Biologi 2e
On september 26, 2021 by adminLæringsmål
I slutningen af dette afsnit vil du være i stand til at gøre følgende:
- Beskriv svampenes betydning for balancen i miljøet
- Sammenfatte svampenes rolle i landbruget og i tilberedning af mad og drikkevarer
- Beskriv betydningen af svampe i den kemiske og farmaceutiske industri
- Diskuter svampenes rolle som modelorganismer
Og selv om vi ofte tænker på svampe som organismer, der forårsager sygdomme og rådner mad, er de af afgørende betydning for menneskets liv på mange niveauer. Som vi har set, påvirker svampe menneskers velfærd i stor skala, fordi de er en del af økosystemernes næringsstofkredsløb. De har også andre roller i økosystemerne. Som dyrepatogener er svampe med til at kontrollere bestanden af skadelige skadedyr. Disse svampe er meget specifikke for de insekter, de angriber, og de inficerer ikke dyr eller planter. Svampe undersøges i øjeblikket som potentielle mikrobielle insekticider, og flere af dem er allerede på markedet. F.eks. er svampen Beauveria bassiana ved at blive testet som et muligt biologisk bekæmpelsesmiddel mod den nylige spredning af smaragdgrøn askeborer, som er en bille, der lever af asketræer. Den er blevet udsat i Michigan, Illinois, Indiana, Ohio, West Virginia og Maryland ((Figur)).
Mykorrhiza-forholdet mellem svampe og planterødder er afgørende for produktiviteten af landbrugsjord. Uden svampens partner i rodsystemerne ville 80-90 procent af træer og græsser ikke overleve. Mykorrhizasvampeinokulanter kan fås som jordforbedringsmidler i havebrugsforretninger og fremmes af tilhængere af økologisk landbrug.
Vi spiser også nogle typer svampe. Svampe har en fremtrædende plads i den menneskelige kost. Moreller, shiitake-svampe, kantareller og trøfler betragtes som delikatesser ((Figur)). Den ydmyge engsvamp, Agaricus campestris, optræder i mange retter. Skimmelsvampe af slægten Penicillium modner mange oste. De stammer fra det naturlige miljø som f.eks. grotterne i Roquefort i Frankrig, hvor hjul med fåremælksost stables for at fange de skimmelsvampe, der er ansvarlige for ostens blå årer og skarpe smag.
Gæring – af korn til at fremstille øl og af frugt til at fremstille vin – er en gammel kunst, som mennesker i de fleste kulturer har praktiseret i årtusinder. Vilde gærsvampe erhverves fra miljøet og bruges til at gære sukkerstoffer til CO2 og ethylalkohol under anaerobe forhold. Det er nu muligt at købe isolerede stammer af vild gær fra forskellige vinproducerende regioner. Louis Pasteur var medvirkende til at udvikle en pålidelig stamme af ølgær, Saccharomyces cerevisiae, til den franske bryggeriindustri i slutningen af 1850’erne. Dette var et af de første eksempler på bioteknologisk patentering.
Mange sekundære metabolitter fra svampe er af stor kommerciel betydning. Antibiotika produceres naturligt af svampe for at dræbe eller hæmme væksten af bakterier og dermed begrænse deres konkurrence i det naturlige miljø. Vigtige antibiotika, såsom penicillin og cefalosporinerne, er isoleret fra svampe. Værdifulde lægemidler, der er isoleret fra svampe, omfatter det immunosupprimerende lægemiddel cyclosporin (som reducerer risikoen for afstødning efter organtransplantation), forstadierne til steroidhormoner og ergotalkaloider, der anvendes til at standse blødninger. Psilocybin er et stof, der findes i svampe som Psilocybe semilanceata og Gymnopilus junonius, som er blevet brugt for deres hallucinogene egenskaber af forskellige kulturer i tusindvis af år.
