Mikrobiologie

Lernziele

  • Erklären Sie, warum Flechten in das Studium der Mikrobiologie einbezogen werden
  • Beschreiben Sie die einzigartigen Eigenschaften einer Flechte und die Rolle jedes Partners in der symbiotischen Beziehung einer Flechte
  • Beschreiben Sie, wie Flechten für die Umwelt von Vorteil sind

Niemand muss sich Sorgen machen, an einer Flechteninfektion erkrankt zu werden, aber flechten sind aus mikrobiologischer Sicht interessant und ein wichtiger Bestandteil der meisten terrestrischen Ökosysteme., Flechten bieten Möglichkeiten zur Untersuchung enger Beziehungen zwischen nicht verwandten Mikroorganismen. Flechten tragen zur Bodenproduktion bei, indem sie Gestein abbauen, und sie sind frühe Kolonisatoren in bodenlosen Umgebungen wie Lavaströmen. Die Cyanobakterien in einigen Flechten können Stickstoff fixieren und in einigen Umgebungen als Stickstoffquelle fungieren. Flechten sind auch wichtige Bodenstabilisatoren in einigen Wüstenumgebungen und sie sind eine wichtige Winternahrungsquelle für Karibu und Rentiere., Schließlich produzieren Flechten Verbindungen, die antibakterielle Wirkungen haben, und weitere Forschungen können Verbindungen entdecken, die für den Menschen medizinisch nützlich sind.

Eigenschaften

Eine Flechte ist eine Kombination aus zwei Organismen, einer Grünalge oder Cyanobakterium und einem Ascomycetenpilz, die in einer symbiotischen Beziehung leben. Während Algen normalerweise nur in aquatischen oder extrem feuchten Umgebungen wachsen, können Flechten möglicherweise auf fast jeder Oberfläche (insbesondere Felsen) oder als Epiphyten (dh sie wachsen auf anderen Pflanzen) gefunden werden.

Abbildung 1., Dieser Querschnitt eines Flechten-Thallus zeigt seine verschiedenen Bestandteile. Der obere Kortex der Pilzhyphen bietet Schutz. Photosynthese tritt in der Algenzone auf. Die Medulla besteht aus Pilzhyphen. Der untere Kortex bietet auch Schutz. Die Rhizine verankern den Thallus am Substrat.

In gewisser Weise scheint die symbiotische Beziehung zwischen Flechten und Algen wie eine Gegenseitigkeit (eine Beziehung, von der beide Organismen profitieren)., Der Pilz kann Photosynthese von den Algen oder Cyanobakterien erhalten und die Algen oder Cyanobakterien können in einer trockeneren Umgebung wachsen, als es sonst vertragen könnte. Die meisten Wissenschaftler betrachten diese symbiotische Beziehung jedoch als einen kontrollierten Parasitismus (eine Beziehung, in der ein Organismus profitiert und der andere geschädigt wird), da der photosynthetische Organismus weniger gut wächst als ohne den Pilz. Es ist wichtig zu beachten, dass solche symbiotischen Wechselwirkungen entlang eines Kontinuums zwischen Konflikt und Zusammenarbeit fallen.

Flechten wachsen langsam und können Jahrhunderte leben., Sie wurden in Lebensmitteln und zur Extraktion von Chemikalien als Farbstoffe oder antimikrobielle Substanzen verwendet. Einige sind sehr empfindlich gegenüber Umweltverschmutzung und wurden als Umweltindikatoren verwendet.

Flechten haben einen Körper namens Thallus, eine äußere, dicht gepackte Pilzschicht namens Cortex und eine innere, lose gepackte Pilzschicht namens Medulla (Abbildung 1). Flechten verwenden Hyphalbündel, sogenannte Rhizine, um sich am Substrat zu befestigen.

