj svetlosti na razvoj gljiva 1

45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70. 71. 72. 73. 74. 75. 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82. 83. 84. 85. 86. 87. 88. 89. 90.

Osmofilne i halofilne vrste gljiva Kompetitivna strategija gljiva Ruderalna strategija gljiva Stres tolerrantna strategija gljiva Biofilm Akvatične gljive Fenikoidne gljive Nematofagne gljive Entomopatogene gljive Humane mikoze Osobenosti taksonomije gljiva Koncept vrste kod gljiva Klasifikacija gljiva Morfološki tipovi talusa kod lišajeva Anatomska građa lišajeva Značaj lišajeva – bioindikacija, biodegradacija, ishrana životinja, farmacija Simbioza – kompatibilnost, tigmotropizam na primeru Cladonia grayi Rast hifa gljiva Strujanje protoplazme Rast filamentoznih gljiva Rast gljiva u homogenim sistemima Rast gljiva u heterogenim sistemima Aeracija – faktor rasta gljiva Izvori ugljenika – faktori rasta gljiva Izvori azota – faktori rasta gljiva Makro- i mikroelementi – faktori rasta gljiva Dostupnost vode – faktori rasta gljiva Koncentracija vodonikovih jona – faktori rasta gljiva Temperatura – faktor rasta gljiva Svetlost – faktor rasta gljiva Metamorfoze micelije Metabolizam gljiva Metabolizam karbohidrata kod gljiva Glikoliza kod gljiva Fermentacija i respiracija Anaplerotički putevi kod gljiva Metabolizam azota kod gljiva Metabolizam lipida kod gljiva Sekundarni metabolizam i metaboliti kod gljiva Koncepti populacione genetike kod gljiva Mating sistemi kod gljiva Breeding sistemi sa dva mating tipa Unifaktorijalni inkompatibilni sistemi sa više mating tipova Sistemi bifaktorijalne inkompatibilnosti kod gljiva Homotalizam Fertilne barijere 2

91. Apomiksis 92. Varijacije 93. Izvori varijabilnosti u populacijama gljiva 94. Mikorevolucija u populacijama gljiva 95. Gljive u biotehnologiji 96. Fermentacija u biotehnologiji 97. Optimalni medijum za kultivaciju gljiva 98. Tečna (submerzna) fermentacija 99. Fermentacija čvrstog otpada – prednosti i nedostaci 100. Produkcija ekstracelularnih enzima gljiva 101. Produkcija intracelularnih enzima gljiva 102. Proizvodnja alkoholnih pića i njihovi tipovi 103. Proizvodnja biomase i porteina gljiva 104. Učešće gljiva u biotehnološkim procesima porizvodnje hrane 105. Proizvodnja primarnih metabolita gljiva 106. Proizvodnja antibiotika 107. Proizvodnja alkaloida 108. MIkotoksini i metaboliti sa stimulatornim dejstvom na više biljke Gljive (Fungi, Mycota, Mycetalia) predstavljaju tzv. peto carstvo koje je izdvojeno 1969. godine od strane Vitakera. Gljive suu eukariotski, jednoćelijski ili višećelijski organizmi, čije telo može biti plazmodijalno (sluzave gljive), nemicelijsko (kvasci) i micelijsko (prave gljive). Telo gljive ili miceliju grade končaste hife ili filamenti, podeljene poprečnim zidovima koji se nazivaju septe. Hife mogu biti septirane i neseptirane, a same septe proste ili doliporne. Hife mogu biti haploidne (n), diploidne (2n) ili dikariotske (n+n). Gljive su najjednostavniji eukarioti sa malom količinom genetičkog materijala.

1. Specifične karakteristike gljiva koje ih izdvajaju u zasebnu grupu organizama Gljive su velika grupa organizama koja uključuje plesni (koje prouzrokuju buđi – kada žive kao saprobne, na mrtvim organskim supstratima, ili mikoze – kada izazivaju patološke pormene kod živih organizama, npr.aspergiloze, fuzarioze, histoplazmoze, sporotrihoze, dermatomikoze), rđe i garke (izazivači bolesti kod biljaka), pečurke (gljive čija su plodonosna tela velika i do 10-15cm,ponekad i više), kvasce (gljive iz familije Saccharomycetaceae iz Ascomycotina, tj.gljive koje se koriste za dobijanje vina, piva, nadimanje testa itd.; ovde se svrstavaju i mnoge gljive koje se razmnožavaju pupljenjem, nemaju razvijenu miceliju i obrazuju sluzave kolinije slične bakterijama) i mnogobrojne biljne patogene. Tipično su milticelularne organizacije, filamentozne forme, mnoge zive kao paraziti, fakultativni paraziti ili saprobi ipredstavljaju važne razlagače u mnogim ekosistemima. Posebne karakteristike koje se mogu pripisati gljivama kao zasebnoj grupi organizama su: način ishrane (apsorpcija- luče digestivne enzime u spoljašnju sredinu, cepaju makromolekule, proste supstance unose u ćeliju osmotskim putem ili specijalizovanim transportnim mehanizmima), građa ćelijskog zida (skoro sve mikotične ćelije su obavijene čvrstim ćelijskim zidom) i multicelularna organizacija (većina ima 3

filamentoznu građu). Kod gljiva ne postoji prava diferencijacija tkiva. Gljive su organizmi nesposobni da vrše fotosintezu (nemaju hlorofil), već su heterotrofni (malobrojni predstavnici su autotrofni jer mogu da vrše hemostintezu). Gljive su tipično nepokretne, mada se pokretne forme (zoospore) javljaju kod nekih (npr. Oomycetes). Gljive su kosmopoliti koji mogu živeti kao saprobi, paraziti i simbionti. 2. Posebnost građe mikotične ćelije Ćelija je osnova biološke organizacije i osnovna jedinica strukture i životnih aktivnosti svih organizama. Ćelija je veoma složen sistem sagrađen od velikog broja subclularnih struktura sa određenim funkcijama i interakcijama. Citološka proučavanja su uglavnom bazirana na biljnim i animalnim ćelijama. Ta znanja i iskustva su predstavljala dobru osnovu pri proučavanju ćelije kod gljiva. U mikotičnoj čeliji nalaze se strukture slične biljnoj i životinjskoj ćeliji. Sagrađena je iz dva osnovna dela: spoljašnjeg zida (različite debljine i čvrstine) i protoplazme (unutrašnjeg koloidnog kompleksa). Ipak, mikotična ćelija ima neke posebnosti koje se odnose na subcelularni i biohemijski sastav ćelijskog zida, broj i raspored jedara i kontinuitet između ćelija. Kod micelijskih gljiva su prisutne cenocitične ćelije (gr. koinos-zajedno), sa jednim ili više jedara, između kojih postoji kontinuitet. Zahvaljujući porama se odvija prenos materijala, kao što su citoplazma i organele, uključujući i mitohondrije i jedra. Zbog mogućnosti migracije jedara između hifalnih segmenata kod pojedinih grupa gljiva, ćelija kod gljiva nije sasvim uporediva sa biljnom i životinjskom ćelijom. Kod biljnih ćelija takođe ima kontinuiteta među ćelijama, kroz pore bilo kog tipa, ali nema migracije jedara. 3. Ekstracelularni matriks Ćelije gljiva mogu lučiti micilagene supstance koje se akumuliraju sa spoljašnje strane ćelijskog zida i taj omotač se naziva ekstracelularni matriks. 4. Uloga ekstracelularnog matriksa Uloga ekstracelularnog matriksa je različita: adheziona, izlučivanje spora, obrazovanje sporokarpa itd. Gljive razlagači drveta pordukuju mucilageni omotač koji nema jasnu ulogu u pričvršćivanju, već predstavlja interfazu između hifa i supstrata. Ekstracelularni matriks može biti rezervoar digestivnih enzima i mesto gde gljiva stvara početni kontakt sa nutrijentima koje apsorbuje. Kako mucilagene supstance mogu apsorbovati vodu, to enzimima obezbeđuje optimalne uslove za funkcionisanje. Mucilageni matriks ima i ulogu zaštite gljiva od isušivanja. 5. Sastav ekstracelularnog matriksa Ekstracelularni mucilageni sadrže veliku količinu polisaharida, naročito β-glukane. U mucilagenom omotaču se mogu naći i ekstracelularni enzimi, brojni hidrolitički enzimi, kao što su esteraze i kutinaze, značajne kod biljnih patogena. 6. Struktura i kompozicija ćelijskog zida Većina fungalnih gćelija je obavijena čvrstim i kompleksno građenim ćelijskim zidom koji ima višestruku funkciju. Ćelijski zid je proizvod izlučivanja plazma membrane. Primenom TEM-a otkrivena je fibrilarna građa (amorfni matriks i kompleks miofibrila) i multilamelarna građa ćelijskog zida. Mikrofibrile su isprepletane i utopljene u amorfan 4

matriks koji ih povezuje u skeletnu mrežu koja daje morfološku formu zidu. Fibrilarni skeletni delovi postavljeni su blizu membrane, a amorfni matriks naleže na njega spolja. 7. Uloga ćelijskog zida kod gljiva Ćelijski zid ima značajnu ulogu u složenim biološkim porcesima, a vrlo je značajan u procesima apsorpcije i ekskrecije. Obrazovanje ćelijskog zida obezbeđuje zaštitu protoplasta i određuje morfologiju ćelije gljiva. Ćelijski zid je rezistentan na dejstvo enzima, što je korisno za izduživanje hifa kroz razne supstrate. Kao matrica sa enzimskim sistemima, ćelijski zid određuje mnoge pojave, među kojima su najvažnije one na polju morfologije i molekulske interakcije sa ćelijama drugih organizama ili supstratima. 8. Karakteristike ćelijskog zida kod gljiva Ćelijski zid kod gljiva je višeslojne građe i dinamične strukture. Slične je debljine kod somatskih ćelija (oko 0.2mm), a deblji kod nekih specijalizovanih ćelija i spora. Gde je uglavnom zadebljao i otporniji od zidova rastućih hifa. Neki mikotični ćelijski zidovi su pigmentisani, najčešće sadrže melanin. U starijoj miceliji ovaj pigment čini veliki deo zidnog materijala (do 20% suve mase). Zadovoljavajuće razumevanje strukture i kompozicije ćelijskog zida gljiva zahteva ne samo izolaciju i identifikaciju zidnih komponenti već takođe i određivanje mesta i rasporeda komponenti unutar zida. Utvrđeno je da je zid mnogo tanji i više plastičan na ekstremnom apeksu (primarni zid), nego na većim rastojanjima (sekundarni zid). 9. Hemijski sastav ćelijskog zida Hemijski sastojci ćelijskog zida se mogu podeliti na 4 glavne grupe: aminopolisaharidi, polisaharidi, proteini i ostali. Ugljeni hidrati su važni kao strukturalna komponenta ćelijskog zida. Različiti polisaharidi obično čine od 80-90% zida. Druge važne komponente uključujju proteine (1-12%), koji su često povezani sa polisaharidima (glikoproteini), i male količine lipida (10%). Proteini mogu da funkcionišu kao hidrolitički enzimi koji modifikuju nutritivne materije pre unošenja u ćeliju, ili mogu biti uključeni u sintezu ćelijskog zida. Lipidi se nalaze u matriksu ćelijskog zida i često su zasićeni masnim kiselinama i fosfolipidima. Neki neorganski joni Ca i Mg su vezani sa komponentama ćelijskog zida. Sadržaj proteina i lipida u u ćelijskom zidu gljiva je karakterističan za određene grupe gljiva i njihovu fazu razvoja. Matriks sadrži proteine i polisaharide kao što su glukan i manan. Brojne hemijske analize su pokazale da količina pojedinačnih osnovnih sastojaka izolovanih iz ćelijskih zidova različitih oblika jedne iste vrste gljiva znatno varira. Npr. Kod vrste Mucor rouxii količine hitozana, hitina, fosfata, galaktoze, lipida, proteina i manana se razlikuju kod kvasolike i končaste forme. 10. Šta se dešava sastarenjem ćelijskog zida kod gljiva? Strukturne osobine zida utvrđuju se na vrhu, a debljanje i usložnjavanje građe se nastavlja sa rastom. Sa starenjem zid povećava svoju mehaničku čvrstinu i predstavlja barijeru za prolaz molekula iz i u ćeliju. Ćelijski zid kod gljiva može imati različitu strukturu i kompoziciju u različitim fazama životnog ciklusa. Aktivnosti nekih važnih enzima povezane su sa ćelijskim zidom. Neki od proteina su enzimi koji mogu razgrađivati ekstracelularne nutrijente ili učestvuju u strukturalnom menjanju zida. 5

11. Ugljeni hidrati prisutni u ćelijskom zidu gljiva Većina ugljenih hidrata u ćelijskom zidu su glukani koji su grupa D-glukopolimera. Široko rasprostranjen polimer je β-glukan, koji predstavlja značajan deo suvog ostatka zida. Međutim, najkarakterističnije polimeri su hitin i celuloza. Kod Oomycetes glavna komponenta ćelijskog zida je celuloza, polimer β(1,4)-vezani glukan koja čini do 45% zidnih polisaharida. Drugi polisaharidi koji su vezani sa celulozom su: celuloza-glikogen, celuloza-glukan, celuloza-hitin. Kod Zigomycotina hitin je povezan sa hitozanom (deacetilisana forma hitina). Veći deo hitozana nalazi se kod predstavnika reda Mucorales. Prisutni su i drugi polimeri: galaktozamin, poliuronid, manan, galaktoza, fukoza i ksiloza u različitim koncentracijama i često u vezi sa porteinima. 12. Građa ćelijskog zida Čelijski zid ima fibrilarnu građu koja se sastoji od amorfnog matrikisa i kompleksa mikrovlakana, te je izražena njegova multilamelarna organizacija. Ovakva organizacija se naročito može uočiti kod zrelih konidija i fijalida svih vrsta iz rodova Aspergillus i Penicillium, kao više slojeva različite optičke gustine. Ovu pojavu objašnjava orijentacija fibrila, kao i hemijski sastav ćelijskog zida, koji nije statičan sistem, već proizvod stalne aktivnosti protoplazme. Subcelularna i biohemijksa proučavanja zidova vegetativnih hifa ili ćelija kvasaca pružaju osnovne kriterijume za razlikovanje glavnih grupa gljiva, dok su strukture zidova spora promenjljive kao posledica prilagođavanja ekološkim faktorima. 13. Uloga hitina u građi ćelijskog zida gljiva Hitin pripada aminopolisaharidima, a predstavlja linearni molekul sastavljen isključivo od β-1,4 vezanog N-acetilglukozaminskog ostatka. Njegovo prisustvo kod gljiva otkrio je još 1811. godine Brakomot, te je ovu supstancu, otpornu prema jakim bazama, nazvao fungin. Odier je 1823. godine našao istu supstancu kod insekata, a nazvao ju je hitin (ne znajući za fungin). Danas je utvrđeno da hitin predstavlja sastavni deo ćelijskog zida kod Eumycota. Za većinu filamentoznih gljiva glavni sastojak ćelijskog zida je hitin koji čini do 60% suve mase zida. Hitin se pojavljuje u vidu mikrofibrila, obično 10-30 nm u prečniku, koje mogu biti nekoliko µm duge. Ukršteno je povezan sa proteinima i polisaharidima gradeći: hitozan, manan i glukan. Sloj hitina se nalazi na delu zida koji je uz plazma membranu. Filamentozne Ascomycotina i Basidiomycotina poseduju kao dominantnu komponentu ćelijskog zida hitin i glukan. 14. Sinteza ćelijskog zida kod gljiva Ćelijski zid je proizvod lućenja plazma membrane, tako da se i bilo koji poremećaj u toj aktivnosti može odraziti na osobine ćelijskog zida, što može dovesti do pojave mutanata. Vezikule (koje potiču iz endoplazmatičnog retikuluma) i Goldži kompleks učestvuju u sintezi ćelijskog zida. Dokaz da ćelijski zid potiče od citoplazmine aktivnosti daje eksperiment u kome protoplasti nakon izvesnog vremena regenerišu ćelijski zid, tako da ćelija ponovo postaje normalna. Za dobijanje protoplasta se koriste različiti enzimi (npr. enzimi crevnog trakta iz puža Helix pomatia, enzimski preparati iz drugih organizama, komercijalni enzimi ili kombinovano). Septe su proizvod centripetalne invaginacije ćelijskog zida i plazma membrane. U centru septe ostaje pora, kroz koju protiče

6

citoplazma brzinom od 1-2 do 25-40 cm/čas. Postojanje pora u septama igra suštinsku ulogu u prenosu hranljivih materija hifama u zonu rasta. Prolaz citoplazme dveju susednih ćelija mogu zatvoriti Voroninova telašca, koja se nalaze oko pore. Septalne pore mogu biti proste ili složene građe. Specifične su za određene grupe gljiva i omogućavaju komunikaciju među ćelijama. Zavisno od građe septalne pore, razlikuju se proste i doliporne septe. Proste septe poseduju pore u obliku jednog velikog, centralno postavljenog otvora, koji omogućava strujanje citoplazme i migraciju jedara između ćelija ili u obliku većeg broja manjih otvora (mikropore), koje podsećaju na rešetku i ne dozvoljavaju prolazak jedara. Doliporne septe imaju poru koju karakteriše zadebljao septalni zid prekriven sa oba kraja perforiranom membranom, što dozvoljava strujanje citoplazme, ali ne i migraciju jedara između ćelija. 15. Plazma membrana kod gljiva Plazma membrana ili ćelijska membrana (plazmalema) je omotač koji je prisutan na površini svih eukariotskih ćelija, ali i u njihovoj unutrašnjosti gde ograničava pojedine organele. Kod gljiva u plazma membrani je prisutan ergosterol, a kod životinjskih organizama holesterol. Membrana je građena (kao i kod svih eukariota) od lipidnog dvosloja i sloja proteina koji se nalaze u sredini membrane, između lipida. 16. Protoplazma i organele kod gljiva Protoplazma je sastavni deo ćelije, čini njenu osnovnu masu i sagrađena je od citoplazme i jedra. Citoplazma ili citoplazmatični matriks je koliod, između tečnog i čvrstog stanja. U citoplazmi se nalaze brojne organele i inkluzije: ribozomi, endoplazmatični retikulum, mitohondrije, Goldžijev aparat, vezikule, vakuole, kristali i druge inkluzije. Ribozomi su brojni, pojedinačni ili grupisani u polizome. Endoplazmatični retikulum je slabije razvijen kod gljiva. Goldžijev kompleks nije do sada dokazan kao univerzalna pojava kod gljiva. Predstavnici klase Ascomycotina nemaju tipično formiran Goldži aparat, već su kod njih otkriveni ćelijski konstituenti koji poseduju enzime karakteristične za Goldžijev kompleks, te se mogu smatrati njegovim analogom. Pravi diktiozomi su nađeni kod nižih gljiva, npr. kod sporangija vrste Phytophtora erythroseptica, kod oogonija i anteridija Phytophtora plamivora itd. Lomazomi su telašca karakteristična za mikotičnu ćeliju, a nalaze se između ćelijskog zida i plazmine membrane, u bilo kom delu zidova hifa , uključujući i pregrade. Njihovo pristustvo je dokazano kod svih Eumycota. Vakuole su uglavnom vidljive strukture, čija brojnost i položaj zaviseod ćelije u kojoj se nalaze i od njene starosti. Broj i dimenzije vakuola se povećavaju sa starenjem ćelija. Pored osmotske funkcije, vakuole služe i za akumulaciju rezervnih supstanci (veoma su značajnu lipidi). 17. Građa mitohondrija kod gljiva Građa i funkcija mitohondrija je ista kao i kod drugih živih bića. Mitohondrije kod gljiva imaju višeslojnu membranu: lipidi-proteini-lipidi. Spoljna membrana je glatka, a unutrašnja sa kristama. Sluzave gljive i Oomycetes, slično Protozoa-ma, imaju tubularne kriste, dokostale gljive imaju pločaste, kao kod biljaka i životinja. Broj mitohondrija u mikotičnoj ćeliji varira, a mnogobrojne su u fiziološki aktivnim ćelijama. Mitohondrije sadrže DNK koja može formirati nukleoid u centru mitohondrije. Mitohondrije su sitne, štapićaste ili ovalne i imaju značajnu ulogu u aerobnoj respiraciji i produkciji markoenergetskog jedinjenja (ATP), tj. u njima se vrši potpunaoksidacija hranljivih sastojaka i oslobađa se energija. Mitohondrije se ponašaju kao autonoman sistem za 7

