Цель урока: обобщение и систематизация знаний о грибах, как представителях отдельного царства, закрепление знаний в форме решения отдельных вопросов и заданий.
Задачи урока: дополнить знания учащихся сведениями, оставшимися за рамками учебника, закрепить навыки работы в группах, умение высказывать и отстаивать свою точку зрения, поиск дополнительного материала и работа с ним.
В основу урока положена предварительная работа учащихся в поисках дополнительного материала по заданной теме, так же ответы на вопросы викторины, вопросы которой помогают учащимся работать в заданном направлении.
Урок проводится в форме игры: “Конференция”. “Специалисты”, которые выступают с докладами:
- Председатель.
- Биолог.
- Микробиолог.
- Врач.
- Лесничий.
- Агроном.
- Историк.
- Эколог.
- Журналист.
В процессе беседы дети вовлекаются в игру, отвечая на вопросы “специалистов”. <Приложение 1>
Ниже представлен материал, который используется на уроке в качестве дополнительного.
На свое заседание мы пригласили группу ученых-специалистов, которые любезно согласились осветить нам некоторые вопросы, связанные с биологией царства грибов.
Председатель: Если вас спросить, знаете ли вы грибы, то вы, наверное, ответили бы, что знаем. Многие из вас ходили в лес, собирали и подосиновики, и крепыши – белые, и веселые лисички и рыжики, и разноцветные сыроежки, и мохнатые волнушки, и растущие кучками на старых пнях - опята. Конечно, вы обращали внимание и на мухоморы с будто бы раскрашенными шляпками. Правильно, все это грибы. Вернее, их плодовые тела. Сам же гриб спрятан в почве. Состоит он из тонких белых ветвящихся нитей – грибницы, или мицелия. Когда грибу достаточно тепла, влаги и питательных веществ, то на грибнице вырастают плодовые тела.
Но грибы не только то, что растет в лесу под елкой или на поляне и что мы собираем в корзинки. Зеленоватый пучок плесени на забытом в шкафу куске хлеба – гриб. Твердые полосатые образования, похожие на копыта, на стволах берез – и это грибы. Белый налет на ягодах крыжовника, который потом становится темным, и рыжие округлые пятнышки на листьях смородины – тоже грибы. И всем известные дрожжи – грибы.
Около 100 тысяч грибов растет на нашей планете. Их можно встретить везде: в почве, в воде, на камнях, на растениях, в домах, на коже (особенно на ногах), на складках, на старых кострищах, в лесу и даже в музеях.
Очень многие грибы вызывают болезни сельскохозяйственных растений. Мучнистой росой, ржавчиной, паршой, головней болеют зерновые, овощные и плодовые культуры. Многие грибы вредят здоровью людей и животных. Плесени вызывают не только порчу пищевых продуктов. Они вырабатывают и нужные нам вещества – ферменты, лекарственные средства, лимонную кислоту.
Без кефирного грибка нельзя приготовить кефир; без дрожжей – хорошего, пышного хлеба. Используют грибы в сыроварении и других производствах.
Однако немало и полезных грибов. Шляпочные мы употребляем в пищу. Некоторые из них специально выращивают, например, шампиньоны, вешенку.
Среди шляпочных грибов есть и ядовитые. Поэтому в корзинку кладите только те грибы, которые вы хорошо знаете.
Размеры грибов также самые различные. Есть грибы-великаны. Диаметр их до 1,5 м. А у грибов-малюток – всего миллиметр. Есть и микроскопические грибы. Их можно увидеть только под микроскопом, так как они малы. Значения грибного царства в природе очень велико. Микроскопические почвенные грибы разлагают остатки растений, способствуют образованию органического вещества. Они повышают плодородие почвы и снабжают растения пищей.
