Druhy kvasnicových hub. Plísňové houby. Droždí
1. Morfologie je dána typem vegetativního množení:
1.1 Pučení. Objevují se kulaté, vejčité nebo oválné buňky. Při vícenásobném pučení, kdy je buňka položena v několika částech buňky, se může vytvořit hvězdicový tvar. V důsledku pučení bez oddělení ledviny od těla matky a pokračujícího pučení se objevuje nepravé mycelium (rod Candida).
1.2 Dělení pučení. Ledvina leží na bázi buňky, v důsledku čehož se může vytvořit hruškovitý (ledvina na jedné straně) nebo vřetenovitý (ledvina na obou stranách).
1.3 Rozdělení. Normální dělení je vzácné, v tomto procesu 1 mateřská buňka dává 2.
2. Nepohlavní rozmnožování. Provádí se pomocí speciálních buněk a spor - balistospor, endospor. Balistospora se tvoří na speciálním výrůstku - sterigmě, po kterém je odhozena do dálky. Endospory jsou uloženy uvnitř mateřské buňky (2-10 v 1 buňce).
3. Pohlavní rozmnožování. Mohou být prováděny v haploidní a diploidní fázi. Většina kvasinek je diploidní. Pro každého existuje určitý typ rozvoje.
Vývojový cyklus haploidních kvasinek
Dvě haploidní buňky se vzájemně spojují, procházejí fází plazmogamie a karyogamie, což vede ke vzniku cykloidní zygoty. Dělí se mitoticky, nalačno - pomocí redukčního dělení. V důsledku toho se uvnitř mateřské buňky vytvoří n-počet askospor obsahujících haploidní sadu chromozomů. Vyklíčí a dají vzniknout haploidní vegetativní buňce.
Vývojový cyklus diploidních kvasinek
Vegetativní diploidní buňka podléhá redukci (meióze). V důsledku toho se pod mateřskou membránou tvoří askospory obsahující haploidní sadu chromozomů. Ascus praskne, haploidní askospory vystoupí a vzájemně se spojí. Procházejí fází plazmogamie a karyogamie, což vede ke vzniku diploidní zygoty. Rozmnožuje se pučením a tím obnovuje populaci diploidních kvasinek. 
Klasifikace kvasinek podle Kudryavtseva (1952)
1. Třída Ascomycetes (Ascomycetes).
1 čeleď - Saccharomyceteceae (17 rodů), rod Saccharomyces:
- S.cerevisiae (výroba alkoholu, zpracování škrobu, výroba chleba);
- S. Carlsbergensis (v pivovarech);
- S.vini (ve vinařství);
- S.minor (pro tmavé druhy chleba);
2 čeleď Shizoaccharomyceteceae (2 rody), rod Shizoaccharomyces:
- Schizoes pombe (při výrobě piva);
- Sch. Mosquensis (ve vinařství);
3 čeleď Saccharomycodaceae (4 rody).
2. Třída Fungi imperfecti.
1 čeleď Cryptococcaceae:
- 1 podčeleď Cryptococcaideae;
*1 rod Cryptococcus;
* 2 rod Torulopsis (kefír, vinařství);
* 3 rod Candida (BVK, původce mykóz);
* 4 rod Pitorosporum (na lidské kůži);
* 5 rod Brettonomyces (škůdce vinařství);
- 2 podčeleď Trichospoiceae (10 rodů):
* 1 rod Trichosporon;
- 3. podčeleď Rhodotoruloide:
* 1 rod Rhodotorula.
plísňové houby
(mikromycety)
Jedná se o vláknité mikroskopické houby. Ze svého podhoubí tvoří na povrchu chmýřovitý povlak. Potřebují určitou vlhkost, teplotu a přítomnost určitého substrátu. Mycelium proniká hluboko do substrátu.
V systematickém smyslu jsou plísňové houby heterogenní a patří mezi vyšší i nižší houby (askomycety, houby imperfecti, nižší - zygomycety). Zygomycetes - r. Mucor, r. Rhizopus.
Charakteristický. Mucor - na hustém PS tvoří plstěný povlak. Tělo je reprezentováno celocytovým myceliem. Z podhoubí vznikají hyfy – sporangiofory s výtrusnicemi, na kterých se tvoří výtrusy. Rhizopus - od Mucoru se liší tím, že sporangiofory se tvoří na myceliu ve svazcích. 
Lidový význam houby a kvas
Široce se používá v biotechnologiích (b / t) při výrobě alkoholu, piva, vína atd. V pekařském průmyslu se droždí r. Saccharomyces – používá se ve formě suchých živých kvasnic, které jsou bohaté na vitamíny skupiny B a imunomodulátory. R. Candida - protein-vitaminové koncentráty v chovu zvířat. Navíc dostávají cenné léky – vitamín D2, lipidy, nukleové kyseliny. Enzymy a koenzymy, stejně jako organické kyseliny. plísňové houby jsou výrobci organických kyselin ( citronová kyselina), antibiotika atd. Mezi houbami jsou škůdci, kteří jsou patogenní pro lidi a zvířata.