sintezu proteina uz učešće jedra i citoplazme. Membrana mitohondrija je debljine oko 18 nm. I mitohondrije kod gljiva, kao i kod eukariota, su najverovatnije nastale u procesu simbioze, što objašnjava endosimbiontska teorija. 18. Jedro sa karakteristikama dikariona Jedro je kod gljiva loptasto ili zvezdasto, malih dimenzija (1-2 µm). Jedro kod gljiva može da migrira: iz bazalnog do apikalnog dela hife, u susednu ćeliju kroz septalne pore hifa, iz vezikule do fijalide, iz fijalide do konidije, iz konidije do micelije, od jedne do druge hife. Ćelije kod micelijalnih gljiva i spore mogu biti jednojedarne, dvojedarne (npr. dikariotske uredospore) i višejedarne (npr. kod Phycomyces sp. Ili kod smrčaka, gde spore imaju čak do 30 jedara). Jedra većine gljiva u somatskoj fazi su haploidna (3-15 hormozoma), a izizetak su predstavnici Mastigomycotina kod kojih su, kao i svi zigoti, diploidna. Dikariotska faza se sreće samo kod nekih gljiva, sa različitom dužinom trajanja u toku životnog ciklusa. Jedro kod gljiva ima duplu, debelu membranu, sa retkim porama, često u tesnoj vezi sa endoplazmatičnim retikulumom. Kod nekih vrsta je dokazano postojanje nukleolusa i centriola. 19. Rezervne supstance kod gljiva Glavnu rezervnu materiju kod gljiva predstavlja polisaharid glikogen, kao i kod bakterija, protozoa i životinja. Rezervni polisaharidi predstavlajju molekule u kojima se čuva (skladišti) hemijska energija. Gljive, kao i drugi eukariotski organizmi, mogu akumuliratimasti kao rezerve ugljenika. Rezervne materije, takođe prisutne kod gljiva kao rastvorljivi ugljeni hidrati male molekulske mase su: monosaharidi, disaharidi, šećerni alkohol (polyose). Gljive i drugi mikororganizmi mogu, takođe, produkovati granule koje sadrže velike količine polifosfata, linearne polimere ortofosfata, kao fosfatne rezerve. Uljane kapi u ćelijama gljiva su lako uočljive na svetlosnom mikroskopu, dok se granule glikogena mogu videti samo elektronskim mikroskopom i mogu činiti više od 10% suve mase gljiva. 20. Karakteristike somatskih ćelija kod gljiva Životni ciklus mnogih gljiva karakterišu dve faze: somatska i reproduktivna. Somatkse ćelije su sve čelije koje nisu uključene u reprodukciju. Somatsku fazu karakteriše ishrana. Somatske ćelije gljiva su direktno uključene ne samo u produkciju ekstracelularnih enzima, koji razlažu nutrijente u supstratu, već takođe i u apsorpciju nutrijenata. Eukariotske ćelije, ako su snabdevene dovoljnom količinom hranljivih materija, i ako njihov rast nije ni na koji drugi način inhibiran, konstantno rastu i prolaze kroz deobe u vremenskim intervalima koji su specifični za datu vrstu i uslove u kojima se ćelija nalazi. 21. Tipovi somatskog tela kod gljiva Razlikuje se nekoliko tipova somatskih tela kod gljiva: ćelijsko i plazmodijalno (kod sluzavih gljiva), somatsko telo kvasaca i micelijsko telo-micelija (kod pravih gljiva). Ćelijske (celularne) sluzave gljive (Acrasiales) u somatskoj fazi obrazuju multićelijski agregat – pseudoplazmodiju. Ovi agregati ne liče mnogo na plazmodiju pa se nazivaju joč i grex. Životni ciklus pravih sluzavih gljiva (Myxomycetes) karakteriše multijedarna plazmodija (prava ili fuziona plazmodija). Plazmodija veličine nekoliko centimetara se naziva faneroplazmodija. Somatsko telo kvasaca potpuno se razlikuje po morfologiji od 8

ostalih gljiva. Kvasci se uglavnom javljaju kao jednoćelijski organizmi. Micelija je somatska faza većine gljiva, sagrađena od mase razgranatih, končastih hifa. 22. Karakteristike somatskog tela nemicelijskih gljiva Ćalijske (celularne) sluzave gljive (Acrasiales) u somatskoj fazi obrazuju multićelijski agregat – pseudoplazmodiju. Ovi agregati ne liče mnogo na plazmodiju pa se nazivaju još i grex. Pseudoplazmodija je pokretna, posle određenog vremena prestaje da se kreće i transformiše se u sporonosno telo. Pseudoplazmodija nastaje združivanjem ćelija, amebioda, a svaka ćelija zadržava svoju individualnost. Amebe su cilindrične i hrane se fagotrofno. Jedra su haploidna. Prerano klijanje spora je sprečeno inhibitorom germinacije (diskadenin). Spore se raznose vetrom ili kišom. U nepovoljnim uslovima miksamebe mogu obrazovati mikrociste, koje klijaju kada ponovo nastupe povoljni uslovi. Acrasiomycetes su kosmopoliti. Životni ciklus pravih sluzavih gljiva (Myxomycetes) karakteriše multijedarna plazmodija (prava ili fuziona plazmodija). Plazmodija veličine nekoliko cm se naziva faneroplazmodija. Membrana okružuje protoplazmu (ektoplazma je viskoznija u odnosu na endoplazmu koja je granularnije strukture). Endoplazma sadrži diploidna jedra (milioni jedara), mitohondrije, ribozome, pigmente i vakuole. Plazmodija je sagrađena od mreže razgranatih kanala (venula) kroz koje se odvija brzo strujanje citoplazme sa promenama toka u pravilnim intervalima. Plazmodija se pomera po supstratu ostavljajući sluzav trag koji se sastoji od poligalaktoze. Plasmodiophoromycetes obrazuju višejedarne protoplaste bez ćelijskog zida koji se takođe nazivaju plazmodija. Ove strukture se razlikuju od prave plazmodije: nisu sposobne za translokaciona pomeranja, nemaju sposobnost fagocitoze hranljivih materija i opstaju u ćelijama domaćina. Somatsko telo kvasaca potpuno se razlikuje po morfologiji od ostalih gljiva. Kvasci se uglavnom javljaju kao jednoćelijski organizmi. Ćelije su loptaste ili jajaste, 5-8 µm u prečniku, grade sluzave kolonije, glatke površine, slično bakterijama. Neki rodovi kvasaca tokom rasta u anaerobnim uslovima grade vrlo izdužene ćelije koje podsećaju na hife plesni (pseudohife), a njihov splet na miceliju (pseudomicelija). Kvasci se vrlo jednostavno mogu gajiti na hranljivoj podlozi. Svaka kolonija sadrži hiljade identičnih ćelija (klonova) koje su nastale doobom jedne jedine ćelije. Kvasci su danas često objekti u istraživanjima na području genetike, molekularne biologije, emdicine, fiziologije. Kvasac je prvi eukariotski organizam čiji je genom u celosti sekvencioniran. 2001. godine Nobelova nagrada za područje medicine i fiziologije dodeljena je za istraživanja rađena na kvascima, koja su značajno doprinela razumevanju nastajanja raka. Najpoznatija vrsta je svakako Saccharomyces cerevisiae (pivski kvasac). 23. Karakteristike somatskog tela micelijskih gljiva Micelija je somatska faza većine gljiva,s agrađena od mase razgranatih, končastih hifa. Kolonije gljiva se razvijaju na različitim supstratima. Pojedinačne spore klijaju u monokariotksu miceliju koja ne može da se reprodukuje seksualno. Dve kompatibilne monokariotske micelije formiraju dikariotsku miceliju koja može daprodukuje polne spore. Micelija apsorbuje nutrijente iz spolajšnej sredine. Proces se odvija u dve faze: lučenje enzima u supstrat i mineralizacija polimera na monomere, koji se zatim apsorbuju u miceliju difuzijom i/ili aktivnim transportom. Micelija je prisutna u terestričnim i akvatičnim ekosistemima gde ima ulogu u degradaciji biljnog materijala i vraćanju ugljen-dioksida u atmosferu. Micelija mikoriznih vrsta uvećava efikasnost apsorbovanja vode i nutrijenata mnogih biljaka i 9

povećava rezistentnost na neke biljne patogene. Micelija je važan izvor hrane za mnoge zemljišne invertebrate. 24. Korišćenje karakteristika hifa u taksonomiji i klasifikaciji gljiva Karakteristike hifa se često koriste u taksonomiji lgjiva. Npr. u taksonomiji Basidiomycotina hife koje grade plodonosna tela mogu se identifikovati kao: generativne, skeletne ili vezivne. Generativne hife su relativno nediferencirane, tankih zidova, sa čestim septama, sa ili bez kljunastih izraštaja (kod reproduktivnih struktura). Sve gljive moraju dasadrže ovaj tip hifa. Skeletne hife su klasična forma debelih zidova i vrlo su dugačke u poređenju sa generativnim hifama, sa nekoliko septi, bez kljunastih izraštaja. Fusiformne skeletne hife se javljaju kaonetipična forma, centralno su nabubrele i na krajevima proširene. Vezivne hife su debelih zidova i jako granate. 25. Podela gljivapo Korneru (1932.) na bazi prisustva određenih tipova hifa Korner je na osnovu prisustva određenih tipova hifa 1932. godine izdvojio 5 osnovnih grupa gljiva: monomitik (gljive koje sadrže samo generativne hife), trimitik (gljive koje sadrže sva tri tipa hifa), dimitik (vreste koje pored generativnih sadrže još i fusiformne skeletne hife) i sarkotrimitik (vrste koje pored generativnih sadrže fusiformen skeletne i vezivne hife). 26. Pojava dimorfizma kod gljiva Dimorfizam kod gljiva je prisutan kod potencijalnih patogena ljudi i životinja koji formiraju miceliju ili imaju oblik kvasaca. Poznavanje dimorfizma je važno za identifikaciju uzročnika mikoza. Kasnijim istraživanjima dimorfizam je zabeležen i kod nekih vrsta koje nisu tipično patogene za ljude i životinje: Fusarium solani, F. oxyporum, F. moniliforme (izazivači „uvenuća“ žita i drugih biljaka; hife prodiru u provodni sistem gde se raspadaju na male, kvasolike ćelije), dok neki predstavnici Taphrinales i Uredinales rastu micelijski u biljci domaćinu, a kvasoliko u kulturi, na hranljivoj podlozi. Primeri dimorfizma su: dimorfizam uslovljen temperaturom (Blastomyces dermatitidis: na 25°C rast je micelijski, a na 37°C se obrazuje kvasolik oblik; kod kvasolikog oblika glavni polisaharid u ćelijskom zidu je ά-glukan, dok se kod micelijskog oblika javljaju β-glukan i galaktomanan), dimorfizam uslovljen ishranom (Candida albicans: normalno morfološko stanje ove gljive je u obliku kvasca i samo pod izvesnim uslovima rast je u obliku niti ili pseudoniti), dimorfizam uslovljen temperaturom i ishranom (Histoplasma capsulatum i Sporotrichum schenckii: na 25°C i običnim podlogama rast je micelijski, a na 37°C i podlozi sa krvlju i određenim pH obrazuje se kvasoliki oblik), dimorfizam uslovljen asimilacijom različitih gasova (Mucor rouxii: inkubacija u atmosferi CO2 dovodi do stvaranja kvasolikih oblika , a u atmosferi N2 do micelijskog rasta). Neki predstavnici Uredinales mogu imati 5 vrsta spora: bazidiospore (sporidije), pikniospore (spermacije), ecidiospore (prolećne spore), urediospore (letnje spore) i teliospore, koje se obrazuju pravilnim redosledom, često na dva različita domaćina, u slučaju tzv. hetereckih vrsta (npr. Puccinia graminis, koja parazitira na šimširici kao prvom domaćinu i nekoj vrsti iz familije Poaceae, koa drugom domaćinu). Postoje vrste iz ovog reda sa skraćenim razvojnim ciklusomm kod kojih izostaje jedan ili više tipova spora (npr. Uromyces fabae koja ne stvara ecidiospore ili Puccinia malvacearum koja ne stvara pikniospore, ecidiospore i urediospore). To su nepotpune forme, a ako svoj razvoj završavaju na jednom domaćinu nazivaju se autecke.

10

27. Reprodukcija gljiva Gljive se, skoro bez izuzetka, razmnožavaju sporama bespolnog i polnog porekla. Poznata su dva osnovna tipa reprodukcije: aseksualna (bespolna)i seksualna (polna). Aseksualna (somatska) ili bespolna reprodukcija ne obuhvata kariogamiju, fuziju jedara i mejozu, kao ni prisustvo posebnih seksualnih ćelija i organa. Bespolni način razmnožavanja je čest kod većine gljiva i odvija se na 2 načina: fragmentacijom hifa i sporama. Seksualna reprodukcija se karakteriše sjedinjavanjem dva jedra i mejozom. Važnost seksualne reprodukcije je u obrazovanju velikog broja rekombinacija i formiranja novih genotipova. Kod nekih pravih gljiva se mogu obrazovati specijalne seksualne ćelije i organi. I polno razmnožavanje se vrši sporama, ali njihovom obrazovanju prethodi oplođenje koje je različito kod gljiva i u osnovi je njihove klasifikacije. Seksualna reprodukcija, praćena mejozom, prisutna je kod većine gljiva, sa izuzetkom Deuteromycotina. Polna reprodukcija kod gljiva se po mnogim aspektima razlikuje od iste kod životinja i biljaka. Razlike takođe postoje između različitih grupa gljiva i mogu se koristiti za razlikovanje vrsta, što je bazirano na morfologiji reproduktivnih struktura i strategijama. Aseksualna reprodukcija je važna za kolonizaciju vrsta, zato što produkuje veliki broj individua i uglavnom se odvija nekoliko puta za vreme sezone. Seksualna reprodukcija mnogih gljva se odvija samo jednom u toku godine. Pri obrazovanju reproduktivnih organa celo somatsko telo se može transformisati u jednu ili više reproduktivnih struktura pa somatska i reproduktivna faza ne egzistiraju istovremeno kod jedne individue, a gljive sa ovakvim tipom reprodukcije se nazivaju holokarpne. Kod većine gljiva reproduktivni organi se formiraju samo od dela tela, dok ostatak normalno nastavlja svoje somatske aktivnosti, a gljive sa ovakvim tipom reprodukcije se nazivaju eukarpne. 28. Smene jedrovih faza kod različitih taksonomskih grupa gljiva Seksualni proces kod gljiva obuhvata tri ključne faze: plazmogamiju (između 2 haploidne, genetički različite ćelije pri čemu nastaje dikarion), kariogamiju (nastaje diploidna ćelija) i mejozu (vraćanje na haploidno stanje). Ako postoje genetičke razlike između homologih hromozoma, u toku mejoze dolazi do genetičke rekombinacije na dva načina: nezavisan asortiman hromozoma (ćelija dobija deo seta hromozoma od jednog partnera, a deo od drugog) i crossing-over (homologi hromozomi se razdvajaju i ponovo udružuju). Mada su ove tri faze univerzalne osobine seksualnog procesa, razlike između ovih faza rezultuju razlikama životnih ciklusa. Haploidni životni ciklus obuhvata rast i jedarnu proliferaciju u somatskoj fazi, a kariogamiju odmah ankon plazmogamije. Kod Zygomycotina mejozi prethodi dug period, dominantne diploidne faze, zigospore. Kod Ascomycotina mejoza se dešava odmah nakon kariogamije. Haplid-dikarion životni ciklus se javlja kod Hymenomycetes i Gasteromycetes. Haploidna micelija je sa različitom dužinom trajanja. Dve hapliodne kompatibilne micelije fuzionišu i daju dikariotsku miceliju. Diploidna faza je kratka, a nuklearna fuzija i mejoza se dešavaju u bazidiji neposredno pre formiranja bazidiospora. Haploid-diploid životni ciklus se javlja kod Myxomycetes, Chytridiomycetes i nekih vrsta kvasaca. Somatski rast prisutan je u haploidnoj i diploidnoj fazi. Kod Myxomycetes haploidna faza je ameboidna, a diploidna plazmodijalna. Kod Allomyces sp.i Saccharomycescerevisiae haploidna i diploidna faza su morfološki slične. Diploidni životni ciklus se javlja kod Oomycetes i nekih vrsta kvasaca (Saccharomyces lidwigii). Somatska micelija je diploidna. Nakon mejoze (gametska smena jedrovih faza) odvijaju se plazmogamija i kariogamija. Ovo je netipična pojava za gljive, te je taksonomski položaj klase Oomycetes diskutabilan.

