यीस्ट निचले कवकों में से हैं। खमीर कोशिका की संरचना। नवोदित द्वारा खमीर का प्रजनन

वर्गीकरण के अनुसार, यीस्ट मायकोटा राज्य के सूक्ष्म कवक से संबंधित हैं। वे छोटे आकार के एककोशिकीय गतिहीन सूक्ष्मजीव हैं - 10-15 माइक्रोन। बैक्टीरिया की बड़ी प्रजातियों के लिए खमीर के बाहरी समानता के बावजूद, उन्हें उनकी कोशिका की संरचना और प्रजनन के तरीकों के कारण कवक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

चावल। 1. पेट्री डिश पर यीस्ट का दृश्य।

अक्सर प्रकृति में, खमीर कार्बोहाइड्रेट और शर्करा से भरपूर सब्सट्रेट पर पाए जाते हैं। इसलिए, वे फलों और पत्तियों की सतह पर, जामुन और फलों पर, घाव के रस पर, फूलों के अमृत में, मृत पौधों के द्रव्यमान में पाए जाते हैं। इसके अलावा, वे मिट्टी (उदाहरण के लिए, कूड़े में), पानी में पाए जाते हैं। जेनेरा कैंडिडा या पिचिया के खमीर जीव अक्सर मनुष्यों और कई जानवरों की प्रजातियों के आंतों के वातावरण में पाए जाते हैं।

चावल। 2. खमीर के लिए आवास।

खमीर कोशिकाओं की संरचना

सभी खमीर कोशिकाओं में लगभग 75% पानी होता है, 50-60% इंट्रासेल्युलर बाध्य होता है, और शेष 10-30% जारी किया जाता है। उम्र और स्थिति के आधार पर कोशिका के शुष्क पदार्थ में औसतन शामिल हैं:

• नाइट्रोजन 45-60%;
• चीनी 15-40%;
• वसा 2.5-13%;
• खनिज 7-11%।

इसके अलावा, कोशिकाओं में उनके चयापचय के लिए आवश्यक कई महत्वपूर्ण घटक शामिल होते हैं - एंजाइम, विटामिन। खमीर जीवों के एंजाइम विभिन्न प्रकार के किण्वन और श्वसन प्रक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक होते हैं।

चावल। 3. खमीर जीवों की कोशिकाएँ।

खमीर कोशिकाओं के अलग-अलग आकार होते हैं: अंडाकार, अंडाकार, छड़ें, गेंदें। आयाम भी अलग है: अक्सर लंबाई 6-12 माइक्रोन होती है, और चौड़ाई 2-8 माइक्रोन होती है। यह उनके आवास या खेती की स्थितियों, पोषण घटकों और पर्यावरणीय कारकों पर निर्भर करता है। युवा खमीर अपने गुणों में सबसे अधिक स्थिर होते हैं, इसलिए, प्रजातियों की विशेषताओं और विवरण को उन पर सटीक रूप से किया जाता है।

खमीर जीवों में यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाए जाने वाले सभी मानक घटक होते हैं। हालांकि, इसके अलावा, उनके पास कवक के अद्वितीय विशिष्ट गुण हैं और पौधों और जानवरों की सेलुलर संरचनाओं की विशेषताओं को जोड़ते हैं:

• दीवारें कठोर हैं, जैसे पौधों में,
• क्लोरोप्लास्ट नहीं होते हैं और जानवरों की तरह ग्लाइकोजन होता है।

चावल। 4. खमीर प्रजातियों की विविधता: 1 - बेकर का खमीर (Saccharomyces cerevisiae); 2 - सबसे सुंदर मेचनिकोविया (मेट्सनिकोविया पुलचेरिमा); 3 - कैंडिडा मिट्टी (कैंडिडा ह्यूमिकोला); 4 - चिपचिपा रोडोटोरुला (रोडोटोरुला ग्लूटिनिस); 5 - लाल रोडोटोरुला (आर। रूबरा); 6 - गोल्डन रोडोटोरुला (आर। औरांतियाका); 7 - डेबरियोमाइसेस कैंटरेली (डेबरियोमाइसेस कैंटरेली); 8 - क्रिप्टोकोकस लॉरेल (क्रिप्टोकोकस लॉरेंटी); 9 - आयताकार नादसोनिया (नाडसोनिया एलोंगटा); 10 - गुलाबी स्पोरोबोलॉमीज़ (स्पोरोबोलॉमीज़ रोज़स); 11 - स्पोरोबोलॉमीस होल्सैटिकस (एस। होल्सेटिकस); 12 - रोडोस्पोरिडियम डायोबोवेटम (रोडोस्पोरिडियम डायोबोवेटम)।

• केंद्रक;
• गॉल्जीकाय;
• सेल माइटोकॉन्ड्रिया;
• राइबोसोमल उपकरण;
• वसा समावेशन, ग्लाइकोजन अनाज, और मुद्रा।

कुछ प्रजातियों में वर्णक होते हैं। युवा यीस्ट में, साइटोप्लाज्म सजातीय होता है। वृद्धि की प्रक्रिया में, उनके अंदर रिक्तिकाएं (जैविक और खनिज घटक युक्त) दिखाई देती हैं। वृद्धि की प्रक्रिया में, ग्रैन्युलैरिटी का गठन देखा जाता है, रिक्तिका में वृद्धि होती है।

एक नियम के रूप में, गोले में कई परतें शामिल होती हैं जिनमें पॉलीसेकेराइड, वसा और नाइट्रोजन युक्त घटक शामिल होते हैं। कुछ प्रजातियों में श्लेष्म झिल्ली होती है, इसलिए अक्सर कोशिकाएं एक साथ चिपक जाती हैं और तरल पदार्थ में गुच्छे बनाती हैं।

चावल। 5. खमीर जीवों की कोशिका संरचना।

खमीर में श्वसन प्रक्रिया

खमीर कोशिकाओं को श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, लेकिन कई प्रजातियां (ऐच्छिक अवायवीय) द्वारा प्राप्त कर सकती हैं अस्थायी रूप सेऔर इसके बिना, और अल्कोहल बनाते समय किण्वन प्रक्रियाओं (ऑक्सीजन मुक्त श्वसन) से ऊर्जा प्राप्त करते हैं। यह बैक्टीरिया से उनके मुख्य अंतरों में से एक है:

खमीर के बीच ऑक्सीजन के बिना बिल्कुल रहने में सक्षम कोई प्रतिनिधि नहीं हैं।

ऑक्सीजन के साथ श्वसन की प्रक्रियाएं खमीर के लिए अधिक ऊर्जावान रूप से अनुकूल होती हैं, इसलिए, जब यह प्रकट होता है, तो कोशिकाएं किण्वन को पूरा करती हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को मुक्त करते हुए ऑक्सीजन श्वसन में बदल जाती हैं, जो तेजी से कोशिका वृद्धि में योगदान करती है। इस प्रभाव को पाश्चर कहते हैं। कभी-कभी, उच्च ग्लूकोज सामग्री के साथ, क्रैबट्री प्रभाव देखा जाता है, भले ही ऑक्सीजन हो, खमीर कोशिकाएं इसे किण्वित करती हैं।

चावल। 6. खमीर जीवों का श्वसन।

खमीर क्या खाते हैं

कई यीस्ट केमोऑर्गेनोहेटरोट्रॉफ़िक होते हैं और पोषण और ऊर्जा के लिए ऊर्जा प्राप्त करने के लिए जैविक पोषक तत्वों का उपयोग करते हैं।

ऑक्सीजन मुक्त परिस्थितियों में, खमीर अपने पोषण के लिए कार्बोहाइड्रेट जैसे हेक्सोज और ओलिगोसेकेराइड से संश्लेषित का उपयोग करना पसंद करते हैं। कुछ प्रजातियां अन्य प्रकार के कार्बोहाइड्रेट - पेंटोस, स्टार्च, इनुलिन को भी अवशोषित कर सकती हैं। ऑक्सीजन तक पहुंच के साथ, वे फैटी, हाइड्रोकार्बन, अल्कोहल और अन्य सहित पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपभोग करने में सक्षम हैं। ऐसे जटिल प्रकार के कार्बोहाइड्रेट, जैसे, उदाहरण के लिए, लिग्निन और सेल्युलोज, उन्हें आत्मसात करने के लिए उपलब्ध नहीं हैं। उनके लिए नाइट्रोजन स्रोत, एक नियम के रूप में, अमोनियम लवण और नाइट्रेट हैं।