Som simple eukaryotiske organismer er svampe vigtige modelforskningsorganismer. Mange fremskridt inden for moderne genetik blev opnået ved hjælp af den røde brødskimmel Neurospora crassa. Desuden har mange vigtige gener, der oprindeligt blev opdaget i S. cerevisiae, tjent som udgangspunkt for opdagelsen af analoge menneskelige gener. Som eukaryote organisme producerer og modificerer gærcellen proteiner på en måde, der ligner menneskelige celler, i modsætning til bakterien Escherichia coli, som mangler de interne membranstrukturer og enzymer til at mærke proteiner til eksport. Dette gør gær til en meget bedre organisme til brug i eksperimenter med rekombinant DNA-teknologi. Ligesom bakterier vokser gær let i kultur, har en kort generationstid og er velegnet til genetisk modifikation.
Section Summary
Svampe er vigtige for menneskets hverdag. Svampe er vigtige nedbrydere i de fleste økosystemer. Mykorrhizasvampe er vigtige for de fleste planters vækst. Svampe spiller som fødevarer en rolle i menneskets ernæring i form af svampe og også som gæringsmidler i produktionen af brød, oste, alkoholholdige drikkevarer og mange andre fødevarer. Sekundære metabolitter fra svampe anvendes som medicin, f.eks. som antibiotika og antikoagulanter. Svampe er modelorganismer til undersøgelse af eukaryotisk genetik og metabolisme.
Review Questions
Svampe er en fakultativ anaerobe. Det betyder, at alkoholgæring kun finder sted, hvis:
- temperaturen er tæt på 37°C
- at atmosfæren ikke indeholder ilt
- cellen tilføres sukker
- cellen tilføres lys
B
Førdelen ved gærceller i forhold til bakterieceller til at udtrykke menneskelige proteiner er, at:
- gærceller vokser hurtigere
- gærceller er nemmere at manipulere genetisk
- gærceller er eukaryote og modificerer proteiner på samme måde som menneskelige celler
- gærceller er lette at lysere for at rense proteinerne
C
Hvorfor er svampeinsekticider et attraktivt alternativ til kemiske pesticider i forbindelse med dyrkning af fødevareafgrøder?
- Indtagelse af svampeinsekticider vil ikke gøre en person syg, men indtagelse af kemiske pesticider kan være skadeligt for mennesker.
- Et enkelt svampeinsekticid vil dræbe en større variation af insekter end et kemisk pesticid.
- Svampeinsekticider kan fjerne både skadelige insekter og plantepatogener, mens kemiske pesticider kun dræber insekter.
- Svampeinsekticider vil nedbryde døende planter og dermed øge jordens kvælstofindhold, mens kemiske pesticider ikke er nedbrydere.
A
Spørgsmål om kritisk tænkning
Historisk set blev håndværksbrød fremstillet ved at fange vilde gærsvampe fra luften. Før udviklingen af moderne gærstammer var produktionen af håndværksbrød langvarig og besværlig, fordi mange partier dej endte med at blive kasseret. Kan du forklare denne kendsgerning?
Dejen er ofte forurenet af giftige sporer, der svæver i luften. Det var en af Louis Pasteurs bedrifter at rense pålidelige stammer af bagegær for at kunne fremstille brød på en ensartet måde.
Hvordan ville behandling af et skovområde med et bredspektret svampemiddel ændre kulstof- og kvælstofkredsløbet i området?
Svampe er vigtige nedbrydere i økosystemer, der sørger for, at døde planter og dyr nedbrydes til mindre molekyler, som kan bruges af andre medlemmer af økosystemet. Uden svampe ville rådnende organisk materiale ophobe sig i skoven.
I kulstofkredsløbet nedbryder svampe organisk materiale til små kulstofholdige forbindelser. Denne proces frigiver kuldioxid tilbage til luften, som planterne kan bruge under fotosyntesens kulstofbindingstrin.
I kvælstofkredsløbet frigiver svampe ved deres nedbrydning også kvælstof til brug for levende organismer. I dette kredsløb frigøres kvælstoffet fra organiske forbindelser i form af ammoniak.
Skriv et svar