11

29. Reprodukcija Myxomycota Inicijacija obrazovanja plazmodijalne faze je spajanje dva genetički različita soja. Fuzionisanjem dve miksamebe nastaje diploidni zigot. Zigot raste i jedra se mitotički dele bez deobe protoplazme. Pošto je deoba jedara sinhrona, mlada plazmodija ima 2, 4, 8, 16... jedara. Plazmodijalne jedarne deobe se odlikuju time što jedarna membrana ostaje cela. Plazmodije povećavaju veličinu fuzionišući se međusobno ili rastom. Sa povećanjem plazmodije strujanje citoplazme postaje izraženije i na kraju se razvija u strujanje u svim pravcima u jasno definisanim venulama, karakterističnim za zrelu plazmodiju. Strujanje protoplazme obezbeđuje transport kiseonika, hranljivih i ekskretornih materija. U odsustvu hrane plazmodija se kreće (migrira). U mraku i odsustvu hrane plazmodija formira sklerociju, koja se sastoji od brojnih sferula od kojih svaka ima debeo zid i sadrži nekoliko jedara i protoplazmu. Na svetlosti, a u odsustvu hrane, plazmodija obrazuje sporonosna tela. U sporonosnom telu se istovremeno dešavaju vda razvojna procesa , obrazovanje kapilicija (končastih struktura sa ulogom u rasejavanju spora) i obrazovanje spora. Sporonosna tela su često grupisana u etalije, krupnija sporonosna tela u kojima se obrazuju spore i pseudokapilicije (ikmaju istu funkciju kao kapilicije, ali različito poreklo). Kapilicije nastaju od vakuola, a pseudokapilicije od ostataka zidova sporangija. Mejoza se dešava tokom sporulacije vraćajući organizam u haploidno stanje. 30. Reprodukcija Mastigomycotina Mastigomycotina su jedini predstavnici gljiva koji obrazuju pokretne aseksualne spore, zoospore, sa jednim ili dva biča. Razlikuju se dva tipabičeva: kratak, sa perasto raspoređenim dlačicama (mastigoneme) i dugačak, pokriven vrlo finim dlačicama. Prema broju, građi i rasporedu bičeva razlikuju se tri tipaspora: samo sa jednim dugačkim bičem na zadnjem kraju tela, sa jednim kratkim perastim bičem na prednjem karju tela i sa po jednim bičem na oba kraja. Zoospore su jednojedarne, nemaju diferenciran ćelijski zid, već membrana obavija protoplast. Mogu klijati odmah nakon izlaska iz zoosporangije, ali obično plivaju neko vreme. Oblik zoosporangija je važan taksonomski karakter kod suvozemnih predstavnika kod kojih se vetrom mogu raznositi cele zoosporangije. Sa povećanjem vlažnosti u njima se razvijaju zoospore, dok u odsustvu vlage zoosporangija neposredno klija u miceliju i tada imaju istu ulogu kao konidije viših pravih gljiva. Polno se razmnožavaju an različite načine. Kod primitivnih oblika proces je izogamija (planogameti), kod onih na višem stupnju razvoja je heterogamija, dok se one na najvišem stupnju razmnožavaju oogamijom. Kod nekih predstavnika je česta smena polne i bespolne generacije. Akvatične autohtone vrste pripadaju klasi Chytridiomycetes, a većina su paraziti i mallobrojni saprobi. Pri aseksualnoj reprodukciji deo ili celo jednoćelijsko telo se transformiše u zoosporangiju. Debelozidne, dormantne spore se obrazuju seksualnim putem. Tipični slatkovodni paraziti viših biljaka i saprobi na raspadajućim organskim supstratima pripadaju klasi Oomycetes. Aseksualno se razmnožavaju biflagelatnim zoosporama, a polno trajnim oosporama. Hyphochytridiomycetes se bespolno razmnožavaju zoosporama, a polni proces nije sa sigurnošću utvrđen. 31. Reprodukcija Zygomycotina Gljive iz ovog podrazdela u ciklusu razvića ne formiraju pokretne spore. Predstavljaju oko 1% opisanih vrsta gljiva. Mnogi predstavnici su brzorastuće vrste na pokvarenom voću sa visokom konc. Šećera. Takođe su česte u zemljištu i u akvatičnim ekosistemima. Malobrojni 12

su humani patogeni. Razmnožavaju se bespolno sporangiosporama i konidijama. Sporangiospore se obrazuju u sporangijama, koje mogu biti proste ili se u toku evolucije usložnjava njihova građa. U sporangijama se može obrazovati jedna ili nekoliko spora. Sporangije sa redukovanim brojem spora se nazivaju sporangiole. Polni proces je zigogamija ili izogamija. Zigogamija je dobro proučena kod vrste Mucor mucedo. Specijalizovane vazdušne hife (zigofori) rastu jedne ka drugima kroz vazduh, što predstavlja jednu formu pozitivnog autotropizma (zigotropizam). Kada dva zigofora dođu u kontakt, zidovi se čvrsto spajaju jedan uz drugi i izdzuživanje zigofora se zaustavlja. Zigofori se proširuju u neposrednom regionu kontakta dajući dve višejedarne progametangije. Svaka progametangija se razvija u gametangiju obrazovanjem poprečnog zida koji ih odvaja od susednog regiona zigofora koji se označava kao suspenzor. U gametangijama nema diferenciranja gameta, kod pojedinih vrsta ove ćelije su potpuno iste, dok se kod drugih mogu razlikovati po dimenzijama i označene su kao muške i ženske gametangije. Porpečni zid koji razdvaja dve gametangije se razara pri čemu dolazi do fuzije sadržaja. Kao rezultat oplođenja se javlja zigot, koji ima sve osobine trajne spore (zigospore). Zigospora se obrazuje na mestu spajanja gametangija i srasta sa zidovima gametangija (po ovome se razlikuje od predstavnika klase Oomycetes, kod kojih zigot leži slobodno u oogoniji). Zigospore su mirujuće spore koje prolaze kroz period dormancije koji može trajati od nekoliko nedelja do nekoliko meseci. Zigospore klijanjem daju sporangije, čemu prethodi redukciona deoba, a klijanjem spora nastaje haploidna micelija. 32. Reprodukcija Ascomycotina Ascomycotina su morfološki veoma različita grupa gljiva sa zajedničkim seksualnim sporama. Opisano je oko 30 000 vrsta. Ekonomski su važna grupa. Izazivači su mnogih ozbiljnih bolesti, učesnici u mnogim biotehnološkim procesima, producenti važnih sekundarnih metabolita i dr. Ascomycotina na haploidnoj miceliji obrazuju spore i to 2 tipa: prvo produkuju konidije, kao aseksualne spore, a zatim askospore, kao seksualne spore. Konidiofore nastaju grananjem micelije ili u sporonosnim telima. Na istoj, haploidnoj miceliji obrazuju se muške i ženske gametangije. Plazmogamija ili transport citoplazme i jedara se odvija kada se deo askogona, trihogin, fuzioniše sa anteridijom, te tako u askogonu nastaju dikarioni. Dikariontna jedra su prisutna i u askogenim hifama. U vršnoj ćeliji askogene hife se odvija kariogamija što ima za rezultat obrazovanje diploidnog jedra. Mejoza obično prati kariogamiju i obrazuju se askospore. Mnoge Ascomycotina obrazuju plodonosna tela ili askomata, slično kao Basidiomycotina, ali sa važnim razlikama. Askomata su najvećim delom građene od isprepletanih monokariotskih hifa ženske i muške micelije. Jedine dikariotske strukture u plodonosnom telu su produkti gametangija posle plazmogamije. Izuzetak od ovoga su jednoćelijske Ascomycotina ili kvasci. Ciklus razvića Ascomycotina se karakteriše pojavom posebnog organa polne reprodukcije – askusa. U njemu se putem mejoze diploidnog jedra obrazuju haploidne askospore. Kod naprednijih vrsta diferenciraju se na hifama muški i ženski polni organi. Ženski polni organ je sagrađen iz dve ćelije: donje, meškoliko proširene (askogen) i gornje cilindrične (trihogin). Muški polni organ je anteridija i predstavljen je jednom cilindričnom ćelijom. Polni organi su višejedarni i njihov sadržaj nije diferenciran na gamete. Prvi korak pri oplođenju je spajanje sadržaja anteridije i askogena. Nakon niza sinhronih deoba jedara, iz askogena izrasta 10-20 meškolikih, granatih izraštaja (askogene hife) u koje ulaze dikarioni,koji se dalje dele. Vršna ćelija askogene hife se savija i gradi kukasti izraštaj.Vršna ćelija kukastog izraštaja je majka ćelija askusa, u kojo se završava 13

poslednja faza polnog procesa: spajanje muškog i ženskog jedra (kariogamija). Nakon kariogamije sledi mejoza i mitoza i nastaje 8 haploidnih jedara koja su centri obrazovanja 8 askospora. 33. Reprodukcija kvasaca Različite vrste kvasaca često se aseksualno reprodukuju pupljenjem i deobom. Pupljenje se odvija kada mali delovi citoplazme roditeljske ćelije postaju odvojene ćerke ćelije. Kvasci se takođe mogu reprodukovati seksualno i obično to line u uslovima gladovanja. Mnogi imaju dva ukrštajuća tipa. Najviše proučavana vrsta je Saccharomyces cerevisiae. Kada kvasci sa suprotnim ukrštajućim tipom dođu u kontakt, ćelije se fuzionišu (plazmogamija), a zatim se izvrši fuzija jedara (kariogamija). Tako nastala diploinda ćelija može obrazovati veliki broj diploidnih ćelija pupljenjem. Takođe, diploidne ćelije mogu obrazovati askus nakon mejoza čiji su produkt 4 haploidna jedra koja se obavijaju zaštitnom membranom i postaju spore. 34. Reprodukcija Basidiomycotina Basidiomycotina se aseksualno reprodukuju pupljenjem, fragmentacijom micelije (hlamidospore kod Ustilaginales) ili aseksualnim sporama (artrospore, konidije, oidije). Mada Basidiomycotina produkuju aseksualne spore, aseksualna reprodukcija je mnogo češća kod Ascomycotina. Seksualna reprodukcija je dominantna kod Basidiomycotina i uglavnom se dešava u plodonosnim telima. Sekundarna, dikariotska micelija se karakteriše prisustvom kljunastih izraštaja. Kao rezultat polnog procesa se obrazuje poseban organ (bazidija). Polni proces je somatogamija, pri čemu dolazi do spajanja sadržaja dveju haploidnih ćelija. Jedino se kod reda Uredinales vrši fertilizacija između posebnih receptivnih ćelija i spermacija (spermatizacija). Pri somatogamiiji, nakon spajanja sadržaja dve ćelije, prva faza je plazmogamija, a zatim jedra nagrade dikarione (kariogamija). Nakon kariogamije u bazidiji nastaje diploidna ćelija (zigot). Diploidna faza je veoma kratka, ubrzo sledi mejoza, obrazuju se 4 haploidna jedra koja migriraju u vršni deo bazidije i formiraju se 4 zasebne celine – bazidiospore. One su jednoćelijske, jednojedarne i haploidne. Obrazuju se egzogeno na bazidiji. Kod većine Basidiomycotina, bazidija je jednoćelijska (holobazidija), a kod manjeg broja je podeljena na 4 ćelije (fragmobazidija). Bazidije sa bazidiosporama se mogu obrazovati direktno na sekundarnoj miceliji (kod Teliomycetes) ili u poldonosnim telima (bazidiokarpi, koji su građeni od dikariotskih hifa). Postoji nekoliko tipova bazidiokarpa: resupinantno plodonosno telo (najjednostavnije, od rastresitog spleta hifa koje naležu na supstrat), konzolasto (za supstrat pričvršćeno svojom bočnom stranom), trbušasto (loptastog oblika, obavija ga peridija,a unutrašnjost ispunjava gleba) i plodonosno telo tipa pečurke (građeno od drške, stipes, i šešira, pileus, a sa donje strane šešira se obrazuju bazidije sa bazidiosporama i dikariotske parafize – himenijum, dok se površina na kojoj se razvija himenijum naziva himenofor). 35. Paraseksualna reprodukcija gljiva Paraseksualnost i somatske rekombinacije su interesantni genetički sistemi kod gljiva koje nemaju tipičnu polnu reprodukciju. Paraseksualni ciklus se sastoji iz etapa: nastanak heterokariona (spajanjem dve haploidne micelije koje obrazuju jedan heterokarion), spajanje jedara (nastanak diploidnog heterozigotnog jedra, što se dešava vrlo retko) mitotski crossingover (dešava se sa učestalošću 0,001/podele jedra) i haploidizacija (diploidna jedra prelaze u 14

haploidno stanje). Paraseksualna reprodukcija se inicira pomoću anastomoza između hifa i plazmogamijom fungalnih ćelija. Kod nekih vrsta iz rodova Penicillium i Aspergillus dokazana je paraseksualnost, što znači da one razmenjuju genetički materijal paraseksualnim putem. Učestalost i važnost paraseksualne reprodukcije je još uvek nejasna. Poznata je njena uloga u intraspecijskoj hibridizaciji što može biti povezano sa važnim događajima u evoluciji gljiva. Među prvim gljivama kod kojih je dokazana paraseksualna reprodukcija su Aspergillus nidulans, A. Niger i Penicillium chrysogenum. 36. Uloga aseksualnih spora kod gljiva i njihova podela Spore (gr. spora=seme) su tvorevine različitog porekla, oblika i dimenzija, sagrađene od jedne ili više ćelija, visoko specijalizovane za reprodukciju, preživljavanje i rasprostranjenje vrste, a predstavljaju i početak i kraj razvojnog ciklusa jedne vrste. Spore se karakterišu niskim sadržajem vode, odsustvom citoplazmatičnog kretanja i minimalnim metaboličkim procesima.Spore mogu nastati kao rezultat polnog i bespolnog procesa i obezbeđuju nastavak vrste ali u isto vreme i nove genetske rekombinacije. U osnovi spore se dele u dve grupe: ksenospore (pokazuju veliku raznovrsnost oblika, potpuno se odvajaju od roditeljskog talusa, aktivno ili pasivno se oslobađaju i izbacuju na manju ili veću udaljenost što obezbeđuje širenje vrste; ove spore imaju ulogu propagativnih spora) i memnospore (obično ostaju na mestu gde su nastale i obezbeđuju održavanje vrste u nepovoljnim uslovima; često se ne odvajaju od micelije, polazuju tendenciju zaobljavanja i zadebljavanja zidova, neretko im je potreban izvestan period mirovanja ili klijaju nakon nekog stimulusa; imaju ulogu trajnih spora – hlamidospore, zigospore). 37. Podela spora na osnovu morfologije Prema obliku i rasporedu septi spore se dele na: amerospore (jednoćelijske), didimospore (dvoćelijske), fragmospore (višećelijske), diktiospore (imaju poprečne i uzdužne pregrade), skolekospore (končaste sa više septi), helikospore (savijene ili izuvijane) i staurospore (imaju zvezdast izgled). Prema obojenosti se razllikuju: hialospore (bezbojne) i feospore (tamno obojene). Neke spore dobijaju naziv prema redosledu u životnom ciklusu gljive: teliospore (pojavljuju se u savršenom stadijujmu redova Uredinales i Ustilaginales i predstavljaju debelozidne probazidije sastavljene od jedne ili više ćelija). Prema tipu klijanja razlikuju se i ustilospore (obrazuju promiceliju, a zatim bazipetalne blastokonidije, a javljaju se kod Ustilaginales). Prema kinetici se razlikuju balispore (karakterišu se silom kojom su lansirane, zahvaljujući posebnim mehanizmima aktivnog izbacivanja), planospore (slobodno se kreću zahvaljujući bičevima, a ovaj termin neki upotrebljavaju za zoospore), i aplanospore (nepokretne). Papulaspore su sastavljene od prstenastih hifalnih struktura sa kratkim i nešto širim ćelijama od kojih svaka momže klijati. Spore dobijaju nazive i u zavisnosti od grupe kod koje se javljaju: oospore – Oomycetes, zigospore – Zygomycetes, askospore – Ascomycotina, bazidiospore – Basidiomycotina, piknospore – Sphaeropsidales, Deuteromycotina, urediospore – Uredinales. 38. Tipovi konidiogeneze Postoje dva osnovna tipa konidiogeneze: holoblastična konidiogeneza (kada i unutrašnji i spoljašnji zid konidiogene ćelije učestvuju u formiranju konidije) i enteroblatična konidiogeneza (kada samo unutrašnji zid konidiogene ćelije učestvuje u stvaranju konidija). Ako se holoblastična konidiogena ćelija otvara samo na jednom ili na više mesta, tada je ona 15

monoblastična, poliblastična ili botrioblastična (npr. kod vrste Botrytis cinerea). Konidiogene ćelije su monotretične ili politretične ako oslobađanje konidija ide kroz jedan, odnosno nekoliko kanala, kao kod roda Helminhtosporium. 39. Germinacija spora U procesu germinacije spore klijaju kroz germinacionu poru i obrazuju germinacionu cevčicu, a ona u optimalnim uslovima nastavlja rast i formira miceliju. Sporulacija je složen proces obrazovanja spora, odvija se u odgovarajućim uslovima koje čine kombinacija unutrašnjih i spoljašnjih činilaca. Nakon sporulacije nastaje faza vegetativnog rasta u kojoj se produkuju metaboliti, enzimi i druge supstance bitne za rast i reprodukciju. 40. Kada i zašto započinje diferencijacija konidijskog aparata iz somatske micelije? Konstatovano je da stimulativni efekat na formiranje konidijskog aparata mogu imati: relativna aktivnost fermentativnih i oksidativnih puteva, balans ugljenih hidrata i azota u podlozi, spoljašnji faktori (svetlost, visoke temperature, aeracija, mehaničke povrede i dr.). Spoljašnji faktori pored uticaja na stvaranje pore imaju uticaj i na tip i morfologiju spora i sporononsih organa. Npr. konidiospore Aspergillus niger pod određenim uslovima (temperaturi od 30°C, u aerisanoj kulturi i u prisustvu glutamina) direktno obrazuju konidiofore bez prethodnog micelijskog rasta. Mogu se definisati kao specijallizovane hife koje su uzdingute iznad micelije ili stroma i nose konidije. Nastaju morfološkom i/ili Fiziočoškom diferencijacijom iz somatskih hifa il produkuju konidije. 41. Građa i funkcija konidiofora Konidiofori mogu biti specifične građe, malo se razlikovati ili biti identični hifama. Razlike su mnogobrojne, od skoro neprimetnih, mikronematoznih, preko semimakronematoznih do makronematoznih razgranatih konidiofora. Konidiofori su prosti ili granati, na vrhovima se obično obrazuju specijalizovane konidiogene ćelije, fijalide, koje mogu biti organizovane na različite načine. Konidiofori mogu biti: nematozni (pojedinačni) i sinematozni (grupisani u koremije ili sporodohije). Konidiofori se mogu obrazovati: direktno na somatskim hifama (Hyphomycetes) ili su stromama ili drugim ležištima. Konidiofori se grupišu na miceliji u: koremije (skup konidiofora metlastog izgleda), sporodohije (male, kompaktne, jastučaste strome nakojima se obrazuju kratki konidiofori sa konidijama) i acervule (jastučasta agregacija hifa, sa konidioforima bočno tesno spojenim koji izbijaju kroz epipdermis domaćina, često sa setama). Piknidije su sporonosna tela (aseksualna ploodonosna tela), loptastog ili kruškastog oblika sa unutrašnjom šupljinom u kojoj su konidiofori sa konidijama koje se oslobađaju kroz ostiolum. Obrazuju se pojedinačno ili u grupama, na miceliji ili u stromama. 42. Uticaj temperature na razvoj gljiva Promene temperature imaju značajan uticaj na gljive na nivou populacije i na nivou individua. Gljive se, u odnosu na uticaj temperature, mogu podeliti na tri grupe. Mezotermofilne gljive su najbrojnije, njihova optimalna temperatura je između 20 i 30 stepeni, dok je za neke optimum oko 40 stepeni (npr. Aspergillus fumigatus, koja često naseljava respiratorne organe ptica, čak i čoveka). Druge dve grupe gljiva imaju specijalne zahteve prema temperaturi, a to su termofilne i psihrofilne gljive. Prave termofilne gljive rastu na temperaturi između 20 i 60 stepeni (npr. Humicola lanuginosa). Rasprostranjene su i susreću 16

se u gornjim slojevima zemljišta (jer podnose insolaciju), ima ih u pesku pustinja, u materijalu za građenje ptičjih gnezda, između herbivornih zivotinja, kod obolelih životinja itd. Termofilne gljive imaju važnu ulogu u složenim reakcijama razgradnje pri humifikaciji, preobraćanju otpadnih materija u značajna hraniva. Termofilne gljive doprinose svake godine velikim ekonomskim gubicima u svetu, ne samo preko oštećenja i razaranja uskladištenog materijala, već i zato što su uzročnici samozagrevanja i spontanog paljenja sena. Psihrofilne gljive mogu biti samo tolerantne prema hladnoći i prave psihrofilne gljive. Za ove gljive optimalna temperatura za rast je 10 stepeni. Mnogi biljni patogeni imajusposobnost preživljavanja nižih temperatura, npr. Phacidium infestans koji inficira borove u severnoj Švedskoj (dobro raste na temperaturi od 5 stepeni, a zabeležen je i minimalni porast ove vrste na -21°C). Još jedan biljni patogen jeste rod Phytium, koji podnosi niske temperature, a izaziva poleganje rasada četinara na velikim visinama. Antarktičko zemljište naseljavaju vrste roda Candida: C. Nivalis,C. Frigida, C. Gelida. Veoma su česte i gljive koje izazivaju kvarenje uskladištenih proizvoda i hrane: Typhula variabilis (razvija se na krompiru i šećernoj repi) i Sporotrichum carnis (razvija se na mesu skladištenom 8-10 nedelja na temperaturi od 0-10 stepeni). 43. Uticaj pH na razvoj gljiva Mnoge gljive tolerišu vrlo širok spektar pH (od 2 do 9). Tako je npr. vrsta Penicillium citrinum izolovana iz hematoksilina (pH 3,0), a Aspergillus niger je izolovan iz 1% rastvora taninske kiseline (pH 2,8), i iz čistog benzina. U zavisnosti od pH pojavljuju se i razne morfološke promene. Pokazalo se da je koncentracija vodonikovih jona faktor koji izaziva abnormalne ćelijske formacije (npr. kraće segmentirane hife,veoma proširene ćelije, pregrađeni konidiofori, često sa više vezikula i razgranati). Kod roda Aspergillus se ovakve promene javljaju na pH 5,0. Razlikuju se acidofilne, acidotolerantne, alkalifilne i alkalitolerantne gljive. Česte su gljive koje naseljavaju različita alkalna zemljišta: Gliocladium sp., Acremonium sp. Konidijacija kod gljiva je intenzivnija na nižim pH vrednostima, a formiranje polnih struktura na višim. 44. Uticaj svetlosti na razvoj gljiva Efekat svetlosti na gljive je veoma kompleksan i obuhvata niz morfogenetskih i nemorfogenetskih pojava. Odgovor na svetlost zavisi od stadijuma razvića u kome je gljiva fotosenzitivna, kvaliteta i intenziteta svetlosti, dužine osvetljenja i promene drugih spoljašnjih faktora. Kao mogući fotoreceptori kod gljiva se najčešće pominju flavoproteini i karoteni. Pod nemorfogenetskim uticajem se podrazumeva pojava da svetlost određuje pravac kretanja (fototaksija) ili diferencijalno rastenje neke strukture (fototropizam). Upravljanje sintezom određenih produkata (nor. pigmenata) takođe ulazi u ovu grupu fenomena. Ove pojave su veoma dobro proučene kod rodova Phycomyces i Pilobolus. Morfogenetski uticaj svetlosti se ogleda u delovanju na formiranje nekih struktura, npr. konidiofora ili konidija. Uticaj svetlosti na sporulaciju kod gljiva je od izizetnog značaja, jer pogađa najrezistentniji stadijum većine gljiva. U odsustvu svetlosti izostaje sporulacija gljiva osetljivih prema ovom fizičkom faktoru, a izostanak sporulacije za duži period dovodi do degeneracije te gljive. Svetlost ima stimulativni efekat na polnu i bespolnu reprodukciju kod gljiva. Danas se zna da su elektromagnetne radijacije u ultraljubičastoj (230-280 nm) i plavoj zoni (390-480 nm) spektra najefikasnije za indukciju sporulacije. 45. Osmofilne i halofilne vrste gljiva 17