चावल। 7. एक माइक्रोस्कोप के तहत खमीर।

खमीर क्या संश्लेषित करता है

सबसे अधिक बार, यीस्ट चयापचय के दौरान विभिन्न प्रकार के अल्कोहल का उत्पादन करते हैं - उनमें से अधिकांश एथिल, प्रोपाइल, आइसोमाइल, ब्यूटाइल, आइसोबुटिल प्रकार के होते हैं। इसके अलावा, अस्थिर का गठन वसायुक्त अम्ल, उदाहरण के लिए, एसिटिक, प्रोपियोनिक, ब्यूटिरिक, आइसोब्यूट्रिक, आइसोवालेरिक एसिड के संश्लेषण का पता चला था। इसके अलावा, अपनी महत्वपूर्ण गतिविधि के दौरान, वे पर्यावरण में कई पदार्थों को छोटी सांद्रता में छोड़ सकते हैं - फ़्यूज़ल तेल, एसीटोन, डायसेटाइल, एल्डिहाइड, डाइमिथाइल सल्फाइड और अन्य। यह ऐसे मेटाबोलाइट्स के साथ है कि उनके उपयोग से प्राप्त उत्पादों के ऑर्गेनोलेप्टिक गुण अक्सर जुड़े होते हैं।

खमीर प्रसार प्रक्रिया

खमीर कोशिकाओं की एक विशिष्ट विशेषता वानस्पतिक रूप से प्रजनन करने की उनकी क्षमता है, जब अन्य कवक के साथ तुलना की जाती है, जो बीजाणुओं के नवोदित होने या, उदाहरण के लिए, कोशिकाओं के युग्मनज (जैसे जेनेरा कैंडिडा या पिचिया) दोनों से होती है। कुछ यीस्ट यौन प्रजनन प्रक्रियाओं को लागू कर सकते हैं जिनमें मायसेलियल चरण होते हैं, जब एक ज़ीगोट का गठन और बीजाणुओं के "बैग" में इसके आगे के परिवर्तन को देखा जाता है। कुछ यीस्ट जो माइसेलियम बनाते हैं (उदाहरण के लिए, जेनेरा एंडोमाइसेस या गैलेक्टोमाइसेस) अलग-अलग कोशिकाओं - आर्थ्रोस्पोर्स में विघटित होने में सक्षम हैं।

चावल। 8. खमीर का प्रजनन।

खमीर की वृद्धि किस पर निर्भर करती है?

खमीर जीवों की वृद्धि प्रक्रिया विभिन्न पर्यावरणीय कारकों - तापमान, आर्द्रता, अम्लता, आसमाटिक दबाव पर निर्भर करती है। अधिकांश खमीर मध्यम तापमान पसंद करते हैं, और उनमें से व्यावहारिक रूप से कोई चरमपंथी प्रजातियां नहीं हैं जो बहुत अधिक या इसके विपरीत, कम तापमान पसंद करती हैं। प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों को सहन करने में सक्षम प्रजातियों का अस्तित्व ज्ञात है। कुछ खमीर जीवों के विकास और विकास को दबाने के लिए एंटीबायोटिक्स का उपयोग किया जा सकता है।

चावल। 9. खमीर का उत्पादन।

खमीर के क्या फायदे हैं

अक्सर घर या उद्योग में खमीर का उपयोग किया जाता है। मनुष्य ने लंबे समय से उन्हें अपने जीवन के लिए उपयोग करना शुरू कर दिया है, उदाहरण के लिए, रोटी और पेय तैयार करने में। आज, उनकी जैविक क्षमताओं का उपयोग उपयोगी पदार्थों के संश्लेषण में किया जाता है - पॉलीसेकेराइड, एंजाइम, विटामिन, कार्बनिक अम्ल, कैरोटीनॉयड।

चावल। 10. वाइन खमीर की गतिविधि से प्राप्त उत्पाद है।

दवा में खमीर का उपयोग

औषधीय पदार्थों के उत्पादन में जैव प्रौद्योगिकी प्रक्रियाओं में खमीर का उपयोग किया जाता है - इंसुलिन, इंटरफेरॉन, विषम प्रोटीन। डॉक्टर अक्सर कमजोर लोगों को एलर्जी रोगों के लिए शराब बनानेवाला खमीर लिखते हैं। उनका उपयोग कॉस्मेटिक उद्देश्यों के लिए बालों, नाखूनों को मजबूत करने, त्वचा की स्थिति में सुधार करने के लिए भी किया जाता है।

तथ्य यह है कि खमीर कवक है शायद कई लोगों को पता है। और राज्य के इन प्रतिनिधियों के आगे वर्गीकरण के बारे में क्या कहा जा सकता है? यह ज्ञात है कि खमीर विभाग Ascomycetes और Basidiomycetes के कवक से संबंधित है। इसका क्या मतलब है? आइए इसे एक साथ समझने की कोशिश करें।

खमीर - मशरूम

इसके अलावा, उन्होंने विकासवादी प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप अपना माइसेलियम खो दिया, जैसा कि वे मानते हैं, तरल सब्सट्रेट में रहने के लिए संक्रमण के संबंध में, जो कार्बनिक पदार्थों से समृद्ध हैं और इन जीवों के जीवन के लिए बहुत अनुकूल हैं। कुल मिलाकर, डेढ़ हजार प्रकार के खमीर होते हैं। सभी यीस्ट एककोशिकीय कवक हैं।

आयाम

इन कवक की एकल पृथक कोशिकाएं 7 माइक्रोन व्यास तक पहुंचती हैं, लेकिन कुछ 40 माइक्रोन तक बढ़ती हैं। हालांकि, कुछ खमीर जैसे लोग अभी भी अपने जीवन चक्र के चरणों में मायसेलियम बनाते हैं, और कुछ मामलों में, एक फलने वाला शरीर। वर्तमान में, उदाहरण के लिए, बेकर का खमीर पहला यूकेरियोट है जिसका जीनोम पहचाना और डिकोड किया गया है।

इतिहास का हिस्सा

खमीर - मशरूम, मनुष्य द्वारा "पालतू", और लंबे समय तक। वे लंबे समय से हजारों वर्षों से पाक उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं: बेकिंग, किण्वन की स्थिति बनाना। प्राचीन मिस्र में पहले से ही बेकरी थे और जाहिर है, खमीर का उपयोग किया जाता था। और कुछ देशों में प्राचीन काल में, अखमीरी रोटी (उदाहरण के लिए, मत्ज़ह या लवाश) पकाने के साथ, खमीर की रोटी का उत्पादन भी लोकप्रियता प्राप्त कर रहा था। मिस्रवासियों को छह हजार साल से भी पहले से जाना जाता था, और इन जीवों की मदद से लोगों ने इस झागदार पेय को पीसा।

दिलचस्प बात यह है कि कई खेतों में एक नए खट्टे के लिए पुराने के अवशेषों का उपयोग प्राचीन काल से किया जाता रहा है। इसलिए, वैज्ञानिकों के अनुसार, खमीर का चयन हुआ, जो प्रजातियां जंगली में नहीं पाई गईं, वे दिखाई दीं। और कई लोग कुछ प्रकार के खमीर को विशेष रूप से एक उत्पाद मानते हैं (उदाहरण के लिए, खेती किए गए अनाज की किस्में: गेहूं, राई और अन्य)।

जीव विज्ञान

यह उस विज्ञान का नाम है जो इन जीवों के जीवन और गतिविधि का वर्णन और अध्ययन करता है। खमीर एक कवक है और पहली बार 1881 में डेनमार्क में अलग किया गया था, और 1883 में इसे पहले से ही बीयर बनाने के लिए इस्तेमाल किया गया था। 19वीं सदी के अंत में, यीस्ट का एक वर्गीकरण बनाया गया और 20वीं सदी में ज्ञात संस्कृतियों के संग्रह और निर्धारक दिखाई दिए। खमीर पिछली शताब्दी के मध्य तक Ascomycetes विभाग के कवक से संबंधित था। वैज्ञानिकों ने उनके यौन चक्र को देखा, जापान में एक टैक्सोनोमिक समूह हो के रूप में सामान्यीकृत किया, वैज्ञानिकों में से एक ने बेसिडिओमाइसीट यीस्ट के प्रजनन को प्रेरित किया। इस प्रकार, विशेषज्ञों ने निष्कर्ष निकाला कि खमीर कवक (नीचे फोटो) राज्य के इन दो डिवीजनों (एस्कोमाइसेट्स और बेसिडिओमाइसीट्स) के बीच स्वतंत्र रूप से विकास की प्रक्रिया में बने थे। जीवों के आणविक जैविक अध्ययन द्वारा भी डेटा की पुष्टि की गई थी। वे एक टैक्सोन नहीं हैं, लेकिन, सबसे अधिक संभावना है, एक विशेष जीवन रूप।