Houby jsou starověké heterotrofní organismy, které zaujímají zvláštní místo v obecném systému živé přírody. Mohou být mikroskopicky malé a dosahovat několika metrů. Usazují se na rostlinách, zvířatech, lidech nebo na odumřelých organických zbytcích, na kořenech stromů a trav. Jejich role v biocenózách je velká a pestrá. V potravním řetězci jsou to rozkladači – organismy, které se živí mrtvými organickými zbytky, přičemž tyto zbytky podrobují mineralizaci na jednoduché organické sloučeniny.
Houby hrají v přírodě pozitivní roli: jsou potravou a lékem pro zvířata; tvoří kořen houby, pomáhají rostlinám absorbovat vodu; Jako součást lišejníků poskytují houby životní prostor pro řasy.
Houby jsou nižší organismy bez chlorofylu, sdružující asi 100 000 druhů, od malých mikroskopických organismů až po takové obry, jako jsou houby trouchové, pýchavka obrovská a některé další.
V systému organického světa zaujímají zvláštní postavení houby, které spolu s říší zvířat a rostlin představují samostatnou říši. Neobsahují chlorofyl, a proto pro výživu vyžadují hotovou organickou hmotu (patří k heterotrofním organismům). Přítomností močoviny v metabolismu, v buněčné membráně - chitinu, rezervního produktu - glykogenu, a ne škrobu - se přibližují zvířatům. Na druhou stranu způsobem krmení (absorbováním, ne polykáním potravy), neomezeným růstem připomínají rostliny.
Houby mají také vlastnosti, které jsou pro ně jedinečné: téměř u všech hub je vegetativním tělem mycelium nebo mycelium, které se skládá z vláken - hyf.
Jsou to tenké, podobné nitě, trubičky naplněné cytoplazmou. Vlákna, která tvoří houbu, mohou být pevně nebo volně propletená, rozvětvená, srůstat spolu a vytvářet filmy jako plsť nebo svazky viditelné pouhým okem.
U vyšších hub se hyfy dělí na buňky.
Buňky hub mohou mít jedno až několik jader. Kromě jader jsou v buňkách další strukturní složky (mitochondrie, lysozomy, endoplazmatické retikulum atd.).
Struktura
Tělo naprosté většiny hub je stavěno z tenkých vláknitých útvarů – hyf. Jejich kombinace tvoří mycelium (neboli mycelium).
Větvením tvoří mycelium velký povrch, který zajišťuje vstřebávání vody a živin. Obvykle se houby dělí na nižší a vyšší. V nižší houby hyfy nemají příčné přepážky a mycelium je jedna vysoce rozvětvená buňka. U vyšších hub se hyfy dělí na buňky.
Buňky většiny hub jsou pokryty tvrdou schránkou, zoospory a vegetativní tělo některých prvokových hub ji nemají. Cytoplazma houby obsahuje strukturální proteiny a enzymy, aminokyseliny, sacharidy a lipidy, které nejsou spojeny s buněčnými organelami. Organely: mitochondrie, lysozomy, vakuoly obsahující rezervní látky - volutin, lipidy, glykogen, tuky. Neexistuje žádný škrob. Plísňová buňka má jedno nebo více jader.
reprodukce
Houby mají vegetativní, nepohlavní a pohlavní rozmnožování.
Vegetativní
Reprodukce je prováděna částmi mycelia, speciálními formacemi - oidie (vznikají v důsledku rozpadu hyf na samostatné krátké buňky, z nichž každá dává vzniknout novému organismu), chlamydospory (vytvářejí se téměř stejným způsobem , ale mají silnější tmavě zbarvenou skořápku, dobře snášejí nepříznivé podmínky), pučením mycelia nebo jednotlivých buněk.
Pro asexuální vegetativní rozmnožování speciální zařízení nejsou potřeba, ale potomků není mnoho, ale málo.
Při nepohlavním vegetativním rozmnožování se vláknité buňky neliší od sousedních, dorůstají celý organismus. Někdy zvířata nebo hnutí prostředí roztrhají hyfy na kusy.
Stává se, že když nastanou nepříznivé podmínky, samotné vlákno se rozpadne na samostatné buňky, z nichž každá může vyrůst v celou houbu.
Někdy se na niti tvoří výrůstky, které rostou, opadávají a dávají vzniknout novému organismu.
Některé buňky často vytvářejí silnou skořápku. Dokážou odolat vysychání a zůstávají životaschopné až deset let nebo déle a klíčí za příznivých podmínek.
Při vegetativní reprodukci se DNA potomstva neliší od DNA rodiče. Při takové reprodukci nejsou potřeba speciální zařízení, ale počet potomků je malý.
nepohlavní
Během nepohlavního rozmnožování spor tvoří vlákno houby speciální buňky, které vytvářejí spory. Tyto buňky vypadají jako větve, které nejsou schopny růst a oddělují od sebe spory, nebo jako velké bubliny, uvnitř kterých se tvoří spory. Takové útvary se nazývají sporangia.
Při nepohlavní reprodukci se DNA potomka neliší od DNA rodiče. Na tvorbu každé spóry se spotřebuje méně látek než na jednoho potomka při vegetativním rozmnožování. Nepohlavně produkuje jeden jedinec miliony spor, takže houba spíše zanechá potomstvo.
sexuální
Během sexuální reprodukce se objevují nové kombinace znaků. Při této reprodukci se DNA potomka tvoří z DNA obou rodičů. Houby kombinují DNA různými způsoby.