Vlažnost i osmotski pritisak su dva parametra koji određuju učestalost pojedinih vrsta gljiva u populaciji. Potrebe gljiva za vodom su vezane za hemijski aktivnu vodu (Av). To je slobodna voda prisutna u okolini gljive, a ne sadržaj vode u supstratu (podlozi ili hrani). Aktivna voda sveže hrane je uglavnom iznad 0,99. Gljive rastu u širem Av opsegu od bakterija. Osmofilne gljive zahtevaju niže vrednosti Av (0,63-0,70). Ove gljive nemaju prednost u poređenju sa drugim vrstama gljiva koje napadaju biljke u poju, ali su prisutne u skladištima zrnevlja, sena, i drugih suvih materijala, gde dominiraju i čak isključuju druge vrste (tzv. skladišne plesni: Aspergillus flavus, A. versicolor, A. candidus, Penicillium chrysogenum). Česte su na zrnevlju, klipu kukuruza, džemovima, kompotima, polukonzerviranim mesnim proizvodima. Av je povezana sa relativnom vodom (Rv) sredine skladištenja tako da je važno da Rv sredine ne dozvoljava apsorpciju vlage iz vazduha. Halofilne vrste gljiva se javljaju u morskoj vodi, a najčešće vrste su: Apsergillus versicolor, A. protuberus, Penicillium brevicompactum. 46. Kompetitivna strategija gljiva Kompetitivna strategija gljiva (C) ili kombativna-borbena podrazumeva maksimalan rast i produkciju u povoljnim uslovima sredine. Mehanizmi kombativnih gljiva su sinteza antibiotika i selektivni mikroparazitizam. Npr. kolonizacija vrste Fagus sylvatica makromicetama, gde se uočava sukcesija na osnovu stepena borbenosti makromiceta: vrsta Lentines betulina hifama obavija hife Coriolus versicolor i penetrira u njih (mirkoparazitizam). 47. Ruderalna strategija gljiva Ruderalna strategija (R) podrazumeva brz životni ciklus i produkciju u narušenim, ali produktivnim sredinama. Npr. kod Mucorales se vrši intenzivna aseksualna reprodukcija, brz rast i pordukcija aseksualnih spora za samo dva dana. Nakon iscrpljivanja hranljivih materija micelija lizira i gljive preživlajvaju u obliku hlamidospora ili zigospora. 48. Stres tolerantna strategija gljiva Stres tolerantna strategija gljiva (S) predstavlja posedovanje adaptacija koje omogućavaju preživljavanje preživljavanje u uslovima stresa. Stres je bilo koja forma konstantnog ekstremnog uticaja životne sredine koji dovodi do smanjenja produkcije biomase. Npr. vrsta Trichoderma harzianum na minimalnom medijumu formira snopove vazdušnih hifa i hlamidospore kao mehanizme odbrane od nepovoljnog sredinskog faktora (nedostatak nutrijenata). Vrste iz familije Dematiaceae vrše sintezu melanina i mikosporina kao adaptaciju na uslove visoko insoliranih staništa (UVB radijacija). Singaravelan i saradnici su 2008. pokazali na primeru kanjona Evolution Canyon u Izraelu da je sinteza melanina direktna adaptacija kod gljiva nastala usled UV zračenja kao selektivnog pritiska. Količina melanina izolovana iz konidija sojeva Aspergillus niger sa afričke padine kanjona bila je i do tri puta veća nego količina melanina iz sojeva sa evropske padine. Takođe, količina melanina iz sojeva sa afričke padine bila je konstantna, dok je u slučaju evropske padine ta vrednost bila varijabilna u zavisnosti da li su uzorci uzeti sa direktno osunčanih ili zasenčenih lokaliteta. Veća količina melanina povećavan adaptivnu vrednost (fitnes) kod sojeva sa afričke padine. 49. Biofilm Biofilm je mikroekosistem na bilo kojoj površini u prirodnim i antropogenim akvatičnim i terestričnim ekosistemima. U terestričnoj sredini biofilm se formira na površinama u kontaktu 18

sa vazduhom. Čine ga bakterije, cijanobakterije, alge, filamentzne gljive, kvasci, protozoe, u međusobnim interakcijama, trajno vezane za supstrat. Ovi organizmi su uronjeni u matriks sastavljen od ekstracelularnih polimera koji omogućavaju koheziju i adheziju. Biofilm uključuje i makroskopske organizme: lišajeve, mahovine, više biljke, životinje. Formiranje biofilma na čisitm površinama započinje fototropnim organizmima (alge) koji koriste atmosferski CO2 kao izvor ulgjenika i sunčevu svetlost kao izvor energije. Heterotrofni organizmi (bakterije i gljive) zahtevaju prisustvo organske materije za rast što im obezbeđuju metaboliti autotrofa i depoziti iz atmosfere. 50. Akvatične gljive Akvatične gljive se mogu javljati kako u slatkim tako i u morskim vodama. Inače, one su prisutne u svim podrazdelima Eumycota (Mastigomycotina, Ascomycotina, Deuteromycotina, ređe Zygomycotina i Basidiomycotina). Prave akvatične gljive provode kompletan životni ciklus u vodi. Kod Mastigomycotina se zbog adaptiranosti na akvatične uslove javljaju zoospore. U vodi se javljaju predstavnici klase Oomycetes (npr. Leptomitis lacteus, Saprolegnia sp.). Chytridiomycetes se takođe javljaju kao akvatične vrste (npr. Rhyzopodium planctonicum i R. Sphaeroteca, koja se javlja na polenovim zrnima četinara). Predstavnici klase Hyphomycetes (Deuteromycotina), tzv, Ingoldijanove gljive, provode čitav životni ciklus u vodi, a adptirane su oblikom konidija (sigmoidan ili granat). Naseljavaju brzotekuče, aerisane potoke, ali i jezera i terestrična staništa. Veliki broj gljiva koje se nalaze u rekama, jezerima, bazenima i drugim vodenim sistemima je kopnenog porekla i mogu ukazati na stepen zagađenosti tih sistema, jer mnogo gradovi izlivaju u njih svoje otpatke. I za većinu morskih gljiva se smatra da su kopnenog porekla (mnoge vrste rodova Penicillium, Fusarium, Alternaria, Cladosporium). Ove gljive preživljavaju kao spore ili kao razne strukture koje služe za održavanje, a u morskoj sredini rastu koristeći minimalne količine organske materije. U litoralnoj i sublitoralnoj zoni mora može se naći najveći broj saprobnih gljiva, posebno osmofilnih i halotolerantnih (npr. Penicillium chrysogenum i Aspergillus versicolor), a prisutne su i keratofilne, mnogi patogeni životinja (uključujući i čoveka), kao i fitopatogene gljive. Postoje i prave morske gljive, čiji su predstavnici pronađeni samo u morima (np. Niz Ascomycotina i Deuteromycotina). 51. Fenikoidne gljive Fenikoidne gljive su gljive koje se javljaju na zemljištima koja su prethodno bila zahvaćena požarom. U tom smislu se mogu označiti kao pionirske vrste, jer se nalaze među prvim organizmima koji naseljavaju takva staništa. Najpoznatije vrste koje naseljavaju ovakva zemljišta su iz roda Morchella. Tako je kod vrste M. Elata pojava požara inicijacija za produkciju plodonosnih tela. Klijanje spora kod vrsta iz roda Antacobia je takođe uslovljeno požarom. Vrsta Pyronema domestica živi isključivo na zgarištima. 52. Nematofagne gljive Ove gljive su predatori koji su se specijalizovali za hvatanje nematoda i drugih malih životinja pomoću hvataljki, kao što su omče od hifa, lepljive mreže hifa i konidija, koje se izdižu visoko iznad vegetativne micelije i vrlo su lepljive. Nematoda koja biva uhvaćena promoli prednji deo tela kroz petlju i pri otimanju da se oslobodi, biva nepovratno zarobljena drugim susednim petljama. Posle kratkog vremena otpor nematode prestaje, verovatno zbog lučenja toksina, i u ovom stadijumu hifa prodire kroz kutikulu žrtve, pa nastaje razlaganje sadržaja.

19

Najpoznatija vrsta je Arthrobotrys oligospora, a poznate su i vrste iz rodova Dactylaria, Dactylella i Stylophage, kao i vrsta Hirsutella rhossiliensis. 53. Entomopatogene gljive Enotmopatogene ili entomofilne gljive napadaju insekte, naročito stadijum larve, kada je kutikula relativno mekana. Kada gljiva jednom prodre u domaćinamnoži se i brzo dolazi do razlaganja sadržaja tela domaćina. Kada je korišćenje unutrašnjih prgana završeno, gljiva obrazuje reproduktivna tela. Ove gljive su specijalizovana grupa ekto- i endoparazita insekata. Sporama Cordyceps unilateralis mravi se inficiraju inhalacijom, micelija prodire u mozak i formira plodonosna tela koja iyrastaju iz glave mrava. Proces traje 4-10 dana. Mravi iz roda Camponotus su žrtve vrsta iz roda Cordyceps (C. lloydii, C. unilateralis), a vrste iz ovog roda inficiraju i muve (Cordyceps dipterigena) i moljce. 54. Humane mikoze Kao paraziti na čoveku, lgjive mogu napasti kožu, keratinizovano tkivo (nokti, kosa) ili unutrašnje organe (pluća, mozak). Ako napadaju unutrašnje organe, ove gljive mogu prouzrokovati sistemske ili duboke mikoze, leukemiju, endokarditis i druga oboljenja. Mikotične bolesti se kod ljudi (i životinja) javljaju ređe nego kod biljaka, a često se pojavljuju kod oslabljenih organizama. Gljive kao patogeni organizmi za čoveka nisu samo direktni infektivni agensi, već prouzrokuju i hipersenzitivne reakcije. Spore koje lete u vazduhu, naročito u prašini, značajne su kao inhalacioni alergeni. Spore gljivica mnogih rodova (Aspergillus, Alternaria, Cladosporium, Mucor i Penicillium) sadrže supstance koje mogu izazvati iritativni sindrom ili senzibilizaciju. Alergijski fenomeni nastaju zbog reakcije antitela sa antigenima koji su vezani za ćeliju ili se nalaze intracelularno. U osnovi ove reakcije se nalazi oštećenost ćelija, koje prsnu ili postanu permeabilne, tako da velike količine intracelularnih produkata izlaze iz ćelija u telesne tečnosti (npr. histamin proteolitički enzimi), što izaziva alergijske reakcije. Teške sistemske histoplazmoze izaziva vrsta Histoplasma capsulatum, dimorfna gljiva (micelijalna i kvasolika forma), endemit za područje dolina reka Ohajo i Misisipi i južnu Afriku. Rezervoar spora ove gljive su guana ptice i slepimiševi. 55. Osobenosti taksonomije kod gljiva Gljivesu obuhvaćene Međunarodnim Kodom Botaničke Nomenklature, ali se zbog osobenosti gljiva propisi koji se odnose na te organizme razlikuju od onih koji regulišu nomnklaturu biljaka, jer kod biljaka važi princip jedno ime jedna vrsta, dok isti mikotički organizam može imati dva i više autonomnih, fenotipskih binarnih imena. Binarna nomenklatura, koju je uveo Line, nije potpuno primenljiva kod gljiva zbog njihove specifičnosti. Na XI Međunarodnom botaničkom kongresu u Sijetlu 1969. godine za gljiveje predloženo korišćenje termina holomorf, teleomorf i anamorf. Naziv holomorf se odnosi na gljive koje imaju opisan kompletan razvojni ciklus. Teleomorf se odnosi na polni, tj. savršeni stadijum gljive, a anamorf na bespolni tj. nesavršeni stadijum. Anamorf i teleomorf uglavnom imaju različite latinske nazive. Jedan od razloga zbog kojih se u taksonomiji uvede stalno nove metode (molekularno-genetičke) je dramatično povećenje ozbiljnih i fatalnih mikoza, naročito u intrahospitalnim uslovima kod imunokompromitovanih pacijenata: HIV, hematološka oboljenja (leukemija), transplantirani organi, kliničke procedure (operacije, kateteri, primena citostatika, steroida, antibiotika) su takođe faktori rizika za pojavu gljivičnih infekcija, a tokom dugog vremenskog perioda izučavanje evolucije i filogenije gljiva bilo je zasnovano na 20

klasičnim principima (uporedna morfologija, struktura i sastav ćelijskog zida, ultrastruktura, ćelijski metabolizam, fosilni ostaci). Filogenetske analize su pokazale da su gljive koje su do 70-tih godina smatrane biljkama, mnogo bliže carstvu Animalia. Analize aminokiselinskih sekvenci iz brojnih enzima ukazuju da biljke, životinje i gljive imaju zajedničkog pretka koji se pojavio pre oko milijardu godina. Hipoteza da gljive vode poreklo od algi je uglavnom odbačena. Takođe je postavljenahipoteza da su svi taksoni između klase i fdamilije nastali između Kambrijuma i tercijara. Broj nukleotidnih supstitucija u DNK sekvencama je direktno proporcionalan proteklom vremenu, tako da broj promenjenih baza može biti uzet za procenu vremena koda je došlo do evolutivne radijacije. Na osnovu ovih i još nekih fosilnih podataka zaključuje se da su se osnovne tri grupe gljiva (Zygomycotina, Ascomycotina i Basisiomycotina) odvojile od Chytridiomycetes pre oko 550 miliona godina. Mnoge Ascomycotina su se pojavile tokom zadnjih 200 miliona godina (biljni patogeni). 56. Koncept vrste kod gljiva Koncept vrste kod gljiva je i dalje tema proučavanja mikologa zbog aseksualne reprodukcije kod mnogih gljiva. Reprodukcija putem konidija i hifalnih anastomoza unosi konfuziju zbog toga što micelija u prirodi predstavlja posebnu fiziološku i ekološku jedinicu, a ona realno predstavlja genetički mozaik. U mikologiji, razdvajanje jedinke od populacije takođe unosi zabunu i može ometati genetiška istraživanja. Koncepti vrste kod gljiva su: morfološki ili fenotipski (zasnovan na morfološkim karakteristikama), politetski (zasnovan na kombinaciji više faktora), ekološki (zasnovan na adaptacijama na uslovesredine, a ne na reproduktivnoj izolaciji) i biološki (zasnovan na osnovu filogenetskih analiza, uključujući razmenu gena,po kome je vrsta izolovana reproduktivnim barijerama). Biološki koncept vrste nije prihvatljiv za gljive koje se razmnožavaju samo aseksualno, zbog potencijalne mogućnosti genetičke razmene tokom somatske hibridizacije, iako postoje ograničavajući mehanizmi na osnovu somatske (vegetativne) inkompatibilnosti. 57. Klasifikacija gljiva U klasifikaciji gljiva je uglavnom prihvaćena klasifikacija koju je dao Ainsvort 1973. godine,po kojoj su gljive svrstane u dva razdela: Myxomycota (sluzave gljive) i Eumycota (prave gljive). Pri klasifikaciji Eumycota na niže taksone forma polne faze životnog ciklusa je uzeta kao važan kriterijum i uticala je na etimologiju naziva klasa. Jedino je podrazdeo Mastigomycotina iydvojen na bayi aseksualnih spora i obuhvata organiyme koji se karakterišu formiranjem zoospora. Gljive koje obrazuju zigospore su klasifikovane kao Zygomycotina, askospore kao Ascomycotina, a bazidiospore kao Basidiomycotina. Postoje mnoge gljive kod kojih nije poynata seksualna faza i one su grupisane u podrazdeo Deuteromycotina. Myxomycota ili sluzave gljive su mala grupaorganizama čija je somatska faza plazmodija, nisu septirane (nemaju hife), nemaju ćelijski zid. Hrane se fagocitozom, poseduju zoospore kao bespolne spore, a polno se razmnožavaju fuzijom zoospora. Mogu se podeliti u dve grupe: Ćelijske (celularne) i plazmodijalne. U njihov sastav ualzi 79% vode. Dele se na dve klase: Acrasiomycetes (poseduju agregatnu plazmodiju ili pseudoplazmodiju koja nastaej zdrzživanjem ameboida, koji se hrane bakterijama, koje pornalaze pomoću folne kiseline koju bakterije luče, Dyctiostellum discoideum, Acrasis rosea), Labyrintulomycetes (mikroskopske gljive koje formiraju mreže granatih, anastomoziranih filamenata – ektoplazmatična mreža, poseduju heterokontne, biflagelatne zoospore, a većina vrsta su saprobi ili slabi paraziti, Labyrithula zosterae, parazit morskih vaskularnih biljaka), Myxomycetes (poseduju fuzionu ili 21