एस्कोमाइसीट्स और बेसिडिओमाइसीट्स

तो, खमीर विभाग के कवक से संबंधित है Ascomycetes तथा Basidiomycetes (अधिक सटीक रूप से, दो अलग-अलग विभागों के लिए)। ये सभी उच्च कवक के उप-राज्य हैं। उन्हें जीवन चक्र की विशेषताओं और कुछ अन्य संकेतों से अलग किया जा सकता है: डीएनए में जोड़े, यूरिया की उपस्थिति। Ascomycetes, या marsupials, एक व्यापक विभाग है, जिसमें तीस हजार प्रजातियां शामिल हैं (वैसे, प्रसिद्ध ट्रफल इस विभाग के हैं, साथ ही साथ नैतिकता और रेखाएं)। सभी के बीच - और खमीर, जिन्हें वैज्ञानिक दूसरे एककोशिकीय जीव मानते हैं।

निवास

आमतौर पर ये जीव उन जगहों पर रहते हैं जो शर्करा से भरपूर होते हैं - फलों और जामुन, पत्तियों की सतह पर सब्सट्रेट। वे पौधों के अपशिष्ट उत्पादों पर फ़ीड कर सकते हैं: अमृत, स्राव, घाव के रस। मृत फाइटोमास का तिरस्कार न करें। वे जैविक मिट्टी के कूड़े और प्राकृतिक जल द्रव्यमान में भी रह सकते हैं। कुछ यीस्ट लकड़ी को खाने वाले कीड़ों की आंतों में भी मौजूद होते हैं। बहुत सारे खमीर और पत्ते जो एफिड्स से प्रभावित होते हैं।

आवेदन पत्र

खाना पकाने, पकाने और आसवन में कुछ प्रकार की खमीर संस्कृतियों की लंबे समय से मांग है। क्वास, ब्रेड, बीयर, वाइन इन सबसे छोटे सहायकों के बिना नहीं चल सकते। लंबे समय से मानव जाति के लिए जाने जाने वाले ये सभी यीस्ट, एस्कॉमीसेट्स विभाग के मशरूम के हैं। मजबूत अल्कोहल के उत्पादन के लिए, वे किण्वन अवस्था में आसवन में शामिल होते हैं। आजकल, कुछ खमीर संस्कृतियों का उपयोग जैव प्रौद्योगिकी की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है: ईंधन और खाद्य योजक और एंजाइम का उत्पादन। और विज्ञान में इनका प्रयोग आनुवंशिक अनुसंधान के लिए प्रायोगिक फसलों के रूप में किया जाता है।

Saccharomyces cerevisiae

मानव जीवन सूक्ष्मजीवों के बिना असंभव है, जो बहुत लाभ के हैं। वे पास में रहते हैं, हालांकि वे नग्न आंखों से दिखाई नहीं दे रहे हैं। यह लेख देखता है कि खमीर और अन्य सूक्ष्मजीव कैसे प्रजनन करते हैं।

खमीर: परिभाषा

खमीर सूक्ष्मजीव हैं जो कवक परिवार से संबंधित हैं। उनका वितरण हर जगह देखा जाता है, वे हवा में भी मौजूद होते हैं। खमीर खिलाने में सक्षम हैं। वे उप-उत्पादों का उत्पादन कर सकते हैं, पुनरुत्पादन कर सकते हैं और ऊर्जा भी उत्पन्न कर सकते हैं। पोषण चीनी है, यदि वे मौजूद नहीं हैं, तो खमीर स्टार्च को तोड़ना शुरू कर देता है। जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि की प्रक्रिया में, एक उप-उत्पाद बनता है - कार्बन डाइऑक्साइड, जो छोटे बुलबुले के रूप में निकलता है। बदले में, वे ग्लूटेन नेटवर्क द्वारा पकड़े जाते हैं, जो एक प्रोटीन पदार्थ है जिसमें आटा समृद्ध होता है।

खमीर कोशिकाओं का आकार अंडाकार, अंडाकार, अण्डाकार, कम सामान्य बेलनाकार या छड़ के आकार का, नींबू के आकार का और नाशपाती के आकार का होता है। कोशिकाओं का द्रव्यमान, आकार, आकार भिन्न होता है। उनके पैरामीटर आवास और कोशिकाओं की उम्र से प्रभावित होते हैं।

प्रत्येक सूक्ष्मजीव का प्रजनन का अपना तरीका होता है। खमीर कई है। खमीर कैसे प्रजनन करते हैं? इस प्रकार के एककोशिकीय जीवों को नवोदित और स्पोरुलेशन जैसी विधियों की विशेषता है। लेकिन कभी-कभी दो भागों में, यानी आधे में कोशिका विभाजन के परिणामस्वरूप प्रजनन होता है। इस सवाल का कि प्रजनन की कौन सी विधि खमीर की विशेषता है, इसका उत्तर सरल है - नवोदित। सामान्य तौर पर, प्रजनन का तरीका जीवन की स्थितियों और एककोशिकीय जीवों के प्रकारों से प्रभावित होता है।

नवोदित द्वारा खमीर का प्रजनन

खमीर कैसे प्रजनन करते हैं? संक्षेप में - तीन, लेकिन मुख्य नवोदित है। प्रजनन की इस विधि को वनस्पति कहा जाता है और इसमें बेटी कोशिका को मातृ कोशिका से अलग करना शामिल है। इस मामले में, खमीर को नवोदित द्वारा पुन: उत्पन्न करने के लिए कहा जाता है। यह कैसे होता है? मातृ कोशिका इसकी सतह पर एक ट्यूबरकल बनाती है, जिसे वृक्क कहा जाता है। इसका आकार बढ़ता है, और अंत में यह बढ़ता है। एक कसना (चैनल) गुर्दे और इसे पैदा करने वाली कोशिका को अलग करता है। यह धीरे-धीरे संकीर्ण होने लगता है, जिसके परिणामस्वरूप बेटी कोशिका अलग हो जाती है, जिसमें मातृ कोशिका से कोशिकीय तत्व गुजरते हैं, लेकिन पूरी तरह से नहीं, बल्कि उनमें से कुछ।

प्रजनन की यह विधि नींबू खमीर के लिए विशिष्ट है। इसके क्रियान्वयन के लिए अनुकूल परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, जिसके तहत कोशिकाओं को पर्याप्त पोषण मिलता है, अच्छी वायु पहुंच प्रदान की जाती है। खमीर प्रसार की प्रक्रिया के लिए, 25 डिग्री सेल्सियस का तापमान इष्टतम माना जाता है।खमीर किस दर से गुणा करता है? यदि परिस्थितियाँ अनुकूल होती हैं, तो प्रक्रिया में लगभग दो घंटे लग सकते हैं।

अक्सर ऐसा होता है कि युवा कोशिकाओं का अलगाव नहीं हुआ, वे मां के साथ बने रहे। ऐसे में उन पर नवोदित होने की प्रक्रिया होती है। इस विभाजन का परिणाम एक दूसरे से जुड़ी कोशिकाओं के पूरे समूह का निर्माण होता है।

स्पोरुलेशन द्वारा खमीर का प्रजनन

स्पोरुलेशन द्वारा यीस्ट के पुनरुत्पादन का दूसरा तरीका है। कोशिका के अंदर बीजाणु का निर्माण होता है। उनकी संख्या भिन्न हो सकती है: 2 से 12 टुकड़ों तक। खमीर कैसे पुनरुत्पादित करता है? प्रक्रिया दो तरीकों से हो सकती है:

• यौन - स्पोरुलेशन 2 कोशिकाओं के संलयन का परिणाम है।
• अलैंगिक - बीजाणु कोशिका के नाभिक को छोटे कणों में कुचलने के परिणामस्वरूप बनते हैं, जिनमें से प्रत्येक प्रोटोप्लाज्म के पदार्थ से घिरा होता है और एक खोल से ढका होता है।

खमीर बीजाणु

ज्यादातर मामलों में, बीजाणु आकार में गोल या अंडाकार होते हैं। वे कायिक कोशिकाओं की तुलना में बाहरी कारकों के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं। बीजाणुओं का निर्माण उन प्रतिकूल परिस्थितियों से सुगम होता है जिनमें कोशिका रहती है। उदाहरण के लिए, पोषण में एक तीव्र संक्रमण था: अच्छे से बुरे में। चूंकि बीजाणुओं का निर्माण अलैंगिक रूप से होता है, इसलिए उनमें गुणसूत्रों का एक सेट भी होता है। लेकिन ऐसे यीस्ट (एस्पोरोजेनिक) होते हैं जो बिल्कुल भी बीजाणु नहीं बनाते हैं।

खमीर कैसे प्रजनन करते हैं? यह प्रक्रिया नवोदित और स्पोरुलेशन दोनों द्वारा हो सकती है। ऐसे खमीर को "सच" कहा जाता है। कुछ प्रकार के यीस्ट में बीजाणु बनाने की क्षमता नहीं होती है। उनके प्रजनन की प्रक्रिया केवल एक ही तरीके से होती है - नवोदित द्वारा। इस तरह के खमीर को दूसरा नाम दिया गया - "झूठा"।

खमीर को कैसे वर्गीकृत किया जाता है?