Různé způsoby, jak zajistit integraci DNA během sexuální reprodukce hub:
V určitém okamžiku se jádra spojí a poté si řetězce DNA rodičů vymění kousky DNA a oddělí se. V DNA potomka jsou oblasti získané od obou rodičů. Potomek je tedy poněkud podobný jednomu rodiči a v některých ohledech druhému. Nová kombinace vlastností může snížit a zvýšit životaschopnost potomků.
Reprodukce spočívá ve splynutí samčích a samičích gamet, což vede ke vzniku zygoty. U hub se rozlišuje izo-, hetero- a oogamie. Reprodukční produkt nižších hub (oospora) klíčí ve sporangium, ve kterém se vyvíjejí spory. U askomycet (vačnatců) se v důsledku pohlavního procesu vytvářejí vaky (asci) - jednobuněčné struktury, obvykle obsahující 8 askospor. Vaky vzniklé přímo ze zygoty (u nižších askomycet) nebo na askogenních hyfách vyvíjejících se ze zygoty. Ve vaku dochází ke splynutí jader zygoty, následně k meiotickému dělení diploidního jádra a vzniku haploidních askospor. Vak se aktivně podílí na distribuci askospor.
Pro basidiomycety je charakteristický sexuální proces - somatogamie. Spočívá ve splynutí dvou buněk vegetativního mycelia. Sexuálním produktem je bazidium, na kterém se tvoří 4 bazidiospory. Basidiospory jsou haploidní, dávají vznik haploidnímu myceliu, které je krátkodobé. Fúzí haploidního mycelia vzniká dikaryotické mycelium, na kterém se tvoří bazidia s bazidiosporami.
U nedokonalých hub a v některých případech u jiných je pohlavní proces nahrazen heterokariózou (diverzita) a parasexuálním procesem. Heterokaryóza spočívá v přechodu geneticky heterogenních jader z jednoho segmentu mycelia do druhého tvorbou anastomóz nebo splynutím hyf. K fúzi jader v tomto případě nedochází. Fúze jader po jejich přechodu do jiné buňky se nazývá parasexuální proces.
Vlákna houby rostou příčným dělením (vlákna se nedělí podél buňky). Cytoplazma sousedních buněk houby je jeden celek - v přepážkách mezi buňkami jsou otvory.
Jídlo
Většina hub vypadá jako dlouhá vlákna, která absorbují živiny z celého povrchu. Houby přijímají potřebné látky z živých i mrtvých organismů, z půdní vlhkosti a vody z přírodních nádrží.
Houby vylučují látky, které štěpí molekuly organických látek na části, které houba dokáže vstřebat.
Ale za určitých podmínek je pro tělo užitečnější být nití (jako houba), a ne hroudou (cystou) jako bakterie. Pojďme zkontrolovat, zda tomu tak je.
Sledujme bakterii a rostoucí vlákno houby. Silný cukerný roztok je zobrazen hnědě, slabý je světle hnědý a voda bez cukru je zobrazena bíle.
Lze usuzovat, že rostoucí vláknitý organismus může skončit na místech bohatých na potravu. Čím delší nit, tím větší zásobu látek, které mohou nasycené buňky vynaložit na růst plísně. Všechny hyfy se chovají jako části jednoho celku a části houby, jakmile jsou na místech bohatých na potravu, krmí celou houbu.
plísňové houby
Plísňové houby se usazují na zvlhčených zbytcích rostlin, méně často živočichů. Jednou z nejběžnějších hub je mucor neboli plíseň capitate. Podhoubí této houby v podobě nejtenčích bílých hyf najdeme na zatuchlém chlebu. Hyfy hlenu nejsou odděleny septy. Každá hyfa je jedna vysoce rozvětvená buňka s několika jádry. Některé větve buňky pronikají substrátem a absorbují živiny, jiné stoupají vzhůru. Na jejich vrcholu se tvoří černé zaoblené hlavy - sporangia, ve kterých se tvoří výtrusy. Zralé spory se šíří prouděním vzduchu nebo pomocí hmyzu. V příznivých podmínkách spora vyklíčí v nové mycelium (mycelium).
Druhým zástupcem plísňových hub je penicillium neboli plíseň šedá. Mycelium penicilla se skládá z hyf oddělených příčnými přepážkami do buněk. Některé hyfy se zvedají a na jejich konci se tvoří větve připomínající kartáče. Na konci těchto větví se tvoří výtrusy, s jejichž pomocí se penicillium množí.
kvasnicové houby
Kvasinky jsou jednobuněčné nepohyblivé organismy oválného nebo protáhlého tvaru o velikosti 8-10 mikronů. Netvoří pravé mycelium. Buňka má jádro, mitochondrie, mnoho látek (organických i anorganických) se hromadí ve vakuolách, dochází v nich k redoxním procesům. Kvasinky hromadí volutiny v buňkách. Vegetativní množení pučením nebo dělením. Sporulace nastává po opakovaném rozmnožování pučením nebo dělením. Usnadňuje se ostrý přechod z vydatné výživy na malou, s přísunem kyslíku. V buňce je párový počet spor (obvykle 4-8). U kvasinek je také znám pohlavní proces.
Kvasinkové plísně neboli kvasinky se nacházejí na povrchu plodů, na rostlinných zbytcích obsahujících sacharidy. Kvasinky se od ostatních hub liší tím, že nemají mycelium a jsou to jednotlivé, ve většině případů oválné buňky. V cukerném prostředí kvasinky způsobují alkoholové kvašení, v jehož důsledku ethanol a oxid uhličitý:
C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2 + energie.