pravu plazmodiju, ekto i endoplazmu, fluktuacijsko kretanje citoplazme, Lycogala epidendrum, Physarum polycephalum) i Plasmodiophoromycetes (poseduju primarnu plazmodiju, koja obrazuje tankozidne zoospore, i sekundarnu plazmodiju, koja obrazuje debelozidne mirujuće spore, ove gljive su nekrotrofni paraziti). Eumycota se dele na niže prave gljive (Mastigomycotina i Zygomycotina) i više prave gljive (Ascomycotina, Basidiomycotina i Deuteromycotina). Mastigomycotina poseduju filamentoznu, haploidnu ili diploidnu somatsku fazu, nisu septirane, čelijski zid grade celuloza i glukan, bespolno se razmnožavaju zoosporama, a polno oosporama (klase: Chytridiomycetes, Oomycetes, Hyphochytridiomycetes). Zygomycotina poseduju filamentoznu i haploidnu somatsku fazu, nisu septirane, ćelijski zid čine hitin i hitozan, bespolno se razmnožavaju sporangiosporama,a polno zigosporama (klase: Zygomycetes, Trichomycetes). Ascomycotina poseduju filamentoznu i haploidnu somatsku fazu, septirane su, ćelijski zid čine hitin i glukan, bespolno se razmnožavaju konidijama, a polno askosporama (klase: Hemiascomycetes, Loculoascomycetes, Plectomycetes, Laboulbeniomycetes, Pyrenomyceetes, Discomycetes). Basidiomycotina poseduju filamentoznu i dikariotsku somatsku fazu, septirane su (doliporne septe), ćelijski zid grade hitin i glukan, bespolno se razmnožavaju konidijama, a polno bazidiosporama (klase: Teliomycetes, Hymenomycetes, Gasteromycetes). Deuteromycotina poseduju filamentoznu i haploidnu somatsku fazu, septirane su, ćelijski zid grade hitin i glukan,bespolno se razmnožavaju konidijama, a polni stadijum nije poznat (klase: Blastomycetes, Hyphomycetes, Coelomycetes). Sistematska jedinica bilo kog ranga naziva se takson. Taksoni su realni objekti i njihovi naučni nazivi su latinski (Aspergillus niger-vrsta, Penicillium-rod, Ascomycotina-podrazdeo). Taksonomska kategorija ili sistematska kategorija je apstraktan pojam kojim se označava grupa organizama koji su na istomnivou u hijerarhijskoj lestvici (osnovne: carstvo, razdeo, klasa, red, familija, rod, vrsta). Dopunske imaju prefikse nad- i pod- (nadcarstvo, podcarstvo, podraydeo, podklasa, nadred, podred, podfamilija, podrod). Vrsta je osnovna i jedinstvena taksonomska kategorija, a često obuhvata i podvrste i druge niže kategorije (varijeteti, subvarijeteti, forme). 58. Morfološki tipovi talusa kod lišajeva Talus lišaja je entitet sam za sebe i obično ne liči ni na gljivu ni na algu pojedinačno. Postoje tri osnovne i niz prelaznih morfoloških formi talusa: korast (krustozan), listast (foliozan) i žbunast (frutikozan). Najčešća prelazna forma je krljuštasta (skvamulozna). Koraste vrste su često priljubljene za podlogu i njihovo odvajanje je jako teško. Najpoznatije koraste vrste lišajeva su Graphis scripta (heteromerni tip talusa, sa crnim apotecijama u obliku izuvijanih brazdi na površini talusa, kosmopolit koji naseljava stene – epilitan tip, i koru drveta, gde se može razvijati na kori – epifloedan tip, ili u kori – hipofloedan tip) i Rhizocarpon geographicum (heteromeran tip talusa, zelenkastožute do sive boje, sačinjen od mnogobrojnih areola, razvija se na silikatnim stenama u brdskimi planinskim područjima). Listaste vrste su samo sa donje površine pričvršćene za supstrat. Najpoznatije listaste vrste su Xantoria parietina (heteromeran tip talusa sa mnogobrojnim apotecijama u centru,na preseku se uočavaju 4 sloja: gornja korafotobiontski sloj, srž i donja kora) Peltigera canina(ima posuvraćene krajeve na kojimase nalaze apotecije, nema donje kore a prisutni su dugi rizini, pokazuje visoju toleranciju na teške metale), Lobaria pulmonaria (heteromeran tip talusa, na kome se uočavaju izdignuti delovi – rebra i ugnuti delovi – komorice, veoma je osetljiva na kisele kiše), Umbilicaria pustulata (heteromeran tip talusa, za podlogu prišvršćen gomfom, a na gornjoj površini talusa su radijalno rasporeženi mehurovi). Žbunaste vrste obično poseduju 22

cilindričan talus, često su granate i vezane za podlogu samo na mestu pričvršćivanja. NAjpoznatije žbunaste vrste su Evernia prunastri (heteromeran tip talusa, dorziventralne simetrije, razvija se na kori drvenastih vrsta, a koristi se u parfimeriji kao fiksativ) i Usnea florida (heteromeran tip talusa, radijalne simetrije, sa krupnim tanjirastim apotecijama na krajevima, za podlogu, sa koje visi, pričvršćena je gomfom). 59. Anatomska građa lišajeva U skoro svim lišajevima gljiva čini većinu talusa. Postoje dvaglavna tipa građe tallusa lišajeva zasnovana na rasporedu ćelija algi između hifa gljiva. Kod jednog tipa ćelije algi su manjeviše ravnomerno raspoređene u talusu (homeomeran tip), a kod drugog ćelije alge formiraju poseban sloj (heteromeran tip). Većina poznatih lišajeva ima heteromeran tip građe. U slojevitom, heteromernom talusu obično postoje 4 sloja: gornji korteks (od gusto isprepletanih hifa, pseudoparenhimske građe, ima zaštitnu funkciju i može biti želatinozan kada je hidratisan), fotosintetički, fotobiontski sloj (ovde se nalaze ćelije alge obavijene tankozidnim, labavo pakovanim hifama gljive, ovaj sloj zauzima 5-10% zapremine talusa, alga vrši fotosintezu a gljiva preuzima produkte ovog procesa), srž ili medula (od labavo isprepletanih hifa gljive, ovo je središnji deo talusa) i donji korteks (nešto tanji od gornjeg, pseudoparenhimski, može imati hifalne strukture koje liče na rizoide – rizine, a kod nekih čitav sloj može da odsustvuje). Korasti i listasti talusi sa heteromernom građom su na poprešnom preseku bilateralne simetrije, dok su žbunasti radijalne simetrije. 60. Značaj lišajeva: bioindikacija, biodegradacija, ishrana životinja, farmacija Kao organizmi koji su veoma osetljivi naprisustvo sumpor-dioksida, fluora i drugih supstanci u vazduhu, lišajevi su indikatori kvaliteta vazduha (bioindikacija). Zagađena mesta na kojima nema lišajeva nazivaju se lišajske pustinje. Npr. vrsta Lecanora conizaeoides je najtolerantnija na visok nivo SO2, dok su vrste Pannaria rubiginosa i Lobaria scrobiculata ekstremno osetljive. Lišajevi su i indikatori ugroženosti nekih područja kiselim kišama. Ovi organizmi akumuliraju radionukleotide, teške metale i pesticide u svojim talusima, te služe za određivanje stepena zagađenosti životne sredine ovim materijama. Poznato je preko 3000 vrata lišajeva koji se koriste kao bioindikatori, a pošto vodu i nutrijente usvajaju iz atmosfere osetljivi su na polutante u vazduhu (posebno SO2). Sumporna i sumporasta kiselina (koje nastaju u reakciji sa vodom) menjaju bazični pH podloge na kojoj se lišajevi razvijaju. Lišajevi se koriste u ishrani životinja, jer imaju veliku hranljivu vrednost (sadrže lišajski skrob, proteine, vitamine). Neke vrste, kao što je Cladonia rangifera, iako imaju nizak sadržaj proteina, predstavljaju važan izvor hrane irvasima i američkim severnim jelenima tokom hladnih zimskih meseci (kada je ograničen izbor hrane). Pojedini lišajevi se od preživara štite sekundarnim metabolitima. Neke supstance koje proizvode lišajevi se koriste kao antibiotici (npr. usnunska kiselina), neke vrste (Evernia prunastri) se koriste u parfimerijskoj industriji kao fiksativi i u vidu etarskih ulja, pigmenti lišajeva se koriste za bojenje tekstila, lakmus (pH indikator) je poreklom iz lišaja Roccelia lecanora, lišajevi se koriste i kao brašno i supa u ishrani ljudi, a nekada se prže i na ulju. 61. Simbioza (kompatibilnost, tigmotropizam na primeru Cladonia grayi) Diferencirani talus lišaeva se formira kroz kompeksne interakcije fotobionta i mikobionta koji rastu zajedno i formiraju talus koji je potpuno drugačiji u odnosu na ove komponente kada rastu nezavisno. Simbiontski odnos alge i gljive u lišaju prolazi kroz 4 faze: 23

1. pre-kontakt (fotobiont i mikobiont nisu u fizičkom kontaktu, ali su dovoljno blizi da su ekstracelularne interakcije moguće) 2. rani kontakt (mikobiont kontaktira sa fotobiontom preko apresorija, a obavlja ga grananjem hifa) 3. inkorporacija rastućih gljivičnih (haustorije) i algalnih jedinica u nediferenciranu masu 4. deferencijacija (stratifikacija – formiranje slojeva). Postoji više mišljenja o odnosu fotobionta i mikobionta u lišaju: mutualistička simbioza (oba partnera izvlače korist), umereni parazitizam (gljiva oarazitira na ćelijama algi – balansirani parazitizam), endosaproparazitizam (gljiva parazitira i koristi u ishrani mrtve ćelije alge) i telotizam (gljiva je zarobila algu :-) i vlada u zajednici, ali je odnos u osnovi simbiontski). Tigmotropizam (gr. tigmo-dodirnuti) predstavlja pokrete rasta izazvane dodirom (kontaktom). Jedan od primera je Cladonia grayi, koja obrasta granatim hifama ćelije alge (kada dodje u kontakt sa njima) formirajuće začetak lišaja. Formirani lišaj izgleda mnogo kompleksnije u odnosu na svoje komponente. Cladonia grayi može da raste u simbiozi sa rodom Asterchloris, pri čemu se hife granaju i obrastaju, okružuju i inkorporiraju se u ćelije algi pomoću apresorija i haustorija (kompatibilna reakcija). 62. Rast hifa gljiva Hife gljiva se odlikuju vršnim, polarizovanim rastom. Prilikom rasta hife se šire po supstratu i penetriraju u njega. Hife poseduju ekstenzionu zonu tj. zounu od apeksa (vrha) do mesta gde hifa dostiže maksimalni dijametar. Vršni (apikalni) region može biti: poluloptast (kod uzanih i spororastućih hifa) i poluelipsoidan (kod širokih i brzorastućih hifa). Apikalni region je uglavnom višejedarni (npr. vrsta Aspergillus nidulans ima 50 jedara, a vrsta Polyporus arcularis ima 75 jedara). NA apikalnom regionu je prisutan samo primarni zid. Kod vrsta iz podrazdela Ascomycotina, Basidiomycotina i Deuteromycotina na ili blizu vrha hife je prisutno apikalno telo. Kod Zygomycotina je prisutna tamna kapa, koja je analogna apikalnom telu. Kod Oomycetes nije prisutan ekvivalentni region. U apikalnom regionu je povećana učestalost citoplazmatičnih vezikula. Apikalno telo je masa vezikula ili slobodaan region okružen vezikulama. Vezikule učestvuju u rastu, pojavi klijajuće cevčice, grananju hifa i pojavi kljunastog izraštaja. Ovo telo je rezultat polarizovanog transprta vezikula ka vrhu, uspostavlja se pre klijanja spore i vodi rast klijajuće cevčice ka određenom mestu. Vezikule se nagomilavaju i obezbeđuju prekursore i jedinjenja za sintezi zida.Jednom uspostavljen polaritet se održava. Mehanizam nastanka polariteta i faktori koji kontrolišu transport i sakupljanje vezikula nisu poznati. Polaritet nastaje zbog: gradijenta membranskog potencijala duž hife (najveći je u vršnom regionu, npr. morska vrsta Dendryphella salina, sadržaj K jona je veći u apikalnom nego u subapikalnom regionu; ATP-aza u membrani subapikalnog dela omogućava unutrašnji tok K jona ka apeksu), elektro-osmotskog polja u hifama i longitudinalnog pH gradijenta u okolnom medijumu (više bazni oko apeksa, a više kiseli bliže subapikalnom delu, npr. kod vodene plesni Achyla bisexualis male i lokalizovane promene pH mogu uticati na diferencijaciju i translokaciju vezikula; kod vrste Candida albicans bazni citoplazmatični pH izaziva filamentozni rast, a sprečavanjem alkalizacije dolazi do pojave dimorfizma). Ca joni takođe imaju ulogu u regulaciji grananja i dimorfizma gljiva. 63. Strujanje protoplazme Strujanje protoplazme se odvija usmeru ivice kolinije. Kretanje je ustanovljeno: osmotskim mehanizmom (duž gradijenta hidrostatičkog pritiska), razlikama u električnom nabiju i 24

aktivnošću mirkofibrila i mikrotubula. Gradijent hidrostatičkog pritiska se razlikuje u starijim delovima micelije (prevođenje izvora ugljenika do šećera i jedinjenja malih molekulskih masa→osmotski priliv vode→visok unutrašnji hidrostatički pritisak) i u apikalnom regionu hifa (hidrostatički pritisak je niži). Kretanjem vode kreću se ka apikalnom regionu hife i nutrijenti i citoplazmatične vezikule, neophodni za ekstenziju hifa. Strujanje protoplazme je brzo kod vrsta sa širokim hifama (vrste roda Neurospora i Rhizopus), dok je kod onih sa uuzanim hifama (vrste rodova Aspergillus i Penicillium) strujanje veoma sporo. Sporo strujanje protoplazme ograničava rastojanje duž kojeg će metaboličke aktivnosti moći da podržavaju apikalni raast hife. Tok protoplazme može ići i u suprotnom smeru (tako se posle deobe jedra kreću ćerke jedra). 64. Rast filamentoznih gljiva Rast hifa filamentoznih gljia se odlikuje grananjem hifa, koje može biti: dihotomo (vrhovi vodećih hifa daju po dve vodeće hife), bočno (češći oblik grananja, grana nastaje odmah iza septe kod viših pravih gljiva), monopodijalno (vodeća hifa produkuje primarne grane naizmenično na suprotnim stranama, a primarne grane produkuju sekundarne grane) i simpodijalno (vodeća hifa ne raste stalno vrhom, već prekida rast, a jedna od bočnih grana preuzima njen pravac rastenja). Kontrola početka grananja nije poznata, a javlja se kada produkcija materija za istezanje zidova premaši potrebnu količinu i kada vezikule koje sadrže prekursore i enzime za sintezi zida skrenu ka novom mestu. Formiranje sekundarnog zida se vrši u zoni izduživanja, posle rasta primarnog zida (npr. kod Neurospora crassa primarni zid je 50 nm debljine, a na 250 µm iza vrha talože se glikoproteinski retikulum i glukani i nastaje sloj debljine 125 nm). Eksponencionalni rast predstavlja konstantan rast populacije pri uniformnim uslovima sredine. Rast se prati merenjem:broja ćelija, suve mase, sadržaja nukleinskih kiselina i proteina i optičke gustine. Povećanje broja ćelija u populaciji jednoćelijskih organizama je posledica deobe ćelija. Prostorna diferencijacija od ivica do centra kolonije obuhvata: zonu izduživanja, zonu produkcije (glavno povećanje biomase), zonu plodonošenja (zaustavlja se povećanje biomase i počinje formiranje spora) i zonu starenja (hife us vakuolizirane, ponekad bez protoplazmatičnog sadržaja, a česta je i autoliza ćelijskog zida i sadržaja hifa). Nema jasno diferenciranih granica između ovih zona. 65. Rast gljiva u homogenim sistemima Kultivacija gljiva se može vršiti u zatvorenim sistemima (homogenim ili heterogenim) i otvorenim sistemima. U zatvorenim sistemima rast se zaustavlja kada se esencijalni nutrijenti potroše ili toksični produkti metabolizma akumuliraju. Homogeni sistem je homogena distribucija organizama, nutrijenata i vode i postiže se u tečnom medijumu mešanjem na šejkeru ili u fermentorima. U ovom sistemu se izdvajaju 4 faze rasta: lag faza, eksponencijalna faza, stacionarna faza i faza opadanja. Eksponencijalni rast je period u toku kojeg se biomasa povećava eksponencijalno. U ovoj fazi se vrši metabolička aktivnost (primarni metabolizam) i iskrišćavanje esencijalnih nutrijenata (završetak ove faze rasta). Ova faza ima i industrijski značaj, jer se u toku nje vršiprodukcija produkata primarnog metabolizma. Stacionarna faza obuhvata metaboličku aktivnost (sekundarni metabolizam) i početak diferencijacije struktura za preživlajvanje i rasejavanje. Pri prelasku iz eksponencijalne u stacionarnu fazu rasta vrši se akumulacija metaboličkih međuprodukata i velika produkcija vitamina. Ova faza takođe ima industrijski značaj, zbog produkcije 25

komercijalno važnih produkata (npr. ergot-alkaloidi). Faza opadanja je faza u kojoj ćelije autoliziraju, oslobađaju se litički enzimi i dolazi do smanjenja biomase. Rast gljiva se može nastaviti korišćenjem nutrijenata oslobođenim tokom autolize, ali je produkovana biomasa znatno manja od one izgubljene umiranjem ćelija. Rast u šejker tečnim kulturama je potopljeni (submerzni) rast u formi homogene suspenzije hifa ili pojedinačnih peleta, što zavisi od veličine inokuluma (npr. Penicillium chrysogenum formira pelete pri malom, a ima filamentozni rast pri velikom inokulumu, dok Aspergillus nidulans formira isključivo pelete). 66. Rast gljiva u heterogenim sistemima Heterogeni sistemi su statični tečni medijumi, agarizovani i drugi čvrsti supstrati. U njima se odvijaju iste faze rasta kao i u homogenim zatvorenim sistemima. Razlike između ova dva sistema su u tome što se: primarni metabolizam povećava heterogeno, nutrijenti i kiseonik su neujednačeno dostupni, rast završen u jednom delu sistema, a u drugom je još uvek energičan. Npr. rast kvasaca u šejker tečnim kulturama obuhvata 4 faze (lag, eksponencijalna, stacionarna i faza opadanja), u statičnom tečnom medijumu bogatom glukozom (fermentacija i produkcija alkohola koja se nastavlja i pri padu koncentracije glukoze) i rast u agarizovanom medijumu (kvasci formiraju male loptaste kolonije). 67. Aeracija – faktor rasta gljiva Vazduh sadrži 21% kiseonika i 0.03% ugljen dioksida. U odnosu na kiseonik, gljive se mogu podeliti u tri grupe: obligatni aerobi, fakultativni anaerobi i obligatni anaerobi. Ugljen-dioksid je esencijalno jedinjenje u sintezi aminokiselina, purina, pirimidina i masnih kiselina. Ipak, visok nivo ugljen-dioksida je toksičan i utiče na pH, izuzev kod nekih anaerobnih vrsta. Visok nivo takođe izaziva i dimorfizam (npr. kod mnogih vrsta se pri visokom nivou CO2 javlja kvasolika forma). Drugi gasovi i isparljiva jedinjenja se produkuju u relativno visokim koncentracijama u uslovima ograničene aeracije (npr. etilen produkuju mnoge zemljišne vrste gljiva, kao i neke fitopatogene vrste).