Flechtenvielfalt

Flechten werden als Pilze klassifiziert und die Pilzpartner gehören zur Ascomycota und Basidiomycota., Flechten können auch in Typen basierend auf ihrer Morphologie gruppiert werden. Es gibt drei Haupttypen von Flechten, obwohl auch andere Arten existieren. Flechten, die fest am Substrat befestigt sind und ihnen ein knuspriges Aussehen verleihen, werden als krustose Flechten bezeichnet. Diejenigen, die blattartige Lappen haben, sind foliose Flechten; Sie können nur an einem Punkt in der Wachstumsform befestigt werden, und sie haben auch einen zweiten Kortex unterhalb der Medulla. Schließlich haben Fruticose Flechten abgerundete Strukturen und ein insgesamt verzweigtes Aussehen. Abbildung 2 zeigt ein Beispiel für jede der Formen von Flechten.,

Abbildung 2. Beispiele für die drei Arten von Flechten sind hier gezeigt. (a) Dies ist eine Krustenflechte, die hauptsächlich auf Meeresfelsen, Caloplaca Marina, vorkommt. (b) Dies ist eine Foliose Flechte, Flavoparmelia caperata. (c) Dies ist eine Fruticose-Flechte, Letharia vulpina, die so giftig ist, dass sie einst zur Herstellung von Pfeilspitzen verwendet wurde. (credit b, c: Modifikation der Arbeit von Jason Hollinger)

Denken Sie darüber nach

  • Welche Arten von Organismen finden sich in Flechten?
  • Was sind die drei wachstumsformen von flechten?,

Klinischer Fokus: Anthony, Auflösung

Dieses Beispiel setzt Anthonys Geschichte fort, die bei einzelligen eukaryotischen Parasiten, parasitären Helminthen und Pilzen begann.

Anthonys Mutter fragt den Arzt, was sie tun soll, wenn die für Anthonys Ringwurm verschriebene Creme nicht funktioniert. Der Arzt erklärt, dass Ringworm ein allgemeiner Begriff für einen Zustand ist, der durch mehrere Arten verursacht wird. Der erste Schritt besteht darin, ein Kratzen zur Untersuchung unter dem Mikroskop durchzuführen, was der Arzt bereits getan hat., Er erklärt, dass er die Infektion als Pilz identifiziert hat und dass die antimykotische Creme gegen die häufigsten mit Ringwurm verbundenen Pilze wirkt. Die Creme wirkt jedoch möglicherweise nicht gegen einige Pilzarten. Wenn die Creme nach ein paar Wochen nicht funktioniert, sollten Sie zu einem weiteren Besuch kommen, zu diesem Zeitpunkt wird der Arzt Schritte unternehmen, um die Art des Pilzes zu identifizieren.

Die positive Identifizierung von Dermatophyten erfordert eine Kultivierung. Zu diesem Zweck kann Sabourauds Agar verwendet werden., Im Falle einer Infektion von Anthony, die sich innerhalb von 2 Wochen nach der Behandlung auflöste, hätte die Kultur eine körnige Textur und würde oben blassrosa und darunter rot erscheinen. Diese Merkmale deuten darauf hin, dass der Pilz Trichophyton rubrum ist, eine häufige Ursache für Ringwurm., Zusammenfassung

  • Flechten sind eine symbiotische Assoziation zwischen einem Pilz und einer Alge oder einem Cyanobakterium
  • Die in Flechten gefundene symbiotische Assoziation wird derzeit als kontrollierter Parasitismus angesehen, bei dem der Pilz profitiert und die Algen oder Cyanobakterien geschädigt werden
  • Flechten wachsen langsam und können jahrhundertelang in einer Vielzahl von Lebensräumen leben
  • Flechten sind ökologisch wichtig, tragen zur Schaffung von Boden bei, liefern Nahrung und dienen als Indikatoren für Luftverschmutzung
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Multiple Choice

Sie stoßen auf eine Flechte mit Blattstrukturen., Welcher Begriff beschreibt diese Flechte?

  1. crustose
  2. foliose
  3. fruticose
  4. agarose
Antwort anzeigen

Antwort b. Diese Flechte ist eine Foliose.

Welcher der folgenden ist der Begriff für die äußere Schicht einer Flechte?

  1. cortex
  2. die medulla
  3. der thallus
  4. die theca
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Antwort ein. Die Großhirnrinde ist die äußere Schicht der Flechte.,

Der Pilz in einer Flechte ist welcher der folgenden?

  1. a basidiomycete
  2. ein ascomycet
  3. ein zygomycete
  4. ein apicomplexan
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Antwort b. Der Pilz in der Flechte ist ein ascomycet.

Denken Sie darüber nach

Was sind drei Möglichkeiten, wie Flechten umweltfreundlich sind?

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