Tento proces je enzymatický, probíhá za účasti komplexu enzymů. Uvolněnou energii využívají kvasinkové buňky k životním procesům.
Kvasinky se rozmnožují pučením (některé druhy štěpením). Při pučení se na buňce vytvoří výduť připomínající ledvinu.
Jádro mateřské buňky se dělí a jedno z dceřiných jader přechází ve vybouleninu. Výduť rychle roste, mění se v samostatnou buňku a odděluje se od matky. Při velmi rychlém pučení se buňky nestihnou oddělit a v důsledku toho se získají krátké křehké řetězce.
Nejméně ¾ všech hub jsou saprofyty. Saprofytický způsob stravování je spojen především s produkty rostlinného původu(pro jejich život je příznivější kyselá reakce prostředí a složení organických látek rostlinného původu).
Symbiontní houby jsou vázány především na vyšší rostliny, mechorosty, řasy, méně často na živočichy. Příkladem mohou být lišejníky, mykorhiza. Mykorhiza je soužití houby s kořeny vyšší rostliny. Houba pomáhá rostlině asimilovat těžko dostupné humusové látky, podporuje vstřebávání prvků minerální výživy, svými enzymy napomáhá metabolismu sacharidů, aktivuje enzymy vyšší rostliny a váže volný dusík. Z vyšší rostliny houba zjevně přijímá sloučeniny bez dusíku, kyslík a kořenové sekrety, které podporují klíčení spor. Mykorhiza je velmi běžná mezi vyššími rostlinami, nenachází se pouze v ostřicích, brukvovitých a vodních rostlinách.
Ekologické skupiny hub
půdní houby
Půdní houby se podílejí na mineralizaci organické hmoty, tvorbě humusu atp. V této skupině se rozlišují houby, které vstupují do půdy pouze v určitých obdobích života, a houby rhizosféry rostlin, které žijí v zóně jejich kořenového systému.
Specializované půdní houby:
- koprofyly- houby, které žijí na půdách bohatých na humus (hromady hnoje, místa, kde se hromadí zvířecí trus);
- keratinofily- houby, které žijí na vlasech, rozích, kopytech;
- xylofytů- houby rozkládající dřevo, mezi nimi jsou ničitelé živého i mrtvého dřeva.
domácí houby
Domácí houby - ničitelé dřevěných částí staveb.
vodní houby
Patří sem skupina mykorhizních symbiontních hub.
Houby, které se vyvíjejí na průmyslových materiálech (na kovu, papíru a výrobcích z nich)
kloboukové houby
Kloboukové houby se usazují na humózní lesní půdě a získávají z ní vodu, minerální soli a nějakou organickou hmotu. Část organické hmoty (sacharidy), kterou dostávají ze stromů.
Houba je hlavní součástí každé houby. Rozvíjí se ovocná těla. Čepice a stonek se skládají z myceliových vláken těsně vedle sebe. Ve stonku jsou všechny nitě stejné a v klobouku tvoří dvě vrstvy - horní, pokrytou kůží zbarvenou různými pigmenty, a spodní.
U některých hub se spodní vrstva skládá z četných tubulů. Takové houby se nazývají trubkovité. V jiných se spodní vrstva uzávěru skládá z radiálně uspořádaných desek. Takové houby se nazývají lamelární. Na plotnách a na stěnách tubulů se tvoří spory, pomocí kterých se houby množí.
Hyfy mycelia oplétají kořeny stromů, pronikají do nich a šíří se mezi buňkami. Mezi myceliem a kořeny rostlin vzniká soužití užitečné pro obě rostliny. Houba zásobuje rostliny vodou a minerálními solemi; nahradí kořenové vlásky na kořenech, strom mu poskytne část svých sacharidů. Pouze při takto těsném spojení podhoubí s některými dřevinami je možná tvorba plodnic u kloboučkových hub.
Tvorba spor
V tubulech nebo na deskách čepice se tvoří speciální buňky - spory. Vyzrálé drobné a lehké výtrusy se vysypou, jsou sbírány a unášeny větrem. Přenáší je hmyz a slimáci, stejně jako veverky a zajíci, kteří jedí houby. Spory nejsou tráveny trávicích orgánů tato zvířata a jsou vyhozena spolu s trusem.
Ve vlhké, humózní půdě klíčí spory hub, z nichž se vyvíjejí vlákna mycelia. Mycelium, vznikající z jediné výtrusy, může tvořit nové plodnice jen výjimečně. U většiny druhů hub se plodnice vyvíjejí na myceliích tvořených sloučenými buňkami vláken pocházejících z různých spor. Proto jsou buňky takového mycelia dvoujaderné. Houbař roste pomalu, pouze s nahromaděnými zásobami živin tvoří plodnice.
Většina druhů těchto hub jsou saprofyty. Vyvíjejí se na humózní půdě, odumřelých zbytcích rostlin, některé na hnoji. Vegetativní tělo se skládá z hyf, které tvoří mycelium umístěné pod zemí. V procesu vývoje na podhoubí vyrůstají deštníkovité plodnice. Pahýl a klobouk se skládají z hustých svazků vláken mycelia.