68. Izvori ugljenika – faktori rasta gljiva Izvori ugljenika za gljive mogu biti: prosti šećeri (glukoza ima centralno mesto u metabolizmu, a njen transport u ćeliju vrši se olakšanom difuzijom), polisaharidi (skrob, celuloza, lignin, hitin), organske kiseline i alkoholi (intermedijeri Krebsovog ciklusa – limunska i sukcinatna kiselina, mlečna, sirćetna i amsne kiseline i druge organske kiseline u obliku soli za regulaciju pH, glicerol, metanol i dr.), lipidi (pod dejstvom lipaze daju glicerol i masne kiseline), hidrokarboni i C1 jedinjenja (u tom smislu se razlikuju metalotrofi – organizmi sposobni da koriste C1 jedinjenja, i metanotrofi - organizmi sposobni da koriste metan, koji je prost hidrokarbon; složeni hidrokarboni su prirodni gas, nafta i uglaj), aminokiseline i proteini. 69. Izvori azota – faktori rasta gljiva Izvori azota za gljive mogu biti neorganske i organske forme. Neorganske forme su nitrati (prisutni kao K-, Na- ili NH4-nitrati) i amonijak (usvaja se aktivnim transportom, a glavni je regulator usvajanja azota, jer je u njegovom pricuctvu korišćenje drugih izvora azota zaustavljeno; amonijak se obično nalazi u formi NH4 soli, zbog regulacije pH). Organske forme

26

kao izvori azota su: aminokiseline (usvajaju se aktivnim transportom), amini, amidi, peptidi (kazein i pepton), proteini (degraduju se ekstracelularnim enzimima), purini i hitin. 70. Makro- i mikroelementi – faktori rasta gljiva Najznačajniji makroelementi potrebni gljivama su S, P, Mg, K, Na, Ca. Sulfati su najčešći oblici sumpora koje gljive mogu da koriste, a usvajaju se aktivnim transportom. Mali broj vrsta zahteva prisustvo organskih formi sumpora (npr. aminokiselinu metionin). Fosfati (KH 2PO4, K2HPO4 i Na-fosfati) su oblici fosfora koje gljive mogu da koriste, a ulaze u ćeliju aktivnim transportom. Mikroelementi su Fe, Cu, Zn, Mn, Mo. Neophodni su kao kofaktori enzima i to u malim količinama. Njihovo prisustvo u medijumu ne znači i njihovu dostupnost gljivama (npr. pod kiselim uslovima Fe2+ se oksiduje do Fe3+ i taloži se u obliku nerastvorljivog Fehidroksida). Mikroelementi su i vitamini (npr. neophodan je tiamin). 71. Dostupnost vode – faktori rasta gljiva Da li će voda ulaziti ili izlaziti iz ćelije zavisi od razlika između vodenog potencijala ćelije i onog u medijumu (voda se kreće od regiona visokog ka regionu saniskim vodenim potencijalom). Za gljive je važna i relativna vlažnost tj. prisustvo vode u vazdušnoj zoni uz supstrat. Opadanje spolajšnjeg vodenog potencijala uzrokuje da voda napušta ćeliju, čime se zaustavlja rast, protoplast se odvaja od ćelijskog zida i smanjuje (dolazi do plazmolize). Povećanjem spoljašnjeg vodenog potencijala voda ulazi u ćeliju, te je moguće pucanje ćelijskog zida i smrt ćelije (dolazi do plazmoptize). 72. Koncentracija vodonikovih jona – faktor rasta gljiva Uticaj pH na rast gljive je nepoznat (pH sredine se menja pod uticajem metabolizma gljive). pH se održava konstantnim samo u bioreaktorima, a na rast gljiva deluje inirektno (uticajem na dostupnost nutrijenata) i direktno (delovanjem na površinu ćelije). Većina vrsta gljiva raste u opsegu pH od 4,0 do 7,0, a neke i pri znatno kiselijim uslovima. 73. Temperatura – faktor rasta gljiva Gljive preživljavaju ceo opseg temperature normalan za sredinu u kojoj žive. Aktivno rastu pri određenom opsegu temperature. Maksimalna temperatura za većinu vrsta se kreće od 30 do 400 stepeni, a najviša temperatura na kojoj je zabeležen rast iznosi 600 stepeni. Neke vrste kvasaca žive u hladnim i suvim dolimana Antarktika, što je minimalna temperatura. 74. Svetlost – faktor rasta gljiva Svetlost izaziva destrukciju komponenti medijuma ili direktno deluje na metabolizam. Utiče na produkciju pigmenata, tako što indukuje biosintezu karitenoida (boja se može gubiti u odusstvu svetlosti ili se smanjuje njen intenzitet) i produkciju melanina (crni pigment). 75. Metamorfoze micelije Metamorfoze micelije su : micelijalne vrpce, rizomorfi, stoloni, strome, sklerocije, hlamidospore. Rizomorfi su karakteristični za gljive sa krupnim plodonosnim telima, a nalaze se i kod nekih gljiva asociranih sa korenima viših biljaka ili kod nekih gljiva koje razlažu drvenu masu. Mogu biti složene građe, a dužine i do nekoliko metara. Zbog čvrstoće svoje kore, otporni su prema nepovoljnim uslovima. Rizomorfi imaju više funkcija: omogućavaju rasprostiranje gljiva na veće površine, pošto mogu da izrastu u dužinu do nekoliko metara, a kroz njih se vrši i transport hranljivih materija iz supstrata do plodonosnog tela, zahvaljujući 27

šriokim hifama čiji su poprečni zidovi resorbovani. Kod micelija nekih gljiva (npr. roda Rhizopus), se javljaju posebni delovi koji se nazivaju stoloni, a koji se razvijaju napovršini supstrata i imaju sposobnost rastenja u dužinu. Sa donje strane stolona se formiraju rizoidi. Strome su pseudoparenhimatske mase micelije, koje se nakon perioda vegetativnog rasta gusto isprepliću ispod površine prirodnog supstrata na kome gljiva raste (npr. kod roda Cercospora) ili formiraju izdignute tvorevine u kojima se obrazuju piknidije, peritecije ili druga tela (npr. kod rodova Diaporthe, Nectria). Strome često čine prelazni stadijum između vegetativnog i reproduktivnog dela gljive. Sklerocije su manj-više tvrde tvorevine nastale zbijanjem spleta hifa, kao i njihovim spajanjem preko anastomoza, pri čemu hife gube svoju končastu prirodu i postaju pseudoparenhimatozne. Sklerocije su siromašne vodom, ali bogate rezervama hranljivih materija. Hlamidospore su preobražene, okrugle, debelozidne ćelije, koje se mogu formirati u hifalnom lancu (interkalarne) ili u agregatima. Javljaju se kod rodova Alternaria, Fusarium, Phytophtora itd. Hlamidospore preživljavaju u nepovoljnim uslovima i kada ponovo nastupe povoljni uslovi, one oživljavaju i obrazuju novu miceliju. Na miceliji se moguobrazovati i posebni izraštaji koji se označavaju kao apresorije (lokalizovana zadebljanja vrhova začetaka hifa ili starijih hifa, koje se javljaju kao reakcija na dodir sa domaćinom, a uvijene su u sluzaste sekrecije) i haustorije (sisaljke koje prodiru u tkivo domaćina i iz njega apsorbuju hranljive materije). 76. Metabolizam gljiva Metabolizam podrazumeva promet materije i energije kroz živi sistem koji je omogućen postojanjem i funkcionisanjem multienzimskih sistema. Metabolizam obuhvata anabolizam (transformacija usvojenih nutrijenata u ćelijske konstituente) i katabolizam (oslobađanje energije iz usvojenih nutrijenata). Metabolizam gljiva je sličan metabolizmu biljaka i životinja, a razlikuje se po tome što kod gljiva postoji jedinstven put lizina, kao i metabolizam masnih kiselina preko određenih enzima i reakcija. U metabolizmu gljiva nastaju brojni metaboliti sa nejasnom ulogom u životnom ciklusu gljiva (toksini, antibiotici, pigmenti). Metabolizam gljiva može biti primarni (reakcije neophodne za održavamke organizma) i sekundarni (produkcija jedinjenja neesencijalnih za održavanje organizma). 77. Metabolizam karbohidrata kod gljiva Metabolizam ugljenih hidrata ima centralno mesto u životnom ciklusu gljiva. Ugljeni hidrati značajni za gljive su monosaharidi (obezbedjuju energiju oksidacijom), disaharidi (glavni izvori energije npr. trehaloza), šećerni alkoholi (izvori energije npr. glicerol, manitol, arabitol) i polisaharidi (rezervoari energije npr. glikogeni, hitin, pululan). Katabolizam ugljenih hidrata obuhvata respiraciju (kiseonik je terminalni akceptor elektrona) i fermentaciju (terminalni akceptor elektrona je organsko jedinjenje nastalo iz glukoze). Uloga respiracije i fermentacije jeste oslobađanje energije iz supstrata koji se oksiduje i njeno korišćenje za sintetičke reakcije u ćeliji. Anabolizam ugljenih hidrata podrazumeva sintezu ugljenih hidrata kao depoa energije i komponenata ćelijskog zida. 78. Glikoliza kod gljiva Glikoliza predstavlja početnu fazu respiracije i fermentacije. U toku glikolize se vrši konverzija glukoze u piruvat u citoplazmi. Postoje 3 glikolitička puta: EM put (glavni glikolitički put kod gljiva), HMP (prisutan kod manjeg broja vrsta) i ED put (prisutan samo kod nekoliko vrsta

28

gljiva). Balans između EM i HMP puteva je uslovljen dostupnošću kiseonika. Ovi putevi imaju brojne zajedničke biohemijske osobine (npr. enzime). 79. Fermentacija i respiracija Respiracija je prisutna kod svih obligatnih aeroba i nekih fakultativnih anaeroba. Većina obligatnih aeroba stvara energiju preko Krebsovog ciklusa, u mitohondrijama. U Krebsovom ciklusu glukoza u prisustvu kiseonika daje piruvat, koji dekarboksilacijom daje acetil CoA i oksalacetat. Dejstvom enzima citrat-sintaze nastaje limunska kiselina, koja oksidacijom daje ugljen-dioksid, vodu i 36 molekula ATP-a. Krebsov ciklus je centar spajanja metaboličkih puteva, pri čemu neki intermedijeri ovog ciklusa mogu služiti kao intermedijeri u katabolizmu ili anabolizmu drugih jedinjenja. Kod gljiva su prisutna dva respiratorna lanca: u prisustvu citohroma (češći oblik, produkcija ATP) i u odsustvu citohroma (nema produkcije ATP, a u uloga je nedovoljno poznata). Brojni faktori utiču na tok i stopu respiracije: abiotički faktori (pH, temperatura, O2, CO2, nutrijenti) i biotički faktori (enzimski sastav ćelije-najvažniji faktor, ćelijska permeabilnost, faza ravoja, starost). Stopa respiracije je najveća tokom perioda aktivnog rasta, a opada sa starošću. Fermentacija favorizuje anaerobne uslove, a obuhvata akumulaciju piruvata. Vrše je obično fakultativni anaerobi, koji se razlikuju po stepenu korišćenja fermentacije kao izvora energije. Obligatni anaerobi vrše isključivo fermentaciju. Za gljive i čeveka najvažnija je alkoholna fermentacija. Etil-alkohol je krajnji produkt (pivo i vino), a retko se produkuju arabitol, manitol ili mlečna kiselina.Tokom fermentacije glukoza u prisustvu kiseonika daje piruvat, a on dekarboksilacijom prelazi u acetaldehid, koji redukcijom daje etil-alkohol i 2 molekula ATP (alkoholna fermentacija). Tokom hemolaktične fermentacije, glukoza u prisustvu kiseonika daje piruvat, koji redukcijom prelazi u mlečnu kiselinu, uz oslobađanje 2 molekula ATP. Neke gljive iz klase Chytridiomycetes (anaerobi digestivnog trakta) imaju mešanu kiselinsku fermentaciju. 80. Anaplerotički putevi kod gljiva Ovi putevi nadoknađuju iskorišćene intermedijere Krebsovog ciklusa za sintezu drugih jedinjenja. Postoje dva anaplerotička puta: 1) fiksacija atmosferskog CO2, što obezbeđuje kontinuitet Krebsovog ciklusa i 2) korišćenje acetata ili etil-alkohola kao izvora ugljenika sa ciljem dobijanja sukcinatne ili malične kiseline koje ulaze u Krebsov ciklus. Velika količina asimilovanog ugljenika se koristi u biosintezi polisaharida ćelijskog zida. U ovom procesu glukoza-6-fosfat prelazi u fruktoz-6-fosfat, a zatim u uridin-difosfat-N-acetilglukozamin. Ovo jedinjenj pod dejstvom enzima hitin-sintaza daje hitin, a hitin dejstvom enzima hitinaza (iz hitozoma, mikrovetikula) prelazi u N-acetilglukozamin, kojiponovo može dati hitin. Glikogen je najčešća rezervna supstanca gljiva i čini 5% suve mase micelije i spora. 81. Metabolizam azota kod gljiva Azot se kod gljiva nalazi u obliku proteina (60-70%), nukleinskih kiselina, hitina, fosfolipida, vitamina i neesencijalnih metabolita. Mnogi proteini se kovalentno vezani saugljenim hidratima, gradeći glikoproteine i peptidoglukane. Proteini su uglavnom enzimi koji su katalizatori metaboličkih funkcija. Glikoproteini imaju enkoliko uloga: strukturne komponente, enzimi ili regulatori u ćelisjkim kontaktima. Izvori azota mogu biti neorganski i organski. Neorganski si NH4+ joni (suštinska tačka anaboličnih reakcija), neorganske forme azota (redukcija NH3), ά-keto glutarna kiselina (intermedijer Krebsovog ciklusa), koja sa amonijakom daje L-glutaminsku kiselinu, koja transaminacijom daje alfatične-aminokiseline (glutamin, 29

prolin i dr.). Eritrozo-4-fosfat (produkt HMP puta) može dati šikiminsku kiselinu, koja nizom reakcija daje aromatične aminokiseline (triptofan, tirozin, fenilalanin). 82. Metabolizam lipida kod gljiva Lipidi su supstance rastvorljive u organskim rastvaračima. Nastaju od glicerola i masnih kiselina procesom esterifikacije, pri čemu nastaju gliceridi (prirodne masti), koji daju lipide. Fosfolipidi nastaju od glicerola i fosfata takođe esterifikacijom, tako da daju glicerofosfat i masne kiseline koji preko fosfoglicerida daju fosfolipide. Kod gljiva su prisutni i steroli, koji čine 1% suve mase, a glavni je ergosterol. Trigliceridi i njihove masne kiseline čine veliku frakciju lipida kod gljiva. Nezasićene masne kiseline preovlađuju nad zasićenim. Funkcije lipida: rezerve energije, komponente ćelijske membrane (najčešći su fosfolipidi), komponente ćelijskog zida i seksualni hormoni gljiva. Sadržaj lipida varira u zavisnosti od starosti organizma, stupnja razvojai uslova kultiivacije. Kvasci sadrže više lipida (7-15%) od filamentoznih gljiva (6-9%). Gljivama obično nisu potrebni spoljašnji izvori lipida, pošto ih same sintetišu. Katabolizam masnih kiselina kod gljiva je gotovo identičan kao kod životinja. 83. Sekundarni metabolizam i metaboliti kod gljiva Sekundarni metabolizam podrazumeva produkciju jedninjenja koja nisu uključena u snabdevanje gljiva energijom, niti su strukturne komponente ćelije. Sintetišu se iz viška nekih intermedijera primarnog metabolizma ili poremećajem primarnog metabolizma. Sekundarni metaboliti su isparljiva organska jedinjenja, pigmenti, antibiotici, toksini. Sekundarni metabiliti nastaju od intermedijera metabolizma ugljenih hidrata, azota i lipida. Iz ugljenih hidrata nastaju npr. kojična kiselina kod vrste Aspergillus flavus (iz glukoze) i oksalna kiselina kod reda Agaricales (iz dikarbonskih kiselina). Iz amonijaka i aminokiselina mastaju muskarin i muskaridin kod Amanita muscaria (iz amina), penicilin kod Penicillium notatum (iz cisteina i valina), psilocin i psilocibin kod roda Psilocybe i ergotil kod Claviceps purpurea (iz aromatičnih aminokiselina). Iz lipida nastaju poliacetileni, poliketidi (pigmenti, toksini, antibiotici kod Ascomycotina i Deuteromycotina) i terpeni (melanini i karoteni). 84. Koncepti populacione genetike kod gljiva Gljive su idealni organizmi za genetička istraživanja zbog mogućnosti rata u čistim kulturama, pod kontrolisanim uslovima, većina vrsta ima haploidni životni ciklus, većina gena ekspresovana je u n fazi, mutantni aleli svakog gena se mogu brzo detektovati (kod 2n, dominantni alel se ekspresuje u 2n fazi, a recesivni aleli će se detektovati samo kada su homozigotni), zbog malog genoma i malog broja hromozoma, visoke stope rasta, velikog broja potomaka iz svakog ukrštanja i kratkog životnog ciklusa. Neurospora crassa, Aspergillus nidulans, Saccaromyces cerevisiae su genetički najbolje poručene vrste gljiva. Populacije gljiva u prirodi mogu varirati i evoluirati, što čini osnovu koncepata populacione genetike gljiva. Postoje tri esencijalna koncepta populacione genetike, a to su koncept individua, populacija i vrsta. Kod kvasaca je svaka ćelija individua. Individua kod filamentoznih gljiva je diskutabilnije pitanje, a važni faktori za rešavanje ove dileme su: genetički identitet i fizički kontinuitet. Spora se definiše kao potencijalna individua. Kolonija koja je nastala iz spore takođe se definiše kao individua, kao i fragment koji je nastao fragmentacijom. Klon sa zajedničkim pretkom čine genetički identične individue. Pretpostavljalo se da kolinije u prirodi mogu nastatu fuzijom hifa genetički različitih micelija, a stepen različitosti do koga se genetički mozaik treba smatrati individuom bio je sporan. Pojava somatske inkompatibilnosti 30

ukazije da je pojava genetičkih mozaika retka. Populacija se u ekološkom smislu definiše kao grupa jedinki iste vrste koje naseljavaju određeni prostor, a povezane su reproduktivnim odnosima. Populacija se u genetičkom smislu definiše kao grupa individua koje brzo razmenjuju gene zbog blizine i sličnosti. Tok gena podrazumeva transfer gena između populacija. Kod Deuteromycotina populacija se sastoji iz više klonova između čijih gena je transfer redak ili odsutan. Vrsta je osnovna jedinica biološke klasifikacije. Postoje teorijske i praktične teškoće u definisanju i razgraničenju vrsta kod gljiva. I koncept vrste definiše limit genetičkih razmena i označava se kao genospecies (kod Deuteromycotina korišćenje ovog koncepta je diskutabilno zbog toga što je transfer gena između klonova redak; kod gljiva sa seksualnim procesom genospsecies se sastoji od svih populacija između kojih je uspešno ukrštanje (mating) i produkcija fertilnih potomaka; mating testovi daju jasno razgraničenje genospecies; ponekad, ukrštanje između različitih izolata može biti delimično uspešno). II koncept vrste definiše globalnu sličnost grupe organizama i označava se kao taxospecies (razganičenje taxospecies zahteva proučavanje mnogobrojnih izolata i praćenje brojnih karakteristika; karakteristike koje se porede su: fenotipske – morfologija, fiziologija i biohemija, i genotipske – razlike u proteinima ili u sekvencama RNK molekula). Primena kompjutera, numeričke metode, kao i metode određivanja stepena sličnosti nukleotidnih sekvenci sličnih genoma olakšavaju razgraničenje taxospecies. Gljive su veoma varijabilni organizmi. Novootkrivena gljiva se opisuje, imenuje u saglasnosti sa International Code of Botanical Nomenclature i svrstava se u postojeću ili novokreiranun vrstu. Korišćenje termina „liči“ tj. „slično“ se razlikuju kod taxonoma. Neki svrstavaju gljive sa malim razlikama u odvojene vrste, dok drugi gljive sa značajnim razlikama svrstavaju u istu vrstu (npr. u rodu Fusarium opisano je nekoliko ili veliki broj vrsta). Sa boljim upoznavanjem vrsta može biti podeljena ili više njih kombinovano u jednu. Opisano je oko 70000 vrsta gljiva i nepostojana klasifikacija bi vodila haosu. Nemenspecies je entitet koji nosi ime vrste. Kod nekih gljiva se nomenspecies, taxospecies i genospecies podudaraju. Evolucione adaptacije u različitim geografskim oblastima mogu produkovati lokalne taxospecies koji se, kada se nađu zajedno, mogu ukrštati i stvoriti genospecies. Postojanje fizičke barijere između sojeva, koji još uvek liče jedan na drugi, dovodi do nastanka odvojenih genospecies u okviru jednog taxospecies. 85. Mating sistemi kod gljiva Mating predstavlja proces sparivanja muške i ženske jedinke u reproduktivne svrhe. Mating između genetički identičnih ćelija je sprečen mating ili breeding sistemima, koji su posledica homogene inkompatibilnosti. Ovakve vrste gljiva su samosterilne, a sojevi heterotalusni. Jedna od samosterilnih vrsta je Coprinus cinereus (Hymenomycetes), čija primarna micelija ima jedno jedro u ćeliji (monokarion) i isti tip jedara u ćelijama (homokarion). Postoje tri tipa mating sistema: breeding sistemi sa dva mating tipa, unifaktorijalni inkompatibilni sistemi sa više mating tipova i sistemi bifaktorijalne inkompatibilnosti. Mating sistemi su rezultat promene mating tipa a u tip ά ili tipa ά u tip a, što se može desiti pri ćelijskoj deobi. Molekularna baza preobražaja mating tipa je zamena genetičkog faktoa kopijom alternativnog faktora lociranog na skladišnom lokusu. Svaki mating tip ima po jedan skladišni lokus. Preobražaj je veoma redak kod heterotalusnih sojeva (na svakih 105 deoba), ali vrlo čest kod homotalusnih sojeva. 86. Breeding sistemi kod gljiva

