GRZYBY JEDNOKOMÓRKOWE: FUNKCJE, ZASTOSOWANIA, ROZMNAŻANIE - BIOLOGIA - 2026

W jednokomórkowe grzyby składają się z pojedynczej komórki i są drożdże, wszystkie inne rodzaje grzybów są wielokomórkowych. Drożdże są jednokomórkowymi przedstawicielami grzybów i powszechnie występują w drożdżach piekarskich i piwowarskich.

Są uważane za jedne z pierwszych organizmów udomowionych znanych człowiekowi i można je naturalnie znaleźć w skórkach niektórych dojrzałych owoców.

Drożdże są zbyt małe, aby można je było zobaczyć pojedynczo gołym okiem, ale można je zobaczyć w dużych skupiskach owoców i na liściach w postaci białej, sproszkowanej substancji. Niektóre drożdże są łagodnymi lub niebezpiecznymi patogenami dla ludzi i innych zwierząt, zwłaszcza Candida albicans, Histoplasma i Blastomyces.

Jako organizm jednokomórkowy komórki drożdży szybko rozwijają się w kolonie, często podwajając wielkość populacji w ciągu 75 minut do 2 godzin. Ponadto są organizmami eukariotycznymi, które nie mogą zaspokoić swoich potrzeb żywieniowych w drodze fotosyntezy i wymagają zredukowanej formy węgla jako źródła pożywienia.

Drożdże odgrywają ważną rolę w przemyśle, zwłaszcza w branży spożywczej i piwnej. Drożdże piwne zawdzięczają swoją nazwę zastosowaniu jako spulchniacz w przemyśle piwowarskim.

Dwutlenek węgla powstający podczas procesu fermentacji Saccharomyces cerevisiae (po łacinie piwa) jest również często używanym środkiem drożdżowym do produkcji chleba i innych wypieków.

Funkcja grzybów jednokomórkowych

Organizmy jednokomórkowe pełnią różnorodne funkcje, chociaż generalnie muszą syntetyzować wszystkie składniki odżywcze niezbędne do przeżycia komórki, ponieważ organizm musi przeprowadzić wszystkie procesy, aby komórka mogła funkcjonować i rozmnażać się.

Są ogólnie odporne na ekstremalne temperatury, co oznacza, że ​​są w stanie przetrwać w ekstremalnie wysokich lub niskich temperaturach.

Grzyby jednokomórkowe, takie jak drożdże i pleśń, mają swój cel. Oprócz tego, że jest używany do wypieków, takich jak chleb oraz do produkcji piwa i wina, pełni również ważną funkcję rozkładania martwej materii.

Reprodukcja

Jak wspomniano, drożdże są organizmami eukariotycznymi. Zazwyczaj mają one średnicę około 0,075 mm (0,003 cala). Większość drożdży rozmnaża się bezpłciowo podczas pączkowania: niewielki guzek wystaje z komórki macierzystej, powiększa się, dojrzewa i odpada.

Niektóre drożdże rozmnażają się przez rozszczepienie, komórka macierzysta dzieli się na dwie równe komórki. Torula to rodzaj dzikich drożdży, które są niedoskonałe i nigdy nie tworzą zarodników płciowych.

Środowiska naturalne

Drożdże są szeroko rozproszone w przyrodzie i mają różnorodne siedliska. Występują powszechnie na liściach roślin, kwiatach i owocach, a także w glebie.

Występują również na powierzchni skóry oraz w przewodzie pokarmowym zwierząt stałocieplnych, gdzie mogą żyć symbiotycznie lub jako pasożyty.

Tak zwana „infekcja drożdżakowa” jest zwykle wywoływana przez Candida albicans. Oprócz tego, że jest przyczyną infekcji pochwy, Candida jest również przyczyną pieluszkowej wysypki i pleśniawki jamy ustnej i gardła.

Użytek komercyjny

W produkcji komercyjnej wybrane szczepy drożdży są karmione roztworem soli mineralnych, melasy i amoniaku. Po ustaniu wzrostu drożdże są oddzielane od pożywki, myte i pakowane.

Drożdże piekarnicze sprzedawane są w postaci prasowanych ciastek zawierających skrobię lub suszone w postaci granulatu zmieszane z mąką kukurydzianą.

Drożdże piwne i odżywcze można spożywać jako suplement witaminowy. Dostępne w handlu drożdże składają się w 50% z białka i są bogatym źródłem witamin B1, B2, niacyny i kwasu foliowego.

Zainteresowania naukowe

Drożdże są przedmiotem badań naukowców na całym świecie, a obecnie istnieją tysiące artykułów naukowych.

Zainteresowanie to wynika z faktu, że ten jednokomórkowy grzyb jest szybko rosnącym organizmem w kolbie, którego DNA można łatwo manipulować, zapewniając jednocześnie wgląd w podstawowe procesy biologiczne człowieka, w tym choroby.

Ponadto, ponieważ są organizmami jednokomórkowymi, są łatwe do zbadania i mają organizację komórkową podobną do tej, którą można znaleźć w organizmach wyższych i wielokomórkowych, takich jak ludzie, to znaczy mają jądro, a zatem są eukariotyczne.