U některých hub se na spodní straně klobouku radiálně od středu k okraji rozbíhají destičky, na kterých se vyvíjejí bazidie a v nich jsou výtrusy hymenoforem. Takové houby se nazývají lamelární. Některé druhy hub mají závoj (film neplodných hyf), který chrání hymenofor. Při dozrávání plodnice se závoj zlomí a zůstane v podobě třásně podél okrajů klobouku nebo prstenu na noze.
U některých hub má hymenofor trubkovitý tvar. Jedná se o trubkovité houby. Jejich plodnice jsou masité, rychle hnijí, snadno je poškodí larvy hmyzu, požírají slimáci. Kloboukové houby se rozmnožují sporami a částmi podhoubí (mycelium).
Chemické složení hub
V čerstvé houby voda tvoří 84-94 % celkové hmoty.
Houbové bílkoviny se tráví pouze z 54-85% – hůře než jiné bílkoviny bylinné produkty. Asimilaci brání špatná rozpustnost proteinů. Tuky a sacharidy se tráví velmi dobře. Chemické složení závisí na stáří houby, jejím stavu, druhu, podmínkách pěstování atd.
Role hub v přírodě
Mnoho hub roste spolu s kořeny stromů a trav. Jejich spolupráce je oboustranně výhodná. Rostliny dávají houbám cukr a bílkoviny a houby ničí odumřelé rostlinné zbytky v půdě a absorbují vodu s minerálními látkami v ní rozpuštěnými celým povrchem hyf. Kořeny srostlé s houbami se nazývají mykorhiza. Většina stromů a trav tvoří mykorhizu.
Houby hrají v ekosystémech roli ničitelů. Ničí mrtvé dřevo a listí, kořeny rostlin a mrtvá těla zvířat. Všechny odumřelé zbytky přeměňují na oxid uhličitý, vodu a minerální soli – na to, co mohou rostliny absorbovat. Při krmení houby přibývají na váze a stávají se potravou pro zvířata a další houby.
TÉMA 2 JEDNOBUNĚČNÉ ORGANISMY. PŘECHOD K BOHATSTVÍ
§16. JEDNOBUNĚČNÉ HOUBY - KVASENÍ
Popište stavbu a funkci buněčné stěny v rostlinných buňkách. Co je to biotechnologie?
Jaké organismy se nazývají houby? Už víte, že houby jsou spojeny do samostatné skupiny. Později se blíže podíváme na rysy stavby, životní procesy a rozmanitost těchto organismů. Teď si jen pamatujte, že houby na rozdíl od rostlin nejsou schopné fotosyntézy. Mohou spotřebovávat pouze roztoky organických látek. Buňka houby má hustou buněčnou membránu podobnou rostlinným buňkám. Obsahuje speciální sacharid – chitin.
Je zajímavé vědět, že uhlohydrát chitin je také součástí kůže hmyzu.
Zvažte obrázek 65, A. Většina hub má tělo ve formě jednotlivých vláken. Jejich kombinace se nazývá mycelium.
Rýže. 65. A. Schéma struktury houbové houby: věnujte pozornost houbovým vláknům (1) umístěným v půdě.
Bych. Buněčná struktura kvasinek:
1 - buněčná membrána;
2 - cytoplazma; 3 - vakuola
3 buněčná míza; 4 - jádro
Mezi houbami jsou mnohobuněčné i jednobuněčné. V této lekci se seznámíme s jednobuněčnými zástupci hub – kvasinkami. Na rozdíl od většiny hub netvoří houbová vlákna. Buňky kvasinek jsou kulovité nebo oválné (obr. 65, B).
Kvasinky mohou žít ve vodních plochách, ale na souši poskytují výhody místům bohatým na sacharidy. Může to být povrch plodů a listů, nektar květů a podobně. Jen málo zástupců kvasinek se vyskytuje v půdě. Nejznámějším droždím je cukr nebo pekařské droždí.
Rýže. 66. Proces pučení v kvasinkách:
1 - mateřská buňka; 2 - tvorba ledvin (a); 3 - řetězce buněk
Cukrové kvasinky se rozmnožují tzv. pučením (obr. 66). Zároveň se od mateřské buňky oddělí menší dceřiný pupen. U jiných zástupců kvasinek je reprodukce možná rozdělením buňky na polovinu.
Za příznivých podmínek (vysoká teplota, dost cukry, kyslík) pekařské droždí schopné odrazit tak rychle, že tvoří řetězce buněk. Buňky v takových řetězcích nedrží úplně pevně. Proto je lze snadno od sebe oddělit. Každá mateřská buňka může dát vznik 20-30 pupenům.
Jaký význam mají kvasinky v přírodě a v životě člověka? Droždí lidé používali k výrobě chleba již od starověku. Archeologické výzkumy prokázaly, že ve starém Egyptě se cukrové droždí používalo při pečení chleba před více než 4500 lety.
Těsto, ve kterém je použito droždí, se stává drobivým a získává příjemné chutnost. Čím? Během života kvasinek se uvolňuje oxid uhličitý. Bublinky tohoto plynu zvedají těsto a dělají ho sypkým a měkkým.