Многие грибы очень “дружат” с определенными деревьями и кустарниками и обычно селятся под ними. Так, белый гриб, мы чаще находим в ельниках, в сосновых борах, в дубовых и березовых лесах. Рыжики под соснами и елями. Подосиновики – под осиной. Такая “дружба” выгодна и грибу, и даже дереву. Грибница гриба оплетает корни деревьев и получает от них готовый сахар. Гриб же дает дереву питательные вещества, которые он берет из почвы.
Часто гриб просто не может существовать без дерева. Белый гриб растет только в лесу. Если его грибницу перенести на грядку, то плодовые тела образовываться не будут, потому что рядом нет сосны или ели.
В лесу можно видеть примеры еще более тесной “дружбы” гриба и растения. На стволах деревьев, на земле растут зеленовато-голубоватые образования. Это лишайники. Состоят они из гриба и водоросли, которые образуют единый организм. Отдельно жить они не могут.
Грибы довольно быстро заселяют пни, оставшиеся после рубки, валежник. Эти грибы - лесные санитары. Они перерабатывают мертвую древесину и очищают лес.
Если же грибы растут на живых деревьях, то они очень вредны. Зараженные грибом деревья могут вскоре погибнуть. Не менее опасны грибы, разрушающие деревянные постройки, доски и бревна на складах. В музеях грибы портят старые картины и рукописи.
Грибницы многих грибов похожи. Внешний же вид плодовых тел самый разный. Всем нам известные грибы имеют ножку и шляпку. Их так и называют – шляпочные грибы. Они нам очень напоминают зонтики. Но есть грибы похожие на цветы. Другие – на округлые белые камни, даже трещинки видны.
Микробиолог: Если слабый раствор сахара на несколько дней оставить на воздухе, то на его поверхности появится легкая пена и от него начнет исходить запах алкоголя. Такая реакция происходит из-за того, что в жидкость из воздуха попадают крошечные растительные клетки, которые называются дрожжами. Они попадают в условия благоприятные для их роста.
В 1875 году Луи Пастер объявил, что нашел объяснение этим изменениям, которые по его словам, происходили по вине крошечных клеток, названных дрожжами. Они принадлежат к семейству грибков и представляют из себя маленькие, круглые, бесцветные частицы. Они крупнее бактерий, но, все же настолько малы, что их потребуется уложить в ряд от 1200 до 1600, чтобы получить цепочку длиной в 1 см.
Дрожжевые клетки размножаются почкованием – это означает, что от них отходят отростки, которые отрезаются от родительской клетки клеточной оболочкой, по мере роста они вырабатывают вещества – цимозу и инвертозу. Эти вещества называются бродильными, и они обладают способностью ферментировать крахмал в сахар, а сахар – в алкоголь. По ходу ферментации образуется углекислый газ, и он улетучивается, оставляя алкоголь.
В пекарном деле углекислый газ собирается в тесте, отчего тесто поднимается. Жар в печи потом удаляет его, а хлеб становится пористым и легким.
Процесс брожения обеспечивает дрожжи энергией, необходимой для их жизнедеятельности и заменяет им процесс дыхания.
Дрожжевые клетки при обработке звуком повышают свою активность, и поэтому время брожения теста может быть сокращено вдвое. Хлеб из “озвученного” теста более качественный, чем из обычного.
Лесничий: Плодовое тело многолетнего гриба из семейства трутовых, паразитирующее на стволах берез, представляет собой крупные до 40 см в диаметре тяжелые, желвакообразные наросты, овальной или округлой формы, с потрескавшейся черной поверхностью. Внутренняя часть наростов твердая, от желто-бурого до темно-коричневого цвета. Встречается на старых березах в лесной зоне.
Чагу используют для медицинских целей. Плодовое тело, которое заготавливают в течение всего года. Но, как правило, сбор сырья производят поздней осенью, зимой или весной, так как в этот период чагу заметить проще. Нарост подрубают топором, а затем отсекают от него рыхлую светлоокрашенную часть.
Плодовое тело гриба содержит полисахариды, фенолы, стерины, микроэлементы, органические кислоты. Чага повышает защитные силы организма, активизирует обмен веществ. Применяют настой при гастрите, при новообразованиях, при язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки.