कुद्रियात्सेव के वर्गीकरण के अनुसार खमीर एस्कोमाइसेट्स के वर्ग से संबंधित है। इसमें तीन परिवार शामिल हैं। परिवारों की खमीर कोशिकाएं आकार में भिन्न होती हैं, उनका प्रजनन विभिन्न तरीकों से होता है।

• सैक्रोमाइसेस परिवार। ऐसे यीस्ट में कोशिकाओं का आकार अंडाकार या अंडाकार हो सकता है। वे नवोदित द्वारा वानस्पतिक रूप से प्रजनन करते हैं। प्रतिकूल वातावरण में विकसित होने पर, खमीर एस्कोस्पोर्स की मदद से यौन प्रजनन करता है। ऐसे खमीर का जैव रासायनिक संकेत चीनी का किण्वन है। उद्योग में, खमीर का उपयोग किया जाता है, जिसे "सांस्कृतिक" कहा जाता है। उन्हें अपने विकास के लिए अम्लीय वातावरण की आवश्यकता होती है। उनकी वृद्धि और प्रजनन एरोबिक नामक स्थितियों के तहत सक्रिय होगा। खमीर अपने आवास में घुलने वाले पदार्थों के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, जिनमें उच्च सांद्रता होती है। इस संबंध में, किण्वन को ऊपर और नीचे के रूप में प्रतिष्ठित किया जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, चीनी की एक उच्च सांद्रता खमीर की महत्वपूर्ण गतिविधि की समाप्ति का कारण बनती है।
• Schizosaccharomycetes खमीर का एक परिवार है जिसकी कोशिकाएँ छड़ के आकार की होती हैं। प्रजनन विभाजन द्वारा होता है, और उन परिस्थितियों में जो कोशिका विकास के लिए प्रतिकूल होती हैं, बीजाणु का निर्माण होता है। इस तरह के खमीर किण्वन का कारण बनते हैं, जिसे अल्कोहल कहा जाता है। उनका उपयोग गर्म जलवायु वाले क्षेत्रों के उद्योग में किया जाता है, उनका उपयोग बीयर और क्यूबन रम के उत्पादन के लिए किया जाता है।
• चीनी परिवार। ऐसे यीस्ट में कोशिकाओं का आकार नींबू के आकार का होता है, प्रजनन नवोदित द्वारा होता है। ये खमीर, पिछले परिवार के प्रतिनिधियों की तरह, किण्वन - शराब का कारण बनते हैं। शराब उद्योग में, उत्पादों के निर्माण के कारण उन्हें कीट माना जाता है जिसके कारण शराब एक अप्रिय गंध प्राप्त करती है।

खमीर का महत्व क्या है?

खमीर का व्यावहारिक उपयोग बेकरी उत्पादों, शराब के उत्पादन का एक अभिन्न अंग है। इनका उपयोग शराब बनाने के साथ-साथ क्वास बनाने में भी किया जाता है। यीस्ट की रहने की स्थिति का उन पर गहरा प्रभाव पड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप उनकी कुछ किस्मों ने पृथक नामक विशेषताओं को प्राप्त कर लिया है। ऐसे खमीर को "दौड़" कहा जाता है।

उत्पादों के निर्माण के लिए, प्रत्येक उद्योग अपनी जाति का उपयोग करता है। उदाहरण के लिए, मादक पेय पदार्थों के उत्पादन के लिए, उच्च तापमान (30 डिग्री सेल्सियस तक) पर चीनी को सक्रिय रूप से किण्वित करने की उच्च क्षमता वाले खमीर की आवश्यकता होती है। धीमी-किण्वन दौड़ का उपयोग करके बीयर तैयार की जाती है। बेकिंग ब्रेड और बन्स को एक दौड़ का उपयोग करके किया जाता है जो तेजी से गुणा करती है, ऊर्जा जमा करती है और उठाती है। यही कारण है कि आटे के उत्पाद भुलक्कड़ दिखते हैं।

हालांकि, ऐसे खमीर हैं जो बीयर उत्पादन के लिए हानिकारक हैं। उत्पाद में विकसित होकर, वे एक अप्रिय स्वाद और गंध में योगदान करते हैं। ऐसे यीस्ट और यीस्ट जैसे जीव बीजाणु नहीं बना पाते हैं। इसके अलावा, उनकी उपस्थिति कच्चे माल और तैयार उत्पाद को खराब कर देती है।

मोल्ड मशरूम

पृथ्वी ग्रह पर उनकी उपस्थिति सुदूर अतीत की है: 200 मिलियन वर्ष पहले। मोल्ड में असीमित संभावनाएं हैं। यह किसी व्यक्ति की जान ले सकता है, या यह किसी व्यक्ति को मुश्किल समय में बचा सकता है। साँचा दिखने में बहुत सुंदर लगता है, लेकिन इसके बावजूद यह घिनौना है। इस प्रकार का जीव एक शाखित मायसेलियम बनाता है, जिसका आकार सूक्ष्म होता है। मशरूम, साथ ही इसी तरह के जीव, प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित किए जाते हैं।

वे किसी भी वातावरण में विकसित होते हैं, बड़ी कॉलोनियों का निर्माण करते हैं, और एक खिला वातावरण पर बस जाते हैं। उच्च तापमान, साथ ही उच्च आर्द्रता कवक के विकास के लिए विशेष रूप से अनुकूल है। विशेष रूप से, यदि भोजन मौजूद है तो मोल्ड वृद्धि को रोकना लगभग असंभव है। मशरूम आवास और भोजन के लिए सरल हैं।

मोल्ड मशरूम: संरचना

इस प्रकार के सूक्ष्मजीवों की कई किस्में होती हैं, लेकिन वे सभी विशिष्ट विशेषताओं की विशेषता होती हैं। वानस्पतिक शरीर का आधार मायसेलियम या मायसेलियम है - पतले धागे (हाइपहे) जो दृढ़ता से शाखा कर सकते हैं। हाइपहे का स्थान कवक के निपटान के क्षेत्र में सतह या सब्सट्रेट का आंतरिक भाग है। माइसेलियम बनाने वाले मोल्ड बड़े क्षेत्रों पर कब्जा कर लेते हैं। निचले कवक के मायसेलियम में एक गैर-सेलुलर संरचना होती है, जबकि मोल्डों में इसे कोशिकाओं में विभाजित किया जाता है।

कवक कैसे प्रजनन करते हैं?

कवक और खमीर अलग-अलग तरीकों से प्रजनन करते हैं। खमीर के लिए, नवोदित और स्पोरुलेशन मुख्य हैं, और कवक के लिए, माइसेलियम के कुछ हिस्सों की मदद से सबसे आसान तरीका है। माइसेलियम, एक बार एक नए क्षेत्र में, स्वतंत्र रूप से विकसित होना शुरू हो जाता है, एक एकल जीव बनाता है, और माइसेलियम, सब्सट्रेट में डूबा हुआ, मोल्ड को नमी, पोषण और खनिज मूल के पदार्थ प्रदान करता है। सब्सट्रेट की सतह के ऊपर स्थित मायसेलियम के वायु भाग पर, निकायों का निर्माण होता है, जिसके कारण मोल्ड कवक गुणा करता है।

प्रतिकूल परिस्थितियों में, कवक स्क्लेरोटियम नामक एक निष्क्रिय अवस्था का निर्माण कर सकता है। ये मजबूत पिंड होते हैं, जिनकी सतह सख्त होती है। वे आपस में जुड़े हुए हाइपहे द्वारा बनते हैं। अनुकूल परिस्थितियों में, स्क्लेरोटियम अंकुरित होता है, जिससे प्रजनन के लिए अलग-अलग अंग बनते हैं।