Je zajímavé vědět, že pivovarské kvasnice jsou bohaté na vitamíny. Jak víte, vitamíny jsou nezbytné pro normální růst a vývoj našeho těla. Přípravky ze suchých pivovarských kvasnic lze zakoupit v lékárnách. Stejné vitamínové přípravky na bázi kvasnic se používají i pro domácí mazlíčky.
Určité druhy kvasnic, které člověk používá k výrobě přísady do jídla bohaté na bílkoviny. Kvasnicové přísady se používají při výrobě krmiv pro zvířata. Jedná se o tzv. krmné kvasnice. Některé druhy kvasinek se používají k čištění ropou znečištěných nádrží.
Je zajímavé vědět, že některé kultury kvasinek byly nedávno použity k výrobě moderních levných biopaliv. Vyrábí se z rostlinného materiálu – slámy nebo odpadu z dřevozpracujícího průmyslu.
V našem těle, zejména ve střevech, kvasinky rodu Candida obvykle žijí a neškodí mu. Ale v případě hromadné reprodukce mohou způsobit onemocnění u lidí s oslabeným imunitní systém. Například při dlouhodobém užívání antibiotik. Toto onemocnění se nazývá drozd. To ovlivňuje nehty, sliznice úst a další orgány. Účinný lék zabránit množení hub rodu Candida ve střevech je pravidelné používání jogurt a další produkty kyseliny mléčné které obsahují bakterie prospěšné našemu tělu.
VŠEOBECNÉ ZNALOSTI
Kvasinky jsou jednobuněčné houby. jejich buňky jsou oválného nebo kulovitého tvaru. Netvoří houbová vlákna.
Kvasinky preferují média s vysoký obsah cukr: povrchy plodů a listů, květinový nektar a podobně.
Kvasinky se rozmnožují pučením.
Cukrové droždí je široce používáno v pekařském průmyslu.
Rozšiřte svou biologickou slovní zásobu: mycelium, kvasinky, pučení.
Otestujte si své znalosti
Vyberte jednu správnou odpověď
1. Cukrové droždí se rozmnožuje: a) dělením na polovinu; b) pučení; c) kontroverze.
2. V klecích cukrové droždí buněčná membrána: a) přítomna; b) ne.
Odpovědět na otázku
1. V jakých odvětvích ekonomiky člověk používá droždí?
2. Jakou škodu mohou kvasinky člověku způsobit?
Myslet si. Proč kynuté těsto mám to nechat na teplém místě?
Kvasinky jsou houby, jejichž buňky jsou mikroskopické velikosti (asi 5 mikronů) a pupenů, které tvoří jakousi kolonii. Kvasinky obvykle netvoří mycelium. Tvar buněk kvasinek je kulovitý.
V přírodě žijí kvasinky na površích plodů, květů, jsou přítomny v povrchových vrstvách půdy, trávicím traktu některých druhů hmyzu atd.
Kvasinky nejsou jedinou taxonomickou skupinou hub. Kvasinky zahrnují jednotlivé zástupce dvou oddělení hub – askomycety a bazidiomycety. Kvasinky lze považovat za zvláštní formu života, která vznikla u různých druhů hub. Celkem existuje více než 1000 druhů kvasnic.
Kvasinky jsou považovány za sekundární jednobuněčné organismy. To znamená, že jejich předky byly mnohobuněčné formy hub, které se později staly jednobuněčnými. V současnosti existují svérázné „přechodné“ formy. Takže některé houby v některých fázích životního cyklu mají známky kvasinek a v jiných tvoří mnohobuněčné mycelium.
Pučení je v podstatě vegetativní rozmnožování kvasinek, tj. tvorba spor. Na mateřské buňce se vytvoří vyboulenina, která postupně roste, mění se v dospělou buňku a lze ji od mateřské buňky oddělit. Když buňky pučí, kvasinky vypadají jako rozvětvené řetězce.
Kromě vegetativního rozmnožování má kvasinka pohlavní proces, kdy se dvě kvasinkové buňky spojí, vznikne diploidní buňka, která se následně dělí a tvoří haploidní spory.
Kvasinky-askomycety se liší od kvasnic-basidiomycetů svým životním cyklem, syntetizovanými látkami, vlastnostmi pučení atd.
Výživa buněk kvasinek se provádí především fermentací nízkomolekulárních sacharidů (cukrů). Cukry jsou fermentovány kvasinkami na alkohol a oxid uhličitý. V tomto případě se uvolňuje energie, která jde do životně důležitých procesů kvasinek.
Fermentace je anaerobní dýchání, tedy získávání energie bez kyslíku. Kyslík však umí dýchat i kyslík. Jejich anaerobnost je tedy fakultativní (nepovinná). Když kvasinky dýchají kyslík, uvolňují oxid uhličitý, ale nezkvašují cukry na alkoholy. Pokud je ale cukrů hodně, pak to kvasinky zkvasí i za přítomnosti kyslíku.
Proces kvasného kvašení využívá člověk. Při pečení oxid uhličitý tvořený droždím dělá těsto poréznější. Tvorba alkoholu kvasinkami se využívá ve vinařství a pivovarnictví. Také kvasinky v průběhu svého metabolismu tvoří další látky ( různé oleje, alkoholy atd.), které dávají hotový potravinářské výrobky zvláštní chuť.