Большой вред сельскому хозяйству, садам и паркам приносят грибы-трутовики, разрушающие древесину деревьев.
Спорами, деревья заражаются через раны на коре, которые появляются при поломке ветвей и других повреждениях. Споры грибов-трутовиков попадают в рану на коре дерева, прорастают и образуют грибницу. Грибница распространяется по древесине, разрушает ее, делая трухлявой. Спустя несколько лет после заражения грибницей гриба-трутовика на коре дерева появляются плодовые тела. Они имеют форму копыта и очень твердые.
На нижней стороне плодового тела – мелкие трубочки – в них созревают споры. У большинства грибов-трутовиков плодовые тела многолетние. Пораженные деревья становятся хрупкими и легко подвергаются бурелому. В стволах образуются дупла. Срок жизни дерева сильно сокращается. После того как грибница гриба проникает в древесину, остановить ее рост уже невозможно. Зараженные деревья, в конце концов, погибают.
(Плодовые тела необходимо сбивать и сжигать, а деревья охранять от поломок).
Агроном: Болезнетворные грибы, как правило, очень малы и поэтому плохо видны невооруженным глазом, их можно обнаружить на листьях, стеблях и плодах в виде плесеней, мучнистых и паутинистых налетов, ржавых, черных, белых или бурых пятен.
Широко распространены во всем мире тысячи различных видов головки и ржавчины. Ржавчина поражает пшеницу, рожь, овес и другие колосовые хлеба. Возбудители ее размножаются при помощи спор – очень мелких одноклеточных и многоклеточных телец. Они хорошо видны под микроскопом. При созревании они разносятся ветром, попадая на восприимчивые растения, заражают их и образуют множество спор нового поколения и это повторяется много раз на протяжении весны и лета.
Плодовитость ржавчинных, да и многих других грибов, вызывающих болезни растений, очень огромна. Одна спора ржавчинного гриба может в течение одного лета дать потомство, которое по численности в миллиард миллиардов раз превышает число людей на земном шаре.
Различные грибы специализируются на том или другом виде растений, например, только зерновых растениях, вторые – поражают подсолнечник, третьи – свеклу, иные заражают яблоки, груши, ягодные кустарники.
При сильном поражении листья преждевременно засыхают, а вследствие этого получаются низкие урожаи щуплого зерна, мелких малосахаристых корнеплодов или же плоских семян подсолнечника с малым содержанием масла и т.д.
Широко распространены также и различные виды ложной мучнистой росы, очень вредной для растения. На листьях, стеблях и плодах больных растений появляются похожие на росу сначала обособленные, а позднее сливающиеся пятна – налеты. Они состоят из тончайших нитей грибницы и бесчисленных спор, образующихся на ее выростах. Также картофель поражается возбудителем – грибом фитофторой. Грибница фитофторы перезимовывает в зараженных клубнях, а в следующем году, разрастаясь в проростках и всходах этих клубней, образует на поверхности зараженных растений множество спор. Они разносятся ветром и попадая на листья растений, мокрые от дождя, росы или тумана, прорастают, внедряются в растения своими ростковыми трубочками и разрастаются внутри зараженных листьев и стеблей. Со временем пораженные участки листьев чернеют и отмирают, по краям пятен появляется сероватый налет грибницы с миллионами спор. Эти споры в свою очередь рассеиваются ветром, и болезнь распространяется все шире, а также споры осыпаясь, попадают в почву и заражают там клубни.
Во многих регионах нашей страны и за рубежом картофельная фитофтора заражает и помидоры.
Не менее широко распространена и вредоносная ложная мучнистая роса или милдью виноградной лозы. Возбудитель перезимовывает в опавших листьях в виде особых спор. В садах нашей страны почти повсеместно распространены парша яблок и груши. На листьях парша проявляется в виде темных пятен, на которых при помощи микроскопа легко можно разглядеть характерные споры гриба.