एक और विश्राम चरण है - क्लैमाइडोस्पोर। उनका गठन साइटोप्लाज्म के संग्रह को गांठों में शामिल करता है। इस प्रकार एक नया खोल बनता है। यह मोटा और रंगीन होता है। इस तरह के हाइप एक चेन की तरह होते हैं। बहुकोशिकीय संरचना वाले मोल्ड कवक अत्यधिक संगठित, जटिल जीव हैं।

जीवाणु

ये सूक्ष्मजीव हैं जिनमें एक ही कोशिका होती है। उनका आकार 10 माइक्रोन तक पहुंचता है। आकार में, वे रॉड के आकार, गोलाकार, घुमावदार में विभाजित होते हैं। बैक्टीरिया के पैरामीटर तब बदलते हैं जब उनके आवास के बाहरी कारक बदलते हैं।

बैक्टीरिया, मोल्ड्स, यीस्ट कैसे प्रजनन करते हैं? मशरूम मायसेलियम द्वारा, खमीर कलियों और बीजाणुओं द्वारा, और बैक्टीरिया सरल अनुप्रस्थ विखंडन द्वारा अलैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं, हालांकि वे अन्य तरीकों से प्रजनन कर सकते हैं। बैक्टीरिया शायद ही कभी नवोदित द्वारा प्रजनन करते हैं, लेकिन यौन रूप से यह एक आदिम स्तर पर होता है।

बैक्टीरियल कोशिकाओं में कैप्सूल, साइटोप्लाज्मिक मेम्ब्रेन, सेल वॉल, साइटोप्लाज्म होते हैं, जिसमें राइबोसोम, मेसोसोम, इंक्लूजन और न्यूक्लियॉइड स्थित होते हैं। कुछ जीवाणु कोशिकाओं को फ्लैगेला की उपस्थिति और बीजाणुओं के गठन की विशेषता है। कोशिकाएं खाने के तरीके में भिन्न होती हैं। इस विशेषता के अनुसार, जीवाणु स्वपोषी, विषमपोषी होते हैं। उनके सांस लेने के तरीके भी अलग-अलग होते हैं। इस संबंध में, बैक्टीरिया को एरोबेस और एनारोबेस के रूप में प्रतिष्ठित किया जाता है।

खमीर कैसे प्रजनन करते हैं? एकल-कोशिका वाले जीव - खमीर - कोशिका विभाजन सहित कई तरह से प्रजनन करते हैं। एक दिलचस्प तथ्य: एक कोशिका का विभाजन 20-25 बार हो सकता है। इसका मतलब यह है कि एक एकल कोशिका अपने विभाजन की संख्या के बराबर मात्रा में नए बनाने में सक्षम है। कोशिकाओं की एक पीढ़ी लंबे समय तक नहीं रहती है, लगभग एक से सात घंटे। इसके अस्तित्व की अवधि पर्यावरण, साथ ही साथ मातृ कोशिका की उम्र से प्रभावित होती है।

यीस्ट कवक हैं जो माइसेलियम बनाने की क्षमता खो चुके हैं। यीस्ट कवक के एक अलग वर्ग का गठन नहीं करते हैं, वे एक अलग वर्ग का गठन नहीं करते हैं, लेकिन उच्च कवक के तीसरे वर्ग से संबंधित हैं। 50% उच्च कवक एसोमाइसेट्स हैं। यीस्ट एककोशिकीय कवक हैं। आयाम - 1-10 माइक्रोन, औसत - 5-7 माइक्रोन। उनकी आकृति विज्ञान के अनुसार, वे विविध हैं: वे एक अलग आकार (अंडाकार, बेलनाकार, दरांती के आकार का) प्राप्त कर सकते हैं। झूठी मायसेलियम बना सकता है।
1. आकृति विज्ञान वानस्पतिक प्रजनन के प्रकार से निर्धारित होता है:
1.1 नवोदित। गोल, अंडाकार या अंडाकार कोशिकाएं दिखाई देती हैं। मल्टीपल बडिंग के साथ, जब सेल को सेल के कई हिस्सों में रखा जाता है, तो एक तारकीय आकार बन सकता है। मां के शरीर से गुर्दा को अलग किए बिना नवोदित होने और निरंतर नवोदित होने के परिणामस्वरूप, झूठी मायसेलियम (जीनस कैंडिडा) प्रकट होती है।
1.2 नवोदित विभाजन। गुर्दा कोशिका के आधार पर स्थित होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक नाशपाती के आकार का (एक तरफ गुर्दा) या फ्यूसीफॉर्म (दोनों तरफ गुर्दा) बन सकता है।
1.3 डिवीजन। सामान्य विभाजन दुर्लभ है, इस प्रक्रिया में 1 मातृ कोशिका 2 देती है।
2. अलैंगिक प्रजनन। यह विशेष कोशिकाओं और बीजाणुओं की मदद से किया जाता है - बैलिस्टोस्पोर, एंडोस्पोर। बैलिस्टोस्पोर एक विशेष प्रकोप पर बनता है - स्टेरिग्मा, जिसके बाद इसे दूरी में फेंक दिया जाता है। एंडोस्पोर्स मातृ कोशिका के अंदर रखे जाते हैं (2-10 में 1 कोशिका)।
3. यौन प्रजनन। उन्हें अगुणित और द्विगुणित चरण में किया जा सकता है। अधिकांश यीस्ट द्विगुणित होते हैं। सभी के लिए एक प्रकार का विकास होता है।

अगुणित खमीर का विकास चक्र
दो अगुणित कोशिकाएं एक दूसरे के साथ विलीन हो जाती हैं, प्लास्मोगैमी और कैरियोगैमी के चरण से गुजरती हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक साइक्लोइड युग्मज का निर्माण होता है। यह मितव्ययी रूप से विभाजित करता है, उपवास - न्यूनीकरण विभाजन की सहायता से। नतीजतन, मदर सेल के अंदर गुणसूत्रों के अगुणित सेट वाले एस्कोस्पोर्स की संख्या का निर्माण होता है। वे अंकुरित होते हैं और एक अगुणित वनस्पति कोशिका को जन्म देते हैं।

द्विगुणित खमीर का विकास चक्र
एक कायिक द्विगुणित कोशिका में कमी (अर्धसूत्रीविभाजन) होती है। नतीजतन, मातृ झिल्ली के नीचे गुणसूत्रों के एक अगुणित सेट वाले एस्कोस्पोर बनते हैं। एस्कस फट जाता है, अगुणित एस्कोस्पोर बाहर आते हैं और एक दूसरे के साथ विलीन हो जाते हैं। वे प्लास्मोगैमी और करयोगी के चरण से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक द्विगुणित युग्मज का निर्माण होता है। यह नवोदित द्वारा प्रजनन करता है और इस प्रकार द्विगुणित खमीर की आबादी को पुनर्स्थापित करता है।

कुद्रियात्सेव (1952) के अनुसार खमीर वर्गीकरण

1. कक्षा Ascomycetes (Ascomycetes)।
1 परिवार - Saccharomyceteceae (17 पीढ़ी), जीनस Saccharomyces:
- S.cerevisiae (शराब उत्पादन, स्टार्च प्रसंस्करण, रोटी उत्पादन);
- एस कार्ल्सबर्गेंसिस (ब्रुअरीज में);
- एस.विनी (वाइनमेकिंग में);
- एस माइनर (अंधेरे प्रकार की रोटी के लिए);
2 परिवार Shizoaccharomyceteceae (2 पीढ़ी), जीनस Shizoaccharomyces:
- शिज़ो पोम्बे (बीयर उत्पादन में);
- श. मॉस्केंसिस (वाइनमेकिंग में);
3 परिवार Saccharomycodaceae (4 पीढ़ी)।
2. वर्ग कवक अपूर्णता।
1 परिवार क्रिप्टोकोकेसी:
- 1 सबफ़ैमिली क्रिप्टोकोकाइडी;
* 1 जीनस क्रिप्टोकोकस;
* 2 जीनस टोरुलोप्सिस (केफिर, वाइनमेकिंग);
* 3 जीनस कैंडिडा (बीवीके, मायकोसेस का प्रेरक एजेंट);
* 4 जीनस पिटोरोस्पोरम (मानव त्वचा पर);
* 5 जीनस ब्रेटोनोमाइसेस (वाइनमेकिंग का एक कीट);
- 2 उपपरिवार ट्राइकोस्पोइसी (10 पीढ़ी):
* 1 जीनस ट्राइकोस्पोरन;
- तीसरा सबफ़ैमिली रोडोटोरुलाइड:
* 1 जीनस रोडोटोरुला।