Člověk se naučil používat droždí od pradávna. Jejich použití je zaznamenáno ve starověkém Egyptě. Avšak skutečnost, že tyto mikroskopické houby zajišťují vzestup testu nebo tvorbu alkoholu, lidé tehdy nevěděli. Kvasinky poprvé pozoroval A. Leeuwenhoek (v roce 1680), poté je popsal Charles Cagnard de La Tour (1838). Teprve v roce 1857 však L. Pasteur konečně dokázal, že kvašení v syrové potraviny poskytují organismy, a to není jen chemická reakce.
Některé druhy kvasinek mohou způsobit onemocnění.
Theodor Schwan (1810-1882) pojmenoval kvasinkové buňky Zuckerpilz, Cukrové houby, a tento název se dále vyvinul v Saccharomyces, rod, do kterého patří všechny kvasinky.
Kvasinky patří do říše hub, dělí se na dva velké typy: basidomycety, kvasinky tvořící pupeny, tak pojmenované, protože se dělí a vytvářejí poupata; a ascomycetes mající tyčinkovitý tvar a rozdělující se prodloužením jednoho z konců.
Většina kvasinek používá typ dělení tvořící pupeny. Ačkoli jednoduchý růst buněk druhu saccharomyces cerevisiae na kultivačním médiu, stejně jako většina ostatních druhů kvasinek, produkuje omezený počet pupenů, asi 20. V kultuře se však dělí pouze polovina buněk a jen velmi málo buněk produkuje až 20 pupenů . Otrava, mutace, teplota a další faktory ovlivňují životaschopnost kvasinek. Ke konci fermentace se mnoho kvasinek shlukuje, což je jev známý jako flokulace. Proces flokulace není zcela objasněn, ale je známo, že je způsoben dvojmocnými ionty, jako je hořčík, vápník a mangan.
Biologie
Kvasinky – živé organismy tvořené jedinou buňkou. Každá buňka, kulovitého nebo vejčitého tvaru, je houba, jejíž velikost nepřesahuje 6-8 tisícin milimetru.
Kvasinky, jako každý jiný živý organismus, žijí díky přítomnosti kyslíku (aerobióza). Ale mají schopnost přizpůsobit se prostředí s nedostatkem kyslíku (anaerobióza).
K zajištění energie mohou používat různé sacharidové substráty, především cukry:
- glukóza je nejvýhodnější potravou pro Saccharomyces cerevisiae
- sacharóza – kvasinkovými enzymy se okamžitě přemění na glukózu a fruktózu
- maltóza je hlavním endogenním substrátem fermentace francouzského chleba
- mnoho dalších cukrů
Vern J. Elliot ve své zajímavé vědecké práci ukázal, jak kvasinky využívají odlišné typy cukry. Pokud se podíváte na graf, můžete vidět rychlost růstu kvasinek v průběhu času, když jsou krmeny různými cukry.
Protože v experimentu bylo studováno 250 druhů kvasinek, odlišné typy kvasinky vykazovaly podobné výsledky, přičemž sacharóza vedla k nejrychlejšímu růstu. Dá se předpokládat, že podobný výsledek dá i váš kvásek.
Co to znamená? Pokud použijete méně droždí a více třtinový cukr(sacharóza), můžete získat dlouhodobé uvolňování CO 2 . Na druhou stranu množství a trvání uvolňování CO 2 závisí více na druhu kvasnic než na druhu cukru. Existují specifické mutované druhy kvasinek. Také životnost kultury kvasinek před vymřením v důsledku otravy závisí více na množství vyrobeného alkoholu než na druhu cukru. Kyselost hraje méně významnou roli, než se běžně předpokládá. Obecně je nejrozumnější použít sacharózu, i když to není nutné.
V závislosti na podmínkách prostředí nastartují kvasinky dva typy metabolismu: aerobní, anaerobní.
Aerobní stav
V přítomnosti kyslíku kvasinky produkují oxid uhličitý, vodu a kyslík z cukru a kyslíku. velké množství energie. Tento metabolický proces se nazývá dýchání. Za těchto podmínek dochází k úplné oxidaci glukózy (Krebsův cyklus):
Glukóza + kyslík -> oxid uhličitý + voda + energie.
Veškerá energie obsažená v glukóze se uvolňuje. Tato energie je nezbytná pro život kvasinek. Jsou také schopny syntetizovat organickou hmotu pro růst a reprodukci. To v případě, že v prostředí najdou potřebné živiny, zejména dusík.
Anaerobní stav
Bez kyslíku mohou kvasinky také využívat cukr pro energii v množství nezbytném pro život. Tento metabolický proces se nazývá fermentace (glykolýza). Cukry se přeměňují na oxid uhličitý a alkohol. Glukóza není zcela oxidována:
Glukóza -> Oxid uhličitý + Alkohol + Energie
nebo
C 6 H 12 O 6 + Saccharomyces cerevisiae \u003d 2C 2 H 5 OH + 2CO 2!
Alkohol, který vzniká v důsledku této přeměny, stále obsahuje obrovské množství energie. To je jen zlomek energie obsažené v molekule glukózy, jedna dvacetina energie produkované dýcháním. Tento proces poskytuje minimum energie pro život, ale neumožňuje rychlé dělení.
Popis typů kvasinek
pekařské droždí
Pekařské droždí je nejsnáze dostupné. Pravděpodobně je koupíte v nejbližším supermarketu. Je to vysušené aktivní kvasinky. Většina z nich se prodává v malých sáčcích.