В защите пшеницы и других злаков, картофеля, плодовых деревьев главную роль играет подбор болезнеустойчивых сортов, сортирование, химическое протравливание и другие способы оздоравливания семян и посадочного материала, опрыскивание бордосской жидкостью и другими химическими средствами. Спорынья, паразитирующая на ржи, может вызывать тяжелые отравления, сопровождающиеся галлюцинациями.
Председатель: Грибы можно встретить всюду: на позеленевшей горбушке хлеба (плесень), на балках и стропилах подвалов (домовой гриб), на деревьях (трутовики). К грибам относят известные всем дрожжи.
Некоторые грибы образуют вещества, полезные человеку в его хозяйственной деятельности. Так, дрожжевые грибы, усваивая сахар в процессе брожения, разлагают его на винный спирт и углекислый газ. Из мицелия зеленой плесени пеницилла и многих других микроскопических грибов получают антибиотики, из склероциев спорыньи добываются ценные лекарственные продукты.
В благоприятных условиях грибница способна непрерывно разрастаться, охватывая новые части живых или мертвых организмов, служащих грибу пищей. Любая часть мицелия при отделении может дать новую грибницу.
Для более быстрого размножения грибам служат споры, представляющие собой отдельные клетки. Споры легко уносятся водой или ветром на большие расстояния.
Оставьте на тарелке при влажной атмосфере кусочек хлеба и на нем появятся гифы плесневого гриба. Налейте в открытый сосуд сок из ягод винограда, через несколько дней он забродит от присутствия в нем дрожжевых грибов. И хлебная плесень и дрожжи развились из спор, носящихся в воздухе.
Под микроскопом хорошо заметно, что грибница плесневого гриба состоит из тонких бесцветных нитей. Многочисленные нити – это одна сильно разросшаяся клетка. Размножается мукор спорами. Некоторые нити грибницы поднимаются вверх. На их концах образуются черные головки. В головках созревают споры.
Трюфели растут в буковых и дубовых лесах Западной Европы. Они высоко ценятся, особенно во Франции. Плодовые тела трюфелей не всегда определенной формы, но более или менее шаровидной формы с почти черной мякотью. У нас в стране они встречаются в западных и центральных областях Европейской части.
Плодовые тела трюфелей располагаются на глубине 10-30 см под поверхностью почвы, не оставляя на ней никакого следа. Для их поисков используют обычно обладающих хорошим обонянием собак или свиней. А когда животное найдет ароматный гриб и укажет нужное место, трюфель выкапывают лопатой.
У интересного гриба дождевика споры на ножках образуются внутри плодового тела. При их созревании плодовое тело лопается и из него выходит пыль (споры). Поэтому этот гриб называют еще дедушкиным табаком. Молодые плодовые тела дождевика съедобны.
К грибам образующим споры в сумках относятся сморчки и строчки (сумки у них помещаются в углублениях на поверхности шляпки) и трюфели (сумки внутри плодовых тел).
Различные виды сморчковых грибов вырастают ранней весной, едва сойдет снег, в лесах, парках и степи. Это сморчки со светло-коричневой ячеистой конической шляпкой на короткой ножке, шапочки – со светло-коричневой шляпкой в виде усеченного конуса и строчки – с мозговидно-извилистой темно-коричневой шляпкой на короткой толстой полой ножке. Все они съедобны. Но в них есть ядовитые вещества, которые растворяются в кипятке. (Отвар ядовит!!!)
У многих грибов есть горьковатый млечный сок.
Врач: Где же растет целебный гриб пеницилл, из которого изготавливают лекарство пенициллин?
Оказывается его можно найти и на сыром кирпиче и на позеленевшей апельсиновой корке и в склянке с чернилами – везде, где есть подходящие условия для его жизни.