मोल्ड मशरूम

(माइक्रोमाइसेट्स)
ये फिलामेंटस सूक्ष्म कवक हैं। वे अपने मायसेलियम से सतह पर एक शराबी कोटिंग बनाते हैं। उन्हें एक निश्चित आर्द्रता, तापमान और एक निश्चित सब्सट्रेट की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। माइसेलियम सब्सट्रेट में गहराई से प्रवेश करता है।
एक व्यवस्थित अर्थ में, मोल्ड कवक विषमांगी होते हैं और उच्च और निम्न दोनों कवक (ascomycetes, कवक अपूर्णता, निचला - zygomycetes) से संबंधित होते हैं। जाइगोमाइसेट्स - आर। मुकर, आर। राइजोपस।
विशेषता। Mucor - घने PS पर एक लगा हुआ लेप बनता है। शरीर का प्रतिनिधित्व सेलोसाइट मायसेलियम द्वारा किया जाता है। हाइपहाइट मायसेलियम से उत्पन्न होता है - स्पोरैंगिया के साथ स्पोरैंगियोफोर, जिस पर बीजाणु बनते हैं। Rhizopus - Mucor से भिन्न होता है कि sporangiophores गुच्छों में mycelium पर बनते हैं।


मशरूम और खमीर का लोक अर्थ
शराब, बीयर, शराब, आदि के उत्पादन में जैव प्रौद्योगिकी (बी / टी) में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बेकिंग उद्योग में, यीस्ट आर. Saccharomyces - शुष्क जीवित खमीर के रूप में उपयोग किया जाता है, जो बी विटामिन और इम्युनोमोड्यूलेटर से भरपूर होते हैं। आर। कैंडिडा - प्रोटीन-विटामिन पशुपालन में केंद्रित है। इसके अलावा, वे मूल्यवान दवाएं प्राप्त करते हैं - विटामिन डी 2, लिपिड, न्यूक्लिक एसिड। एंजाइम और कोएंजाइम, साथ ही साथ कार्बनिक अम्ल। मोल्ड कवक कार्बनिक अम्ल (साइट्रिक एसिड), एंटीबायोटिक्स आदि के उत्पादक हैं। कवक में ऐसे कीट हैं जो मनुष्यों और जानवरों के लिए रोगजनक हैं।

व्याख्यान, सार। खमीर एक प्रकार के कवक के रूप में - अवधारणा और प्रकार। वर्गीकरण, सार और विशेषताएं।

समूह की सीमाओं को स्पष्ट रूप से रेखांकित नहीं किया गया है: कई कवक, एककोशिकीय रूप में वानस्पतिक प्रजनन में सक्षम और इसलिए यीस्ट के रूप में पहचाने जाते हैं, जीवन चक्र के अन्य चरणों में एक विकसित मायसेलियम बनाते हैं, और कुछ मामलों में, मैक्रोस्कोपिक फलने वाले शरीर। पहले, इस तरह के कवक को खमीर जैसी कवक के एक अलग समूह के रूप में वर्गीकृत किया गया था, लेकिन अब उन्हें आमतौर पर खमीर के साथ माना जाता है। 18S rRNA के अध्ययन ने विशिष्ट खमीर प्रजातियों के साथ घनिष्ठ संबंध दिखाया जो केवल मायसेलियम के रूप में बढ़ने में सक्षम हैं।

खमीर कोशिकाएं आमतौर पर 3-7 माइक्रोन व्यास की होती हैं। इस बात के प्रमाण हैं कि कुछ प्रजातियां 40 माइक्रोन तक बढ़ने में सक्षम हैं।

खमीर बहुत व्यावहारिक महत्व का है, विशेष रूप से बेकर या शराब बनानेवाला का खमीर ( Saccharomyces cerevisiae) कुछ प्रजातियां वैकल्पिक और अवसरवादी रोगजनक हैं। आज तक, खमीर जीनोम को पूरी तरह से समझ लिया गया है। Saccharomyces cerevisiae(वे पहले यूकेरियोट्स बन गए जिनके जीनोम को पूरी तरह से अनुक्रमित किया गया था) और स्किज़ोसैक्रोमाइसेस पोम्बे.

कहानी

रूसी शब्द "खमीर" में "कांपना", "कांपना" शब्दों के साथ एक सामान्य जड़ है, जिसका उपयोग तरल के झाग का वर्णन करने के लिए किया जाता था, जो अक्सर खमीर द्वारा किए गए किण्वन के साथ होता है। अंग्रेज़ी शब्द " यीस्ट"(खमीर) पुरानी अंग्रेज़ी से आता है" सार», « जिस्टो", जिसका अर्थ है "फोम, फोड़ा, गैस देना"।

खमीर शायद सबसे प्राचीन "घरेलू जीवों" में से एक है। हजारों सालों से लोगों ने उन्हें किण्वन और बेकिंग के लिए इस्तेमाल किया है। प्राचीन मिस्र के शहरों के खंडहरों में, पुरातत्वविदों को मिलस्टोन और बेकरी, साथ ही बेकर्स और ब्रुअर्स की छवियां मिली हैं। ऐसा माना जाता है कि मिस्रवासियों ने 6000 ईसा पूर्व में बीयर बनाना शुरू किया था। ई।, और 1200 ईसा पूर्व तक। इ। खमीर रोटी पकाने के साथ-साथ अखमीरी रोटी पकाने की तकनीक में महारत हासिल है। एक नए सब्सट्रेट का किण्वन शुरू करने के लिए, लोगों ने पुराने के अवशेषों का इस्तेमाल किया। नतीजतन, सदियों से विभिन्न खेतों में खमीर का चयन हुआ और नई शारीरिक नस्लों का गठन किया गया जो प्रकृति में नहीं पाई गईं, जिनमें से कई को शुरू में अलग प्रजातियों के रूप में वर्णित किया गया था। वे मानव गतिविधि के समान उत्पाद हैं जैसे कि खेती वाले पौधों की किस्में।

लुई पाश्चर - वैज्ञानिक जिन्होंने मादक किण्वन में खमीर की भूमिका स्थापित की

• सैक्रोमाइकोटिना
• टैफ्रिनोमाइकोटिना
  • स्किज़ोसैक्रोमाइसेट्स

• यूरेडिनोमाइसीट्स
  • स्पोरिडायलेस

चयापचय की विशेषताएं

यीस्ट केमोऑर्गेनोहेटेरोट्रॉफ़ हैं और ऊर्जा और कार्बन के स्रोत के रूप में कार्बनिक यौगिकों का उपयोग करते हैं। उन्हें श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, हालांकि, इसकी अनुपस्थिति में, कई प्रजातियां अल्कोहल (वैकल्पिक अवायवीय) की रिहाई के साथ किण्वन के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करने में सक्षम होती हैं। बैक्टीरिया के विपरीत, वातावरण में ऑक्सीजन की उपस्थिति में मरने वाले यीस्ट के बीच कोई बाध्यकारी अवायवीय नहीं होते हैं। जब हवा को किण्वित सब्सट्रेट के माध्यम से पारित किया जाता है, तो खमीर किण्वन बंद कर देता है और सांस लेना शुरू कर देता है (क्योंकि यह प्रक्रिया अधिक कुशल है), ऑक्सीजन की खपत और कार्बन डाइऑक्साइड को छोड़ती है। यह खमीर कोशिकाओं के विकास को तेज करता है ( पाश्चर प्रभाव) हालांकि, ऑक्सीजन की पहुंच के साथ भी, माध्यम में उच्च ग्लूकोज सामग्री के मामले में, खमीर इसे किण्वित करना शुरू कर देता है ( क्रैबट्री प्रभाव).