31

Većina vrsta gljiva imaju dva mating tipa, u osnosu na prisutne alele na pojedinačnom mating tip lokusu. Kod izogamije, gameti različitog mating tipa se obeležavaju sa „+“ i „-“. Mating se dešava samo između gameta različitih mating tipova. Diploidna ćelija koja nastaje iz mating-a nosi oba mating tipa zbog nepotpune rekombinacije. Rezultat mejoze je haploidno potomstvo sa polovinom jednog i polovinom drugog mating tipa. Verovatnoća da se sretnu dve individue nastale od jednog diploida (inbreeding potencijal) je 50%, kao i verovatnoća da se sretnu dve nesrodne jedinke (outbreeding potencijal). Mnoge vrste roda Phytophtora su samosterilne, sa dva mating tipa. Jedra anteridije i oogonije su haploidna, ali se početna seksualna interakcija dešava pre nego što se oni formiraju, između diploidnih micelija različitog mating tipa. + micelija jehomozigotna za mating tip (άά), a – micelija heterozigotna sa jednim dominantnim alelom (Aa). 87. Unifaktorijalni inkompatibilni sistemi sa više mating tipova Neke vrste Hymenomycetes (Coprinus comatus) imaju jedan mating itp lokus - unifaktorijalni su, ali veliki broj mating tipova alela. Diploidno jedro bazidije je heterozogotno za mating tip. Bipolarni sistem podrazumeva da je pola bazidiospora jednog, a pola drugog mating tipa. Pošto se veliki broj mating tipova može javiti u populaciji, skoro svi susreti sa ne-sestrinskim sojevima mogu biti kompatibilni i potencijal outbreeding-a može dostići 100%, a inbreedinga 50%. 88. Sistemi bifaktorijalne inkompatibilnosti kod gljiva Mnoge vrste Basidiomycotina imaju mating sisteme sa dva nepovezana mating tip faktora (A i B). Tetrapolarni sistemi podrazumevaju da bazidija može produkovati spore 4 različita mating tipa. U populaciji koja sadrža nekoliko različitih A i B faktora outbreeding potencijal je oko 100%, a inbreeding potencijal manji od 25%. Jedra bazidije imaju A1A2 i B1B2 mating genotipove. Mejozon nastaju haploidne spore sa 4 moguća mating genotipa (A1B1, A1B2, A2B1, A2B2). Polni proces je jedino uspešan između micelija koje se razlikuju po oba mating tip faktora (A1B1xA2B2; A1B2xA2B1). Rekombinacijom između subjedinica A ili B faktora u mejozi može nastati novi mating tip kompatibilan sa roditeljskim tipovima. Mating kod vrste Coprinus cinereus je bifaktorijalan (A i B). U prirodnim populacijama C. cinereus postoji 36 alternativnih faktora na A lokusu i 32 na B lokusu pa su moguća 1152 (36x32) mating tipa. Između jedinki identičnih mating tipova (A1B1 i A1B1) nema ukrštanja, a između jedinki različitih mating tipova (A1B1 i A2B2) se odvija seksualni proces i formiraju se plodonosna tela. Kontakt se može desiti kao rezultat klijanja dve bazidiospore jedna blizu druge ili širenjem dve sussedne primarne micelije. Ako su dve jedinke potpuno kompatibilne jedra brzo migriraju ka suprotnoj miceliji. Kod C. cinereus konverzija doliporne septe u prostu je kontrolisana B faktorom. Proces migracije je označen kao dikariotizacija, a rezultat migracije je nastanak dikariotske sekundarne micelije. Samofertilna vrsta je i Schyzophylum commune, kod koje je plodonošenje kontrolisano sa dva genetička faktora (A i B). U prirodnim populacijama identifikovano je 96 A i 56 B faktora. Frekvencija rekombinacija unutar mating faktora varira između sojeva. Ustillago maydis poseduje više B faktora i samo 2 A faktora, a posledica je tipična tetrapolarna inkompatibilnost, inbreeding potencijal od 25% (bipolarna inkompatibilnost daje potencijal outbreeding od 50%). 89. Homotalizam Homotalizam se javlja u svim glavnim grupama gljiva. Homotalizam ili samofertilnost predstavlja seksualni proces koji se dešava između genetički identičnih ćelija. Može biti 32

primarni (ne postoji heterotalusni predak) i sekundarni ili pseudokompatibilnost (postojao je heterotalusni predak). A. bisporus (sekundarni homotalizam) na bazidiji ima dve jednoćelijske dvojedarne bazidiospore. Jedra u bazidiospori su različitog mating tipa. Micelija koja nastaje iz jedne bazidiospore je sposobna da produkuje fertilna plodonosna tela. 90. Fertilne barijere Fertilen barijere limitiraju stepen outcrossing-a. Tipovi fertilnih barijera su genetička disharmonija (mali protok gena između dve geografski odvojene populacije: te razlike mogu uzrokovati neefikasne interakcije između učesnika u mating-u, koji može kompletno propasti ili mođenastati samo nekoliko potomaka: uspešan razvoj ne zavisi samo od indivisualnih gena već i od harmonijske interakcije širom genoma) i heterogena inkompatibilnost (neuspeh mating-a između dva soja zbog jedne ili nekoliko genetičkih razlika: kod nekih predstavnika interakcije koje sprečavaju fuzije somatskih ćelija sprečavaju i mating).

91. Apomiksis Kod apomiksisa su prisutna sva morfološka svojstva seksualnog procesa, osim fuzije jedara i mejoze, koji se ne dešavaju. Apomiksis može biti: fakultativni haploidni apomiksis (haploidna ameba koja ne uspeva da sretne amebu komplementarnog mating tipa može se razviti u plazmodiju bez fuzionisanja sa drugom amebom) i diploidni apomiksis (ameboidna jedra su diploidna i heterozigotna za mating tip, i amebe su sposobne da se razvijaju u plazmodije bez ćelijske ili jedarne fuzije). Kada obligatni apomiksis traje dugo gubi se kapacitet za mejozu i apomiksis postaje ireverzibilan, što je ejdnako gubitku seksualnosti mada se glavne morfološke osobine seksualne sporulacije zadržavaju. 92. Varijacije Varijacije mogu biti varijacije koje prate izolaciju iz prirode (idealan tip ćelije za izolaciju gljiva je jednojedarna i haploidna ćelija; tako nastale kulture, kod Deuteromycotina i samofertilnih vrsta gljiva, produkuju sve faze u životnom ciklusu; kod samosterilnih vrsta neophodno je da se izoluju dva haploidna soja različitog mating tipa i da kontaktiraju da bi se dobila seksualna faza; potomstvo koje je rezultat seksualne sporulacije može varirati kao posledica genetičkih razlika između roditeljskih sojeva i rekombinacije u toku mejoze; vrste roda Fusarium su visoko varijabilne u kulturi, dok su vrste roda Aspergillus stabilne; razlike između vrsta ne reflektuju stepen do kog gljiva može varirati, već kako se uslovi u kulturi drastično razlikuju od onih u prirodi; Fusarium vrste će se u čistim kulturama sresti sa višim koncentracijama nutrijenata nego u prirodi, dok za Aspergillus vrste koncentracije u kulturi i prirodi mogu biti slične; dugotrajno kultivisanje u veštačkim uslovima može voditi genetičkim promenama), varijacije unutar vrste u prirodi (stepen do kojeg vrsta varira u prirodi može biti determinisan samo proučavanjem velikog broja sojeva sa različitih lokaliteta; sojevi izolovani iz prirode mogu se razlikovati po morfologiji, fiziologiji - različita stopa rasta, različite količine produkovanih metabolita, kod patogenih vrsta – po sposobnosti da napadaju svoje domaćine, broju hromozoma – poliploidni -2X ili 4X ili aneuploidni – 2X + 1, 2X – 1, 2X – 2, nukleinskim kiselinama i proteinima; genetička varijabilnost unutar vrst u prirodi može biti: kontinuirana – osobina između sojeva varira u veličini koja je kontrolisana većim brojem gena sa relativno malim efektom, i diskontinuirana – osobina ili prisutna ili odsutna; pojedinačni gen ima 33

presudan efekat) i varijabilnost koja proizilazi iz interakcije domaćina i patogena (hopoteza gen za gen; rezistentnost domaćina je dominantna, a osetljivost recesivna; domaćin može steći rezistentnost na soj gljive zamenom alela za osetljivost (rI) odgovarajućim dominantnim alelom za rezistentnost (RI); do zamena dolazi ili mutacijom ili hibridizacijom i kako je rezistentni gen dominatnan bića efikasan ili u homozigotnom (RIRI) ili u heterozigotnom stanju (RIrI); gen za rezistentnost kontroliše produkciju molekula proteina receptora na površini biljne ćelije koji su sposobni da interaguju sa molekulima glikoproteina (elicitorima) na površini ćelija gljive; sa zamenom rI sa RI kod domaćina, soj gljive će biti prepoznatljiv od strane domaćina i postaće avirulentan; zamenom gena gljive koji jednim alelom kontročiše produkciju elicitora gljiva ponovo ostaje infektivna; postoje vertikalna rezistentnost – štiti domaćina od nekih sojeva patogena, a neefikasna je protiv drugih; kontrolisana je ejdnim genom za rezistentnost i veća je produkcija antifungalnih komponenti – fitoaleksini ili manja osetljivost na enzime ili toksine gljiva, i horizontalna rezistentnost . pruža zaštitu protiv svih sojeva patogena; poligenska je, rezultuje iz kumulativnog efekta više gena). 93. Izvori varijabilnosti u populacijama gljiva Glavni izvori varijabilnosti u poppulacijama gljiva su mutacije (geni variraju u svojoj mutacionoj frekvenciji; jedna mutacija na milion kopija gena po generaciji može se uzeti kao prosečna vrednost; većina gljiva su haploidne tokom najvećeg dela njihovog životnog cilkusa, tako daće se mutacije ekspresovati i, ako su korisne, šrirti kroz populaciju prirodnom selekcijom), rekombinacije i protok gena (transfer gena između populacija; transfer spora i genetičkih elemenata bez jedra (mitohondrije, plazmidi, virusi) omogućavaju protok gena; protok gena pomoću plazmida i virusa se dešava i kada inkompatibilni mehanizmi sprečavaju prenošenje jedara fuzijom somatskih ćelija pa se može desiti i u odsustvu seksualnog procesa). 94.Mikroevolucija u populacijama gljiva Mikroevolucija u populacijama gljiva se dešava zbog pritiska mutacija (efekat kada stopa mutacija direktno uslovljava frekvenciju gena; mutacione stope mogu biti od važnosti u determinisanju stopa evolucije, koristan alel koji se stvara većom frekvencijom se javlja brže od onog koji se produkuje malom frekvencijom), protoka gena (efekat zavisi od broja imigranata u poređenju sa brojem u prirodnoj populaciji i stepena do kojeg se imigranti razlikuju u frekvenciji alela od autohtone vrste) i prirodne selekcije (adaptivna evolucija je proces sticanja osobina koje rezultuju boljom adaptacijom populacije na njenu životnu sredinu putem prirodne selekcije povoljnih varijacija). 95. Gljive u biotehnologiji Gljive su značajni organizmi u biotehnologiji, koji se koriste u razne svrhe. Koriste se kao hrana, u prehrambenoj industriji, u proizvodnji antibiotika, vitamina i enzima, u produkciji hormona i proteina čiji su ejdini producenti do sada bili sisari, a kod gljiva postoji velika mogućnost manipulaciej genima. 96. Fermentacija u biotehnologiji Fermentacijase može odvijati u anaerobnom i aerobnom metabolizmu. Fermentori su zapremine od nekoliko desetina do nekoliko stotina litara i u njima su prisutni strogo kontrolisani uslovi (pH, nivo aeracije, temperatura i dr.). Gljive se od davnina koriste za proizvodnju alkohola (kvasci), acetona i butanola (bakterije). Da bi fermentacija bila uspešna, 34

potreban je soj mikroorganizama koji daje visoki prinos produkta, optimalni uslovi spolajšnje sredine za rast datog organizma i jeftin medijum. Glavni problem pri odabiru soja gljive jeste to što prinos opada sa svakom narednom inokulacijom. 97. Optimalni medijum za kultivaciju gljiva u biotehološke svrhe Medijum mora da sadrži izvor ugljenika, izvor azota, minerale, mikroelemente i vitamine, u odgovarajućim količinama i odnosima. Minerali, mikorelementi i vitamini su prisutni u potrebnim količinama u kompleksnom otpadnom amterijalu, a kada je potrebno, vitamini se dodaju u formi ekstrakta kvasca. Izvor ugljenikaje materijal bogat glukozom i saharozom (otpad iz industrije šećera i hidrolizovani skrob), otpad iz industrije mlečnih proizvoda (koristi ga mali broj vrsta gljiva zbog visokog sadržaja laktoze), lignoceluloza (koriste je vrste belog truljenja), biljna ulja (palmino, sojino, kukuruzno) i metanol (koristi ga nekoliko vrsta kvasaca). Poželjno je da medijum bude jeftin, što podrazumeva da su troškovi skladištenja neznatni (otpadni materijal dostupan svake godine u velikim količinama), da su niski troškovi transporta (izvor otpadnog materijala blizu industrije), da je proces pripreme otpada lak i jeftin (bez upotrebe složenih aparatura, bez neophodne sterilizacije, bez ostataka istrošenog medijuma) i da je broj faza u procesu prečišćavanja krajnjeg produkta sveden na minimum (svaka faza zahteva određenu opremu, energiju i hemikalije, a i pri svakoj fazi beleže se gubici produkta). 98. Tečna (submerzna) fermentacija Tečna ili submerzna fermentacija obuhvata nekoliko faza: razdvajanje čvrste i tečne faze (kada je organizam obligatni aerob - sa prestankom aeracije ćelije umiru, a autolitički enzimi razlažu ciljni produkt; kada je organizam fakultativni anaerob – prelazak na aneaerobni metabolizam i korišćenje ciljnog produkta; fermentaciona „čorba“ može sadržati ostatke nutrijenata koji stimulišu rast kontaminanata), procesuiranje biomase (potrebna biomasa u formi neoštećenih ćelija – uklanjanje vode (filtracija ili centrifugiranje) i sušenje; potrebna biomasa u formi intracelularnih enzima – presovanje, mrvljenje, liziranje ćelijskog zid, osmotski šok), koncentrovanje i prečišćavanje produkata iz tečne faze (precipitacija praćena filtracijom, tečna ekstrakcija, hromatografija, sušenje toplim vazduhom, sušenje na niskim temperaturama – termolabilni produkti) i uklanjanje otpada (CO2, tečni otpad – istrošena „čorba“ sa ostacima nutrijenata, potencijalni zagađivač vodeniih tokova, korišćenje korisnih produkata iz fermentacionog otpada, npr. metan). 99. Fermentacija čvrstog otpada – prednoati i nedostaci Ovaj oblik fermntacije se koristi pri proizvodnji tradicionalne orijentalne hrane,organskih kiselina, enzima itd. (npr. soja sos, miso, tempeh, kompost za kultivaciju gljiva, limunska i druge organske kiseline, razni enzimi). Ekstracelularni enzimi gljiva u ovom procesu razlažu polimere (posebno celulozu). U ovom tipu fermntacije učestvuju aerobne i na nizak vodni potencijal tolerantne vste roda Aspergillus. Prednosti čvrste fermentacije su sledeće otpadni materijal jeftin, sterilizacija obično nije potrebna, potrebna energija je mala, otpad koji je potrebno odstraniti je kompaktan i polučvrst. Nedostaci: spor proces, kao i ograničeni opseg organizama koji su sposobni da tolerišu niske vodne potencijale. 100. Produkcija ekstracelularnih enzima gljiva