To podobieństwo w organizacji komórkowej między drożdżami a wyższymi eukariotami przekłada się na podobieństwa w ich podstawowych procesach komórkowych, więc odkrycia dokonane u drożdży często dostarczają bezpośrednich lub pośrednich wskazówek co do tego, jak przebiegają procesy biologiczne w drożdżach. istoty ludzkie.

Z drugiej strony, grzyby jednokomórkowe szybko się rozmnażają i są łatwe do manipulacji genetycznej. Istnieją również dobrze zdefiniowane mapy genetyczne i metody dla drożdży, które dały badaczom pierwszy wgląd w genom i jego organizację oraz były kulminacją badań genetycznych z pierwszej połowy XX wieku.

W rzeczywistości, ponieważ gen drożdży jest podobny w sekwencji DNA do ludzkiego genu, informacje, które naukowcy uzyskali w swoich badaniach, dostarczyły potężnych wskazówek na temat roli tych genów u ludzi.

Odkrycia historyczne

Uważa się, że drożdże były używane jako mikroorganizmy przemysłowe od tysięcy lat, a starożytni Egipcjanie używali ich fermentacji do produkcji chleba.

Są tam kamienie do mielenia, komory do pieczenia i rysunki tego, co uważa się za piekarnie sprzed tysięcy lat, a nawet wykopaliska archeologiczne odkryły rzekome dzbany z pozostałościami wina.

Zgodnie z historią, te jednokomórkowe grzyby zostały po raz pierwszy uwidocznione w wysokiej jakości soczewkach około 1680 roku przez Antoniego van Leeuwenhoeka.

Uważał jednak, że te kuleczki to cząsteczki skrobi z ziarna używanego do produkcji brzeczki (płynny ekstrakt używany do warzenia), a nie komórki drożdży do fermentacji.

Później, w 1789 roku, francuski chemik Antoine Lavoisier przyczynił się do zrozumienia podstawowych reakcji chemicznych niezbędnych do produkcji alkoholu z trzciny cukrowej.

Osiągnięto to poprzez oszacowanie stosunku materiałów wyjściowych i produktów (etanolu i dwutlenku węgla) po dodaniu pasty drożdżowej. Jednak w tamtym czasie sądzono, że drożdże są po prostu po to, aby zainicjować reakcję, a nie były krytyczne w całym procesie.

W 1815 r. Również francuski chemik Joseph-Louis Gay-Lussac opracował metody utrzymywania soku winogronowego w stanie niesfermentowanym i odkrył, że wprowadzenie fermentu (zawierającego drożdże) jest konieczne do przekształcenia niesfermentowanej brzeczki, wykazując znaczenie drożdży w fermentacji alkoholowej.

Później Charles Cagniard de la Tour w 1835 roku użył mikroskopu o większej mocy, aby udowodnić, że drożdże są organizmami jednokomórkowymi i rozmnażają się przez kiełkowanie.

W latach pięćdziesiątych XIX wieku Louis Pasteur odkrył, że sfermentowane napoje powstały w wyniku przemiany glukozy w etanol przez drożdże i zdefiniował fermentację jako „oddychanie bez powietrza”.

W celu wykrycia zymazy Eduard Buchner pod koniec XIX wieku używał bezkomórkowych ekstraktów otrzymywanych przez mielenie drożdży, zbiór enzymów, które wspomagają lub katalizują fermentację. Za te badania otrzymał Nagrodę Nobla w 1907 roku.

W latach 1933–1961 Ojvind Winge, znany jako „ojciec genetyki drożdży”, wraz ze swoim kolegą Otto Laustsenem opracowali techniki mikromanipowania drożdży, dzięki czemu są w stanie zbadać je genetycznie.

Od tego czasu wielu innych naukowców przeprowadziło przełomowe badania, a niektórzy z nich otrzymali Nagrodę Nobla za swoje znaczące odkrycia, w tym: dr Leland Hartwell (2001); Dr Roger Kornberg (2006); Lekarze Elizabeth Blackburn, Carol Greider i Jack Szostak (2009), a ostatnio Lekarze Randy Schekman, James Rothman i Thomas Südhof (2013) oraz Doctor Yoshinori Ohsumi (2016).

Bibliografia

1. The Reditors of Encyclopædia Britannica (2017). Drożdże. Encyclopædia Britannica, Inc. Pobrane z: global.britannica.com.
2. Kate G. (2015). Jednokomórkowy czy wielokomórkowy? Zabawa z grzybem. Odzyskany z: funwithfungus.weebly.com.
3. Redaktorzy Wikipedii (2017). Organizm jednokomórkowy. Wikipedia, wolna encyklopedia. Odzyskane z: en.wikipedia.org
4. Personel referencyjny (2016). Co to są grzyby jednokomórkowe? Odniesienie. Odzyskany z: reference.com.
5. Barry Starr (2016). Grzyb jednokomórkowy. Uniwersytet Stanford. Odzyskany z: yeastgenome.org.