पोषण की स्थिति पर खमीर काफी मांग कर रहा है। अवायवीय परिस्थितियों में, खमीर केवल ऊर्जा स्रोत के रूप में कार्बोहाइड्रेट का उपयोग कर सकता है, मुख्य रूप से उनसे निर्मित हेक्सोज और ओलिगोसेकेराइड। कुछ प्रजातियां ( पिचिया स्टिपाइटिस, पचीसोलन टैनोफिलस) पेंटोस को भी मेटाबोलाइज करते हैं, जैसे कि जाइलोज। श्वानिओमाइसेस ऑक्सिडेंटलिसतथा Saccharomycopsis fibuligerस्टार्च किण्वित करने में सक्षम, क्लुवेरोमाइसेस फ्रैगिलिस- इनुलिन। एरोबिक परिस्थितियों में, पचने योग्य सब्सट्रेट की सीमा व्यापक होती है: कार्बोहाइड्रेट के अलावा, वसा, हाइड्रोकार्बन, सुगंधित और एक-कार्बन यौगिक, अल्कोहल, कार्बनिक अम्ल भी होते हैं। कई और प्रजातियां एरोबिक परिस्थितियों में पेंटोस का उपयोग करने में सक्षम हैं। हालांकि, खमीर के लिए जटिल यौगिक (लिग्निन, सेल्युलोज) उपलब्ध नहीं हैं।

अमोनियम लवण सभी यीस्ट के लिए नाइट्रोजन के स्रोत हो सकते हैं, लगभग आधी प्रजातियों में नाइट्रेट रिडक्टेस होता है और नाइट्रेट्स को आत्मसात कर सकता है। एसोमाइसेट्स और बेसिडिओमाइसीट्स यीस्ट में यूरिया अपटेक पाथवे अलग-अलग होते हैं। Ascomycetes पहले इसे कार्बोक्सिलेट करता है, फिर हाइड्रोलाइज, बेसिडिओमाइसीट्स - तुरंत यूरिया के साथ हाइड्रोलाइज करता है।

व्यावहारिक उपयोग के लिए, खमीर के द्वितीयक चयापचय के उत्पाद, पर्यावरण में कम मात्रा में जारी किए जाते हैं, महत्वपूर्ण हैं: फ़्यूज़ल तेल, एसीटोइन (एसिटाइलमेथिलकारबिनोल), डायसेटाइल, ब्यूटिरिक एल्डिहाइड, आइसोमाइल अल्कोहल, डाइमिथाइल सल्फाइड, आदि। के ऑर्गेनोलेप्टिक गुण खमीर की सहायता से प्राप्त उत्पाद उन पर निर्भर करते हैं।

प्रसार

खमीर आवास मुख्य रूप से चीनी युक्त सब्सट्रेट से जुड़े होते हैं: फलों और पत्तियों की सतह, जहां वे इंट्राविटल पौधों के स्राव, फूलों के अमृत, पौधों के घाव के रस, मृत फाइटोमास आदि पर फ़ीड करते हैं, हालांकि, वे मिट्टी में भी आम हैं (विशेषकर) कूड़े और जैविक क्षितिज में) और प्राकृतिक जल। खमीर (बी। कैंडीडा, पिचिया, एम्ब्रोसियोजाइमा) लगातार आंतों और जाइलोफेज (लकड़ी खाने वाले कीड़े) के मार्ग में मौजूद होते हैं, समृद्ध खमीर समुदाय एफिड्स से प्रभावित पत्तियों पर विकसित होते हैं। जीनस के प्रतिनिधि लाइपोमाइसेसविशिष्ट मिट्टी के निवासी हैं।

जीवन चक्र

खमीर की एक विशिष्ट विशेषता एककोशिकीय अवस्था में वानस्पतिक रूप से प्रजनन करने की क्षमता है। जब कवक के जीवन चक्र की तुलना की जाती है, तो यह बीजाणु या युग्मनज नवोदित जैसा दिखता है। कई यीस्ट एक यौन जीवन चक्र के लिए भी सक्षम होते हैं (इसका प्रकार आत्मीयता पर निर्भर करता है), जिसमें मायसेलियल चरण शामिल हो सकते हैं।

कुछ खमीर जैसी कवक में जो मायसेलियम बनाती है, यह कोशिकाओं (आर्थ्रोस्पोर) में विघटित हो सकती है। यह प्रसव है एंडोमाइसेस, गैलेक्टोमाइसेस, अर्क्सुला, ट्राइकोस्पोरन. बाद के दो में, आर्थ्रोस्पोर बनने के बाद कली बनने लगते हैं। ट्राइकोस्पोरनमायसेलियल कोशिकाओं के अंदर वनस्पति एंडोस्पोर भी बनाता है।

Ascomycete खमीर चक्र

एस्कोमाइसीट हैप्लो-डिप्लोइड यीस्ट का जीवन चक्र।

एककोशिकीय एसोमाइसेट यीस्ट के लिए सबसे विशिष्ट प्रकार का वानस्पतिक प्रजनन नवोदित है, केवल स्किज़ोसैक्रोमाइसेस पोम्बेनवोदित द्वारा प्रजनन नहीं करते, बल्कि द्विआधारी विखंडन द्वारा। नवोदित की साइट एक महत्वपूर्ण नैदानिक ​​विशेषता है: ध्रुवीय नवोदित, नवोदित निशान के गठन के कारण, एपिक्युलर (नींबू के आकार का,) के गठन की ओर जाता है। सैक्रोमाईकोड्स, हेंसेनियास्पोरा, नाडसोनिया) और नाशपाती के आकार का ( स्किज़ोब्लास्टोस्पोरियन) कोशिकाएं; बहुपक्षीय कोशिका के आकार को संशोधित नहीं करता है ( Saccharomyces, पिचिया, डेबरियोमाइसेस, कैंडीडा) प्रसव के समय स्टेरिग्मैटोमाइसेस, कर्ट्ज़मैनोमाइसेस, फेलोमाइसेसनवोदित लंबे प्रकोपों ​​​​(स्टेरिग्मास) पर होता है।

एस्कोमाइसीट यीस्ट में बडिंग होलोब्लास्टिक है: मदर सेल की कोशिका भित्ति नरम हो जाती है, बाहर की ओर झुक जाती है और बेटी कोशिका की कोशिका भित्ति को जन्म देती है।

आम, विशेष रूप से एस्कोमाइसीट यीस्ट जेनेरा में कैंडीडातथा पिचिया, कोशिकाएं नवोदित होने के बाद अलग नहीं होती हैं और एक स्यूडोमाइसीलियम बनाती हैं, जो सेप्टा की साइट पर स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाले अवरोधों से अलग होती है और पिछले अंत कोशिकाओं की तुलना में कम होती है।

डीएनए पुनर्संयोजन के माध्यम से यीस्ट अपने संभोग प्रकार को बदल सकते हैं। कोशिकाओं में यह परिवर्तन लगभग 10-6 प्रति कोशिका की आवृत्ति पर होता है। मैट लोकस के अलावा, कोशिका में जीन की एक प्रति भी होती है चटाई एकतथा मटका: क्रमशः HMR (हिडन MAT राइट) और HML (हिडन MAT लेफ्ट)। लेकिन ये लोकी खामोश अवस्था में हैं। सेल काम करने वाले स्थान को बदल देता है चटाईएक प्रति के लिए। इस मामले में, उस स्थान से एक प्रतिलिपि बनाई जाती है, जो विपरीत एलील अवस्था में होती है। इस प्रक्रिया के लिए जीन जिम्मेदार है। लेकिन. यह जीन केवल अगुणित अवस्था में ही सक्रिय होता है। यह एंडोन्यूक्लिअस के लिए कोड करता है जो मैट लोकस पर डीएनए को काटते हैं। Exonucleases फिर चटाई क्षेत्र को हटा देता है और उसके स्थान पर HMR या HML की एक प्रति बदल दी जाती है।

आवेदन पत्र

कुछ प्रकार के खमीर का उपयोग मनुष्यों द्वारा लंबे समय से ब्रेड, बीयर, वाइन, क्वास आदि की तैयारी में किया जाता है। आसवन के संयोजन में, किण्वन प्रक्रियाएं मजबूत मादक पेय के उत्पादन के अंतर्गत आती हैं। यीस्ट के लाभकारी शारीरिक गुण उन्हें जैव प्रौद्योगिकी में उपयोग करने की अनुमति देते हैं। वर्तमान में, उनका उपयोग xylitol, एंजाइम, खाद्य योजक के उत्पादन और तेल प्रदूषण की सफाई के लिए किया जाता है।

यीस्ट का व्यापक रूप से विज्ञान में आनुवंशिक अनुसंधान और आणविक जीव विज्ञान के लिए मॉडल जीवों के रूप में उपयोग किया जाता है। बेकर का खमीर पूरी तरह से अनुक्रमित जीनोमिक डीएनए वाला पहला यूकेरियोट था। अनुसंधान का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र खमीर में prions का अध्ययन है।

पारंपरिक प्रक्रियाएं

बेकरी

मुख्य लेख: बेकरी

दानेदार शुष्क सक्रिय खमीर - बेकरी के लिए एक व्यावसायिक उत्पाद

बेक्ड यीस्ट ब्रेड बनाना सबसे पुरानी तकनीकों में से एक है। यह प्रक्रिया मुख्य रूप से उपयोग करती है Saccharomyces cerevisiae. वे कई माध्यमिक चयापचयों के निर्माण के साथ मादक किण्वन करते हैं, जो रोटी के स्वाद और सुगंधित गुणों को निर्धारित करते हैं। बेकिंग के दौरान अल्कोहल वाष्पित हो जाता है। इसके अलावा, आटे में कार्बन डाइऑक्साइड के बुलबुले बनते हैं, जिससे यह "उठता है" और बेक करने के बाद, रोटी को स्पंजी बनावट और कोमलता देता है। आटे में सोडा और एसिड (आमतौर पर साइट्रिक एसिड) मिलाने से भी ऐसा ही प्रभाव होता है, लेकिन इस मामले में स्वाद के यौगिक नहीं बनते हैं।