35

Ekstracelularni enzimi gljiva razlažu polisaharide i proteine na šećere i aminokiseline koji se lako apsorbuju, imaju i veliki industrijski i ekonomski značaj. Ovde spadaju: glukoamilaze (Aspergillus niger, hidrolizuju skrob, pri čemu nastaje „glukozni sirup“ sa preko 97% glukoze, malo maltoze i oligosaharida, a koga koriste kvasci, pa se koriste u pekarskoj i industriji piva), ά-amilaze (Apergillus oryzae, hidrolizuju skrob, a nastaje „maltozni sirup, sa malo glukoze, preko 50% maltoze, a značajna je i količina oligosaharida; koristi se u industriji džemova i slatkiša, jer je manje higroskopan i salbije kristalizuje u odnosu na „glukozni sirup“), 1,3-βglukanaze (razlažu glukan, a koriste se u industriji piva, jer uklanjaju zamućenje piva), pektinaze (razlažu pektin u srednjim lamelama biljnih ćelijskih zidova i sprečavaju zamućenje vina i sokova), laktaze (kvasci iz roda Kluyveromyces, konvertuju laktozu u glukozu i galaktozu, omogućavaju lakše korišćenje surutke od strane mikroorganizama, a koristi se i u proizvodnji sladoleda), proteolitički enzimi (proteaze, koriste se u proizvodnji sireva, za uklanjanje proteinskih zamućenja iz piva i pšeničnog proteina glutena iz brašna; mekše testo, koristi se za pravljenje raznih vrsta kolača; tipovi proteaza su: bazne proteaze - produkuju ih bakterije, i kisele prooteaze – prosukuju ih gljive), renin (vrste rodova Mucor, Aspergillus i Endothia, koristi se u proizvodnji sira za koagulaciju proteina mleka; tranicionalni izvor renina je renet iz želuca teleta; gen odgovoran za životinjski renin može se klonirati u gljivama tako da će renin biti identičan bez obzira na poreklo), lipaze i nukleaze (koriste se u prehrambenoj industriji; lipaze oslobađaju masne kiseline iz masti, što utiče na ukus sira; nukleotidi se u hrani oslobađaju iz RNK pomoću nukleaza Penicillium citrinum; odgovorni su za ukus mesa). 101. Produkcija intracelularnih enzima gljiva U ovu grupu spadaju: glukozo oksidaza (iz Aspergillus niger i Penicillium chrysogenum, koristi se pri flaširanju voćnih sokova, jer eliminiše ostatak kiseonika); koristi se u laboratirijskim analizama krvi i mokraće (sastavni deo kitova za detekciju glukoze)), katalaze (ia Aspergillus i Saccharomyces cerevisiae, koristi se za determinaciju etanola) i asparaginaze (iz Aspergillus i Penicillium vrsta i nekih bakterija, koriste se u tretmanu obolelih od leukemije). Ovi enzimi se koriste u razne svrhe; razležu poisaharide i proteine i mogu se koristiti u obliku preparata koji ih sadraže u koncentraciji od 5% ili manje (niža cena njihove proizvodnje, oko 100 dolara po kilogramu aktivnog enzima), mogu biti i enzimi za analitičku, dijagnostičku i kliničku upotrebu, koji se koriste mu malim količinama, ali u visoko prečišćenoj formi (visoka cena njihove proizvodnje, oko 100 doolara po gramu), enzimi koji nisu potrebni u prečešćenoj formine smeju imati bilo kakav štetni efekat (ne izazivaju alergijske reakcije), preparati koji se koriste kao aditivi hrane ili u procesima njene porizvodnje bez jedinjenja koja su otrovna ili prouzrokuju štetne efekte. 102. Proizvodnja alkoholnih pića i njihovi tipovi Kvasci, pod aerobnim uslovima, metabolizuju šećere do CO2 i vode. Alkoholna fermntacija je produkcija etanola i CO2 pod usllovima male količine kiseonika ili njegovog odsustva i visoke koncentracije čećera. S. Cerevisiae učestvuje u ovom procesu. Alkoholna pića se na osnovu njihove produkcije dele u tri grupe: I - ona koja nastaju fermentacijom biljnih sokova bogatih šećerom (vina i jabukovača), II - ona koja se prave iz biljnog materijala bogatog skrobom koji se mora prevesti u šećer pre nego što proces fermentacije počne (pivo) i III – ona za čiju proizvodnju je potrebna destilacija da bi se ddobila viša konc. Alkohola od one koja se dobija samo procesom fermentacije (alkohol i okrepljujuća vina). Napici od biljnih sokova bogatih šećerom su vino, jabukovača, kruškovac, palmino vino, pulque iz soka agave (u Meksiku), 36

medovina (nastala fermntacijom meda pomoću kvasaca, sadrži do 15% alkohola). Razlike između vina zavise od: sorte grožđa, zemljišta, klime, korišćenog soja kvasca i procesa proizvodnje. S.cerevisiae odgovoran je ya alkoholnu fermentaciju. Vinski soj S. Cerevisiae može da metabloliše do koncentracije prisutnog alkohola do 10-12%. Vrste vina su: bela vina (prave se od belog grožđda; slatko i visoko kvalitetno belo vino nastaje fermentacijom plodova inficiranih sa Botrytis cinerea; hife ove plesni penetriraju u egzokarp ploda, izazivaju gubitak vode i povećanje konc. Šećera i drugih jedinjenja), crvena vina (prave se od mešavine belog i crnog grožđa; boja potiče od pigmenata iz egzokarpa ploda; veća konc. Tanina, koji su ekstrahovani iz egzokarpa ploda), roze vina (obično su rezultat kratkog izlaganja egzokarpa i semena ploda fermentaciji, a ponekad nastaju mešanjem crvenih i belih vina), slatko, srednje slatko (zavisi od konc. neiskorišćenog šećera) i suvo vino. Produkti metabolizma kvasca su CO2, etanol i stotine drugih jedinjenja koja se stvaraju u malim količinama; viši alkoholi (glicerol prisutan u konc. višim od 1%), organske kiseline (malična i tartaratna kiselina prisutne ugrožđanom soku u konc. do 2%), etil estri odgovorni za aromu vina. Sorte jabuka koje se koriste za proizvodnju jabukovače su: slatke (nizak sadržaj kiselina i tanina), gorko-slatke (mali sadržaj kiselina, visok sad. tanina), oštre ( visok sad. kiselina, mali tanina) i gorko-oštre (visok sadržaj kiselina i tanina). Sadržaj alkohola značajno je manji nego u vinu (sok jabuka sadrži manje šećera nego sok grožđa). Odabrani soj Saccharomyces učestvuje u procesu fermentacije. Kruškovac se proizvodi iz soka kruške na sličan način kao jabukovača. Napici od biljnih sirovina bogatih skrobom su pivo, pirinčano vino u Japanu (sake, sadrži 15-16% alkohola) i Kini u čijoj proizvodnji učestvuju Aspergillus oryzae odnosno Rhyzopus oryzae, pivo pito u Nigeriji i drugi nisko-alkoholni napici (glavni izvori vitamina i aminokiselina – kiselost i sadržaj alkohola nepovoljni za preživljavanje patogena). Odabrani sojevi Saccharomyces cerevisiae učestvuju u procesima fermentacije. Tri osnovna metoda saharifikacije (procesa konverzije skroba u šećer) su: enzimima koji se produkuju u toku germimnacije zrna, enzimima koje produkuju plesni sa površine zrna (pirinčano vino), i jednim i drugim enzimima zajedno (pivo pito). Pivo je alkoholno piće koje se pravi saharifikacijom ječma uz dodatak hmelja. Cvetovi hmelja sadrže humulone (aromatična organska jedinjenja), terpene i brojna esencijalna ulja, jedinjenja odgovorna za ukus i aromu piva. Tipovi piva su: svetlo i tamno. U proizvodnji svetlog i tamnog piva učestvuju dve vrste kvasca: S. carlsbergensis, odnosno S. cervisiae. Daljim ispitivanjem došlo se do zaključka da su u pitanju dva soja S. cerevisiae. Kvasac tokom fermentacije produkuje etanol, etil estre i organska sumporna jedinjenja, važna za ukus i aromu piva. Napici koji sadrže 10-12% alkohola proizvode se fermentacijom. Pri višim koncentracijama alkohola metabolizam većine sojeva kvasaca je delimično ili potpuno inhibiran. Napici sa visokim sadržajem alkohola proizvode se destilovanjem produkata fermentacije. Proizvode se iz sirovina bogatih šećerom odnosno skrobom. Destilacija je proces zagrevanja vodenog rastvora alkohola. Alkohol ima nižu tačku ključanja od vode i isparava, pa konc. alkohola raste i do 70%. Napici iz sirovina bogatih šećerom su brendi (iz soka grožđa), voćni brendiji (npr. šljivovica), kalvados (sok jabuke), rum (sok šećerne trske), tekila (sok agave), šeri (od soka grožđa), port – okrepljujuće vino (sadrži 17% etanola) i palmina vina sa višim sadržajem alkohola. Napici iz sirovina bogatih skrobom su viski (od različitih vrsta žitarica, ječam, pšenica, raž, kukuruz), džin (iz raži ili kukuruza), votka (iz krompira), brojni napici od pirinča sa većom koncentracijom alkohola. Sojevi S. cerevisiae učestvuju u procesu fermentacije pri proizvodnji brendija, viskija, džina i votke. Schizosachharomyces sp. Učestvuje u procesu fermentacije pri

37

proizvodnji ruma, a u određivanju ukusa važnu ulogu imaju i anaerobne bakterije iz roda Clostridium koje produkuju razne masne kiseline. 103. Proizvodnja biomase i proteina gljiva Mnogi mikroorganizmi koriste jeftine izvore azota ( amonijumove soli i nitrati ) i ugljenika ( skrob, prirodni gas, derivati nafte ), a produkovana biomasa sadrži veliku količinu proteina. Stopa rasta mikroorganizama je velika, pa se u fermentorima za relativno kratko vreme proizvodi značajna količina biomase koja se koristi direktno ili indirektno ( kao hranivo ili za ishranu ljudi ). Sirova nafta sadrži n-parafine ( negranate molekule hidrokarbona ), koje mogu koristiti neke vrste kvasaca ( Candida tropicans, C. lipolytica i druge vrste ovog roda ). Prirodni gas sadrži metan koji se zbog zapaljivosti mora konvergovati u metanol koga mogu koristiti neke vrste bakterija i kvasaca ( vrste roda Pichia ). Organski otpad bogat saharozom, glukozom ili skrobommože za svoj rast koristiti Candida utilis ( npr. korišćenje melase iz industrije šećera na Kubi ili otpada iz industrije slatkiša u Engleskoj ). Kvasac Kluyveromyces fragilis može koristiti laktozu iz surutke, otpada iz industrije sira. Vrste roda Chaetomium mogu da koriste otpad bogat celulozom za produkciju proteina. 104. Učešće gljiva u biotehnološkim procesima proizvodnje hrane Najznačajnije namirnice koje se proizvode uz pomoć gljiva su hleb, soja sos, miso, tempeh, sojino mleko, tofu, sirevi ( kamembert, rokfort, gorgonzola ), jogurt, kefir, kumis, villi ( fermentisano mleko ). Pšenični hleb se dobija od pšeničnog brašna koje sadrži 1-2% šećera ( uglavnom oligosaharide od glukoze, fruktoze ili oba šećera ) i protein gluten. Kvasac fermentiše prisutan šećer, produkujući CO2, etanol ( isparava u toku pečenja ) i brojna druga manje isparljiva jedinjenja u tragovima ( doprinose ukusu i aromi hleba ). Ražani hleb se dobija od čistog ražanog brašna ilimešavine pšeničnog i ražanog brašna. Dobija se testo koje sadrži 20% ili više ražanog brašna, a koje mnogo manje narasta ( narastanje testa pospešuju bakterije mlečno kiselinskog vrenja ( vrste roda Lactobacillus ) i kvasci, produkcijom organskih kiselina ). Bakterije produkuju samo mlečnu kiselinu ili mlečnu i sirćetnu kiselinu ( njihov odnos određuje ukus hleba ). U proizvodnji ražanog hleba učestvuju kvasci S. exiguus, S. cerevisiae, Candida krusei i Pichia saitoi, ( vrste koje su tolerantnije na viši sadržaj kiselina i zagrevanje od pekarskog kvasca ). Soja sos je čvrsta fermentacija soje pomoću Aspergillusoryzae, A. tamarii ili A. sojae ( iz serije Aspergillus flavus-oryzae ). Saccharomyces rouxii i bakterije mlečno-kiselinskog vrenja ( vrste roda Pediococcus )učestvuju u anaerobnoj fermentaciji. Miso je pasta od fermentisanog zrna soje, pirinča ili ječma. U fermentacijama učestvuju A. oryzae i S. rouxii. Tempeh je kolač od fermentisane soje obavijen plesni iz rodova Mucor i Rhizopus. Tofu je sojin sir. Ufermentaciji sojinog zrna učestvuju Mucor racemosus, Rhizopus chinesis i Actimocur elegans. Proteaze gljiva katalizuju oslobađanjue peptida i amino kiselina iz proteina soje što utiče na ukus tofu. Mikroorganizmi koji učestvuju u proizvodnji sireva i fermentisanih mlečnih napitaka su bakterije mlečno kiselinskog vrenja ( fermentišu laktozu iz mleka u mlečnu kiselinu i niz drugih jedinjenja odgovornih za ukus ) i gljive. Sir kamembert se dobija tako što se površina sira poprska sporama Penicillum camemberti. Proteolitički i lipolitički enzimi gljive katalizuju oslobađanje amino kiselina iz proteina odnosno masnih kiselina iz lipida. Deaminacijom amino kiselina ( Geotrichum candidum ) nataje amonijak u tragovima, a konvertovanjem masnih kiselina u metil ketoneodređuje se ukus siru. Plavi sirevi – rokfort i gorgonzola nastaju fermentacijom u kojoj učestvuju bakterije mlečno-kiselinskog vrenja, Streptococcus thermophilus i Lactobacillus 38

bulgaricus. Kefir je fermentisani mlečni napitak popularan u Rusiji.Proizvodi se od kefir zrna ( simbioza bakterija mlečno kiselinskog vrenja i kvasaca ). Produkt fermentacije je polisaharid kefiran. Bakterije produkuju mlečnu kiselinu, a kvasci etanol i CO2. Kumis je popularni mlečni napitak u Rusiji, koji sadrži 1-2% mlečne kiseline ( stvaraju je bakterije mlečno-kiselinskog vrenja ), CO2 i 1-3%etanola ( proizvode ih kvasci fermentacijom laktoze ). Fermentisano mleko villi ( filli )je popularno u Finskoj. Geotrichum candidum ( Deuteromycotina ) smanjuje kiselost metabolizmom mlečne kiseline i na taj način učestvuje u određivanju ukusa ovog proizvoda.

105. Proizvodnja primarnih metabolita gljiva Primarni metabolitigljiva su etil-alkohol, organske kiseline, nukleotidi i aminokiseline, proteini, ekstracelularni polisaharidi, masti, vitamini, karotenoidi. Etil-alkohol se proizvodi sintetičkim putem iz etilina, anaerobnom alkoholnom fermentacijom sirovina koje sadrže šećere (najčešće melasa) pomoću S. cerevisiae, Scizosaccharomyces pombe i drugih vrsta kvasaca i kao nusprodukt u nekim industrijskim procesima. Fermentacijom se dobija 10-12% etanola; Destilacijom fermntscione „čorbe“ postiže se koncentracija etanola od 95%. Najpoznatije organske kiseline su: limunska kiselina (vrste roda Penicillium i Aspergillus niger produkuju limunsku kiselinu, pa se danas komercijalno proizvodi fermentacijom melase pomoću A. niger i koristi se u hrani, pićima i farmaceutskim preparatima; fermentacija zavisi od koncentracije mikroelemenata u medijumu (posebno koncentracije Fe i Mg); ako su mikroelementi prisutni u višku ili ako je narušen balans između nutrijenata limunska kiselina se ili ne akumulira ili može biti delimično ili potpuno zamenjenja drugom kiselinom (toksičnom oksalnom kiselinom); danas se limunsk kiselina u tečnoj kulturi proizvodi uz učešće vrsta roda Candida), itakonska kiselina (metabolit Aspergillus itaconicus i A. terreus; supstrati za njenu proizvodnju su šećerna trska, melasa i dr; fermentacija teče do koncentracije kiseline od 7%, posle čega se reakcija usporava i potpunno zaustavlja pri koncentraciji od 8%; delimičnom neutralizacijom se može produžiti proces fermentacije do koncentracije kiseline od 15 do 20%), kojična kiselina (u procesu fermentacije učestvuju vrste Aspergillus flavus-oryzae serije), glukonska kiselina (oksidacioni proizvod glukoze; u industrijskoj proizvodnji učestvuje Rhizopus oryzae) i mlečna kiselina (proizvodi se submerznom fermentacijom pomoću R. oryzae). Proteini mogu biti sa enzimskom aktivnošću i proteini biomase (plesni i bakterije). Od ekstracelularnih polisaharida najpoznatiji je pululan (komponenta za proizvodnju biodegradabilne plastike i folije u Japanu; produkt primarnog metabolizma Aureobasidium pullulans). Masti akumuliraju u velikim količinama neke vrste plesni i kvasaca. U Nemačkoj se za vreme I svetskog rata glicerol dobijao anaerobnim metabolizmom S. cerevisiae, a u toku II svetskog rata vrste rodova Candida i Fusarium su se koristile za dobijanje jestivih masti. Ekstrakt kvasca je izvor brojnih vitamina. Karotenoidi, prekursori vitamina A, se proizvode u prisustvu Zygomycotina Blakeslea trispora. 106. Proizvodnja antibiotika Proizvodi sekundarnog metabolizma kod gljva su antibiotici, alkaloidi, mikotoksini i metaboliti sa stimulativnim efektom na više biljke. Antibiotike produkuju neke Ascomycotina i Deuteromycotina i neke vrste bakterija (vrste rodova Streptomyces i Bacillus). Dva najpoznatija tipa antibiotika su penicilini i cefalosporini. Penicilin je u početku produkovan u 39

kulturi P. Notatum u formi smeše penicilina i u malom prinosu, a kasnije se u znatnim količinama proizvodio submerznom kultivacijom P. chryzogenum. Prinos se stalno povećava mutacijama i selekcijom sojeva. Tokom vremena korišćenja, javlja se rezistentnost bakterija, koja potiče od produkcije penicilinaza, enzima koji inaktiviraju penicilin. P. chryzogenum produkuje velike količine penicillin prekursora koji nema aktvnost antibiotika, ali se može koristiti za produkciju brojnih novih penicilina dodavanjem različitih bočnih lanaca. Penicilini sprečavaju sintezu ćelijskog zida bakterija. Cefalosporine produkuje Cephalosporium acremonium (Deuteromycotina), a ovi antibiotici inhibiraju rast i gram pozitivnih i gram negativnih bakterija. Po hemijskoj strukturi su srodni penicilinima. Inhibiraju sintezu ćelijskog zida bakterija. Izolovani antibiotici ove grupe su cefalosporin P (steroid aktivan protiv gram pozitivnih bakterija), cefalosporin N (aktivan protiv gram negativnih i gram pozitivnih bakterija) i cefalosporin C. Drugi poznati antibiotici su fumagilin (sekundarni metabolit Aspergillus spp., aktivan protiv protozoa) i grizeofulvin (sekundarni metabolit Penicillium griseofulvum, aktivan protiv fitopatogenih vrsta gljiva; oralnom upotrebom akumulira seu keratinskim slojevima kože inhibirajući rast nekih štetnih dermatofilnih vrsta gljiva; koristi se u borbi protiv infekcija košnica sa Nosema apis i infekcija pasa amebama). 107. Proizvodnja alkaloida Najpoznatiji alkaloidi su ergometrin i ergotamin, alkaloidi Claviceps purpurea. Izazivaju kontrakciju glatkih mišića, pa se koriste pri porođajima (kontrakcija uterusa, kao i mišića oko krvnih sudova radi zaustavljanja krvarenja), zatim protiv migrene, za zaustavljanje preterane ili prevremene produkcije mleka (derivat ergokriptina sprečava formiranje prolaktina, hormona koji stimuliše laktaciju). Postoji strukturna sličnost između ergot alkaloida i neurotransmitera noradrenalina, serotonina i dopamina, supstanci koje se oslobađaju na nervnim krajevima i stimulišu glatke mišiće i žlezde da produkuju hormone. Većina aktivnosti ergot alkaloida bazirana je na interakciji između njih i receptora za molekule neurotransmitera. Originalni izvor ergot alkaloida je raž prirodno inficirana sa C. purpurea. 108. Mikotoksini i metaboliti sa stimulatornim dejstvom na više biljke Najpoznatiji mikotoksini su alfatoksini (sintetišu ih Aspergillus flavus i A. parasiticus), ohratoksini (sintetišu ih A. ochraceus, Penicillium viridicatum i dr.), zearalenon – sintetišu ih vrste roda Fusarium (F. moniliforme, F. oxysporum, F. graminearum). Gljive suntetišu i brojne metabolite sa stimulatornim efektom na više biljke (biljni hormoni): giberelini (sintetiše ih Gibberella fujikuroi, anamorf Fusarium moniliforme), auksini (neke vrste Myxomycota, Phytophtora infestans, Ustilago maydis i dr. vrste gljiva sintetišu auksin), indolsirćetna kiselina, citokinini (sintetišu ih neke vrste Myxomycota i podrazdela Mastigomycotina, vrste roda Taphrina, Nectria galligena, neke vrste Basidiomycotina), etilen (sintetišu ga Fusarium oxysporum, Penicillium digitatum i dr. vrste), sklerin (sintetišu ga vrste roda Sclerotinia u svojim sklerocijama; stimuliše aktivnost amilaza u toku klijanja pirinča, rast stabla i korena, kao i sintezu proteina u biljnim i životinjskim tkivima).

40