Lisované droždí
Také se nazývá cukrárna. Lisované droždí tvoří přibližně 30 % sušiny a 70 % vlhkého obsahu. Velmi rychle se kazí a měly by být skladovány v mrazáku.
Lisované droždí má při skladování při 23°C životnost přibližně dva týdny od výroby a vybalení. Při teplotě 0-5°C ztrácí lisované droždí každé 4 týdny přibližně 10 % své kapacity tvorby plynu. Při 7 °C ztrácejí 4 % aktivity za týden. Při teplotě 35 °C se polovina aktivity ztratí za 3-4 dny. Lze je skladovat dva měsíce při -1 °C, poté lze produkci CO 2 získat z kvasnic skladovaných dva měsíce.
Pro lisované droždí použijte teplou vodu.
aktivní suché droždí
Aktivní sušené droždí je přibližně 92 % pevných látek a 8 % směsi. Skladují se na chladném suchém místě při teplotě do 25 °C. Životnost aktivního sušeného droždí při pokojové teplotě je asi 2 roky od data výroby. otevřený kvásek nejlépe skladujte ve vzduchotěsné nádobě v chladničce, kde zůstanou aktivní asi 4 měsíce.
Aktivní suché droždí by se mělo rozpustit ve čtyřech objemech teplé vody, 10 minut po rozpuštění je třeba je promíchat. Voda by neměla být horká, ne teplejší než 35 °C.
Instantní aktivní suché droždí
Instantní aktivní droždí se skládá z 96 % pevných látek a 4 % směsi. Doporučil bych je skladovat na chladném a suchém místě do 25°C.
Životnost instantního droždí při pokojové teplotě je asi 2 roky od data výroby. Otevřené instantní droždí lze skladovat ve vzduchotěsné nádobě v chladničce, kde zůstává aktivní až 4 měsíce. Aby se tyto kvasinky rozpustily, musí být nality pěti objemy teplá voda, počkejte 10 minut a promíchejte.
Nezáleží na tom, jak kvásek v lednici skladujete, ale pokud ho zmrazíte, prodloužíte jeho trvanlivost. Jediným argumentem proti zmrazování jsou teplotní výkyvy v chladničce při otevírání a zavírání dveří a cyklech odmrazování. Kolísání teplot ničí kvasinkové buňky.
Po rozmrazení je třeba nechat kvas, aby se zahřál pokojová teplota než je rozpustíte v teplé vodě. Jinak může teplotní šok zničit buňky kvasinek.
pivovarské kvasnice
Jedná se o specifický druh kvasnic používaných v pivovarnictví. Existuje mnoho druhů kvasnic, které se používají při přípravě různých druhů piv s velmi rozdílnými příchutěmi. chuťové vlastnosti. To není "... čistá horská voda ...", ani "... oblíbené ruce pivního mistra ...". To dělá kvásek. Pomocí různých druhů droždí, získat jiná chuť pivo. Saccharomyces cerevisiae a Saccharomyces uvarum jsou tmavá a světlá piva.
Primární kultury kvasinek produkují pivo po celém světě. Ale kvasinky jsou speciálním kmenem S. cerevisiae, který je lépe přizpůsoben vyššímu obsahu alkoholu. Většina těchto živých kultur je v kapalné formě a nevyžadují proces rozpouštění jako suché kvasinky.
Kvasinky z vína nebo šampaňského
Mohou fermentovat ve vyšším teplotním rozsahu a jsou tolerantnější vysoká úroveň alkohol v roztoku, který je toxický pro většinu ostatních kvasinek.
Tyto kvasinky se usazují na dně, na rozdíl od chleba a pivovarských kvasnic, které se hromadí u hladiny v lepkavé hmotě. Šampaňské kvasnice většinou na povrchu nepění. To znamená, že při použití v akvarijních generátorech kvasinek je mnohem méně problémů s kvasinkami, které se dostanou do zkumavek.
Co je třeba zvážit
Povaha droždí je taková, že snese sušení, drcení, lisování. Základním pravidlem při práci s kvašením je čistota. Kvasinky nemusí přežít s jinými bakteriemi a měly by být udržovány pokud možno čisté a sterilní.
Sterilita
Důkladně propláchněte generátory kvasnic horká voda, nepoužívejte mýdlo. Náhradní lahvičky uchovávejte těsně uzavřené. Vařte vodu, kterou chcete použít, sterilizujte víčka. Opařte svou dvoulitrovou láhev nálevkou. Zatímco je voda horká, přidejte cukr a pevně uzavřete sterilním víčkem. Zatřes tím. dokud se cukr nerozpustí. Tím vysterilizujete láhev, vodu a cukr, neotevírejte láhev, dokud voda nevychladne na pokojovou teplotu a nejste připraveni přidat droždí.
aktivace suchých kvasinek
Pokud plánujete použít suché droždí, musíte nejprve aktivovat kulturu. Jak již bylo diskutováno dříve, kvasinky potřebují aerobní prostředí ke spuštění, po kterém snadno přejdou do anaerobních podmínek. Mnozí tento krok vynechají a nalijí směs přímo do láhve. Mnoho kvasinek hyne kvůli tomu, že nestihly dokončit svou aerobní fázi života, než ji změnily na anaerobní, a kvůli destrukci buněčných stěn.