आटा आमतौर पर किण्वित शर्करा में खराब होता है, इसलिए आटे में अंडे या चीनी मिलाई जाती है। अधिक स्वाद वाले यौगिकों के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड को छोड़ने के लिए आटे को छेदा या गूंधा जाता है, और फिर फिर से "उठने" के लिए छोड़ दिया जाता है। हालांकि, एक जोखिम है कि खमीर में पर्याप्त किण्वन योग्य सब्सट्रेट नहीं है।

शराब बनाना

अंगूर उन पर खमीर की एक परत के साथ।

अंगूर के फलों की सतह पर खमीर प्राकृतिक रूप से मौजूद होता है, अक्सर वे जामुन पर एक हल्के लेप के रूप में दिखाई देते हैं, जो मुख्य रूप से बनते हैं हेंसेनियास्पोरा उवरुम. हालांकि "जंगली" एपिफाइटिक यीस्ट अप्रत्याशित किण्वन परिणाम उत्पन्न कर सकते हैं, वे आमतौर पर वाइन बैरल-निवास किण्वकों के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं करते हैं।

कटे हुए अंगूरों को 10-25% चीनी के साथ रस (जरूरी, अंगूर अवश्य) प्राप्त करने के लिए कुचल दिया जाता है। सफेद मदिरा प्राप्त करने के लिए इसके बीज और छिलके (गूदे) के मिश्रण को अलग कर लिया जाता है, यह लाल मदिरा के लिए जरूरी रहता है। फिर किण्वन द्वारा शर्करा को इथेनॉल में परिवर्तित किया जाता है। खमीर के द्वितीयक चयापचयों, साथ ही शराब की परिपक्वता के दौरान उनसे प्राप्त यौगिक, इसकी सुगंध और स्वाद निर्धारित करते हैं। कई वाइन (उदाहरण के लिए, शैंपेन) प्राप्त करने के लिए, पहले से ही किण्वित वाइन को दूसरी बार किण्वित किया जाता है।

किण्वन की समाप्ति या तो चीनी भंडार (सूखी शराब) की कमी के साथ जुड़ी हुई है, या खमीर के लिए इथेनॉल विषाक्तता की दहलीज की उपलब्धि के साथ। शेरी यीस्ट, साधारण यीस्ट के विपरीत (जो तब मर जाता है जब घोल में अल्कोहल की सांद्रता 12% तक पहुँच जाती है), अधिक स्थिर होता है। प्रारंभ में, शेरी खमीर केवल स्पेन के दक्षिण में (अंडालुसिया में) जाना जाता था, जहां, इसके गुणों के कारण, मजबूत शराब - शेरी (लंबे जोखिम के साथ 24% तक) प्राप्त की जाती थी। समय के साथ, अर्मेनिया, जॉर्जिया, क्रीमिया आदि में भी शेरी खमीर पाया गया। कुछ मजबूत बियर के उत्पादन में शेरी खमीर का भी उपयोग किया जाता है।

ब्रूइंग और क्वास

जौ माल्ट

शराब बनाने में, अनाज (ज्यादातर जौ) का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया जाता है, जिसमें बहुत अधिक स्टार्च होता है, लेकिन खमीर द्वारा थोड़ी चीनी किण्वित होती है। इसलिए, किण्वन से पहले स्टार्च हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है। इसके लिए एमाइलेज का उपयोग किया जाता है, जो अंकुरण के दौरान अनाज द्वारा ही बनते हैं। अंकुरित जौ को माल्ट कहा जाता है। माल्ट जमीन है, पानी के साथ मिलाया जाता है, और एक जरूरी उत्पादन करने के लिए उबला हुआ होता है, जिसे बाद में खमीर द्वारा किण्वित किया जाता है। नीचे-किण्वन और शीर्ष-किण्वन शराब बनाने वाले के खमीर हैं (यह वर्गीकरण डेन क्रिश्चियन हैनसेन द्वारा पेश किया गया था)।

शीर्ष-किण्वन खमीर (जैसे। Saccharomyces cerevisiae) मस्ट की सतह पर एक "कैप" बनाएं, 14-25 डिग्री सेल्सियस के तापमान को प्राथमिकता दें (यही कारण है कि शीर्ष किण्वन को गर्म भी कहा जाता है) और उच्च अल्कोहल सांद्रता को सहन करता है। नीचे (ठंडा) किण्वन खमीर ( सैक्रोमाइसेस उवरुम, सैक्रोमाइसेस कार्ल्सबर्गेंसिस) 6-10 डिग्री सेल्सियस पर इष्टतम विकास होता है और किण्वक के नीचे तक बस जाता है।

आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी में खमीर का उपयोग

शराब का औद्योगिक उत्पादन

अल्कोहलिक किण्वन एक प्रक्रिया है जो कुछ प्रकार के खमीर (किण्वन देखें) की क्रिया के तहत कार्बोहाइड्रेट (शर्करा) के जलीय घोल से इथेनॉल (CH 3 CH 2 OH) के निर्माण की ओर ले जाती है।

जैव प्रौद्योगिकी में, गन्ना, चारा मकई और कार्बोहाइड्रेट के अन्य सस्ते स्रोतों का उपयोग शराब के उत्पादन के लिए किया जाता है। किण्वित मोनो- और ओलिगोसेकेराइड प्राप्त करने के लिए, उन्हें सल्फ्यूरिक एसिड या फंगल एमाइलेज द्वारा नष्ट कर दिया जाता है। फिर अल्कोहल का किण्वन और आसवन लगभग 96% वॉल्यूम के मानक सांद्रता में किया जाता है। . जीनस का खमीर Saccharomycesहेमिकेलुलोज के मुख्य मोनोमर्स में से एक, ज़ाइलोज़ को किण्वित करने के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित किया गया था, जो सेल्युलोज के साथ-साथ हेमिकेलुलोज की महत्वपूर्ण मात्रा में युक्त वनस्पति कच्चे माल का उपयोग करते समय इथेनॉल की उपज को बढ़ाना संभव बनाता है। यह सब कीमत कम कर सकता है और हाइड्रोकार्बन ईंधन के साथ प्रतिस्पर्धा में अपनी स्थिति में सुधार कर सकता है।

पोषण और फ़ीड खमीर

हालांकि, 1990 के दशक में, माइक्रोबियल प्रोटीन के उत्पादन और उपयोग में उभरती स्वच्छ और पर्यावरणीय समस्याओं के साथ-साथ आर्थिक संकट के कारण, उत्पादन में तेजी से गिरावट आई। संचित डेटा ने मेद पोल्ट्री और जानवरों में पैप्रिन के उपयोग के कई नकारात्मक प्रभावों के प्रकट होने की गवाही दी। पर्यावरण और स्वास्थ्यकर कारणों से, इस उद्योग में रुचि भी दुनिया भर में कम हो गई है।

फिर भी, विभिन्न खमीर के अर्क अब पश्चिम में उत्पादित और बेचे जाते हैं: वेजीमाइट, मार्माइट, बोवरिल, सेनोविस। रूस में समान उत्पादन होते हैं, लेकिन उनकी मात्रा कम होती है। अर्क प्राप्त करने के लिए, या तो खमीर ऑटोलिसेट्स का उपयोग किया जाता है (कोशिकाओं को नष्ट कर दिया जाता है और प्रोटीन स्वयं कोशिकाओं के एंजाइमों के कारण उपलब्ध हो जाता है), या उनके हाइड्रोलिसेट्स (विशेष पदार्थों द्वारा विनाश)। उनका उपयोग खाद्य योजक के रूप में और व्यंजनों में स्वाद जोड़ने के लिए किया जाता है; इसके अलावा, खमीर के अर्क पर आधारित कॉस्मेटिक उत्पाद हैं।

निष्क्रिय (गर्मी उपचार द्वारा मारे गए) लेकिन नष्ट नहीं पोषण खमीर भी बेचा जाता है, विशेष रूप से प्रोटीन और विटामिन (विशेष रूप से समूह बी) की उच्च सामग्री के साथ-साथ कम वसा सामग्री के कारण शाकाहारी लोगों के साथ लोकप्रिय है। उनमें से कुछ जीवाणु मूल के विटामिन बी 12 से समृद्ध हैं।