В 70-е годы прошлого столетия доктор Манассеин обнаружил, что в пробирке с зеленой плесенью не развивались вредоносные микробы: плесень не давала им роста. В те же года работал в Петербурге другой доктор Алексей Герасимович Полотебнов. В 1872 году к нему в клинику поступил больной с незаживающими язвами на руке. Во время перевязки Полотебнов приложил к язвам кусочки материи, пропитанные смесью, невиданной еще в медицине (кусочки грибницы да зеленая пыль плесени). Но именно эта смесь помогла больному. Через двое суток незаживающие язвы зажили. Доктор стал лечить зеленой плесенью других больных и тоже успешно. Но тогда наука еще не могла объяснить, почему зеленая плесень излечивает больных.
Ответ был найден позже, уже после смерти Полотебнова, когда знаменитый ученый Илья Ильич Мечников открыл “закон борьбы” между микробами. Закон, открытый Мечниковым, стали применять в своих работах ученые всего мира.
Этот закон помог английскому ученому Флемингу объяснить явления, произошедшие в его лаборатории. В чашечках, наполненных питательным студнем, он выращивал микробов, вызывающих заражение крови и однажды он увидел, что в одной из чашек выросло совсем не то, что он сеял. На поверхности проступали пятна зеленой плесени – это пеницилл, он убил микробов. Это вещество, которое выделял гриб, и было названо пенициллин. Можно было развести его и 800 раз, и все же он оказывался губительным для микробов. Но он недолго сохранял силу: старая плесень не могла убивать микробов.
Долго работали ученые над тем, чтобы превратить пенициллин в лекарство. Им удалось это сделать в 1941 году. Была война. В одном из московских бомбоубежищ были расставлены чашечки с картофелем, смоченным слабым раствором медного купороса. Это была приманка для плесневых грибов. Как только в чашечке вырастал зеленый пушок, его доставляли в лабораторию профессора Ермольевой на испытание.
Множество плесневых грибов испытала профессор Ермольева со своей сотрудницей Балезиной, отбирая самых лучших истребителей микробов. Из этих грибков и был получен наш первый пенициллин.
Уже в первые два месяца лечения пенициллином в московском госпитале удалось вернуть здоровье 1227 больным. Пенициллин не только убивает стафилококк, вызывающий у человека заражение крови. Пенициллин побеждает микробов – возбудителей дифтерии, менингита, воспаления легких, сибирской язвы и других болезней и в то же время этот препарат безвреден для человека.
Помимо пенициллина из грибов были выделены многие другие антибиотики: стрептомицин (1943), хлортетрациклин (1945), тетрациклин (1953), олендомицин (1960)
С помощью грибов получают некоторые витамины. Витамин В2 (рибофлавин) выделен из продуктов жизнедеятельности дрожжей, а также грибов-паразитов хлопчатника.
Биолог: Наука микология возникла в 19 веке. Грибы – это довольно многочисленная группа живых организмов. Традиционно грибы относили к растениям. Но в настоящее время они выделены в отдельное – третье – царство живых организмов.
Грибы сочетают в себе признаки, как растения, так и животных. Основное отличие грибов от растений состоит в том, что они не способны к фотосинтезу. Это гетеротрофные организмы, запасным питательным веществом является гликоген. Опорная структура клеточных стенок представлена хитином. Продуктом обмена веществ грибов является мочевина.
Происхождение грибов. Они возникли в силурийском периоде палеозойской эры. Грибы, как полагают, произошли от бесцветных жгутиковых простейших.
Грибы произрастают повсюду – в поле и в лесу, в пустынях и в горах, в почве, и в воде. Споры грибов есть в воздухе, они встречаются даже на расстоянии 10 км от поверхности Земли. Телом гриба является грибница или мицелий, состоящий из грибных нитей – гифов.
У низших грибов мицелий лишен перегородок и представляет собой одну гигантскую клетку. Дрожжи состоят из одной клетки и мицелия не имеют. У высших грибов мицелий многоклеточный, а плотно сплетенные гифы образуют плодовое тело, в котором созревают споры.
Шляпочные грибы – грибница растет с весны до осени и вырастает на 10-30 см.
Грибница залегает в почве на глубине 6-12 см. За сезон грибница дает несколько плодовых тел. Плодовое тело гриба растет около 10 суток. Четырехдневные грибы – сезон 60 кг с гектара; семидневные – 100 кг.
На территории России известно свыше 150 видов грибов пригодных в пищу.
Эколог: Некоторые виды грибов приспособились к симбиозу с другими организмами – растениями или животными.
Микориза – симбиоз грибных гифов с корнями (плодовые тела более мясистые).
Сожительство грибов с насекомыми. Бразильские муравьи и термиты разводят грибы, подобно тому, как человек разводит шампиньоны. В других случаях грибы постоянно присутствуют в теле насекомого, не причиняя ему вреда. Например, сожительство гриба вызывающих плодовую гниль и жука казарки. В этом случае насекомые способствуют расселению гриба-паразита и обеспечивают питанием свое потомство.
Особую группу среди грибов представляют хищные грибы. На их гифах есть особые ловкие кольца, с помощью которых грибы ловят свою жертву. Жертвами грибов являются микроскопические черви – нематоды. Некоторые виды хищных грибов могут поражать инфузорий и других простейших животных. Микроскопические грибы, паразитирующие на яйцах вислоногих рачков, размножаются так быстро, что каждые 30 минут возникает новое поколение. Спора этого гриба 5-6 минут плавает в воде, затем закрепляется на яйцах рачков и через 5 минут проникает внутрь, в них гриб быстро делится и уже через 15 минут в яйце образуются новые споры.
Случалось ли вам находить в лесу гриб-баран? Это очень редкостный гриб. Из короткого и толстого корня появляются множество сплюснутых кудрявых мясистых листиков. С виду гриб похож на кочан капусты или на большую морскую губку. Этот гриб-куст еще называют “грибным счастьем”. “Кудри” его достигают в диаметре 35 см, а весит до 3 кг. Хоть гриб и съедобен, не срывайте его. Он занесен в Красную книгу и находится под охраной государства. <Приложение 3>
Журналист: Специалисты давно научились выращивать шампиньоны на навозе; вешенку – на стволах спиленных лиственных деревьев или на соломе. Однако все попытки выращивания белых грибов, подосиновиков, подберезовиков на навозе, стволах и соломе оказались неудачными.
Чем это можно объяснить? Во многих странах предпочитают сыры, в состав которых добавляют выращенную плесень. Что это за сыры? (Рокфор)
Широко известный опенок, поселяясь на пнях, вызывает их разрушение, и древесина становится трухлявой. Когда в грибницу проникает кислород, древесина дня начинает светиться. Отмечено, что наиболее интенсивно пни светятся в теплые влажные ночи. Почему?
Хорошо известно, что гриб спорынья, поражающий завязь цветка различных злаков, встречается чаще всего на ржи и почти не встречается на самоопыляемой пшенице. Почему?
Белый гриб (боровик) может жить в симбиозе с сосной, елью, дубом. Маслята – под соснами и елью. Груздь – лиственные леса. Рыжик – под сосной, лиственницей и в темных еловых лесах. Шампиньоны (печерица) – в степи, на лугах, около жилья, в лесах средней полосы.
Историк: Я на вашу дискуссию, собственно попал случайно, но, однако тоже слышал, что еще в древности организмы или грибы использовали знахари и ведьмы для изготовления своих зелий, а разгулявшись ночью по лесу и водя хороводы, оставляли целые тропы в виде кругов и т.д. Грибные круги иногда разрастаются до больших размеров диаметром 70 и даже 200 метров. “Ведьмин круг” диаметром 70 метров может достигать возраста 500 и даже больше лет.
На севере штата Мичиган (США) был найден гриб, масса грибницы может достигать 100 тонн, площадь » 15 га, возраст – полторы тысячи лет. <Приложение 4>