Rodzaje drożdży grzybowych. Grzyby pleśniowe. Drożdże
1. Morfologia zależy od rodzaju rozmnażania wegetatywnego:
1.1 Pączkowanie. Pojawiają się okrągłe, jajowate lub owalne komórki. Przy wielokrotnym pączkowaniu, gdy komórka jest położona w kilku częściach komórki, może powstać gwiaździsty kształt. W wyniku pączkowania bez oddzielenia nerki od ciała matki i dalszego pączkowania pojawia się grzybnia fałszywa (rodzaj Candida).
1.2 Podział początkujący. Nerka leży u podstawy komórki, w wyniku czego może powstać gruszkowata (nerka po jednej stronie) lub wrzecionowata (nerka po obu stronach).
1.3 Podział. Normalny podział jest rzadki, w tym procesie 1 komórka macierzysta daje 2.
2. Rozmnażanie bezpłciowe. Odbywa się to za pomocą specjalnych komórek i zarodników - balistospor, endospor. Ballistospor tworzy się na specjalnym wyrostku - sterigma, po czym jest wyrzucany na odległość. Endospory są układane wewnątrz komórki macierzystej (2-10 w 1 komórce).
3. Rozmnażanie płciowe. Mogą być przeprowadzane w fazie haploidalnej i diploidalnej. Większość drożdży jest diploidalna. Dla każdego istnieje rodzaj rozwoju.
Cykl rozwojowy drożdży haploidalnych
Dwie komórki haploidalne łączą się ze sobą, przechodzą przez etap plazmogamii i karyogamii, w wyniku czego powstaje cykloidalna zygota. Dzieli się mitotycznie, na czczo - za pomocą podziału redukcyjnego. W rezultacie wewnątrz komórki macierzystej powstaje liczba n askospor zawierających haploidalny zestaw chromosomów. Kiełkują i dają początek haploidalnej komórce wegetatywnej.
Cykl rozwojowy drożdży diploidalnych
Wegetatywna komórka diploidalna ulega redukcji (mejoza). W rezultacie pod błoną matczyną powstają askospory zawierające haploidalny zestaw chromosomów. Ascus pęka, haploidalne askospory wychodzą i łączą się ze sobą. Przechodzą przez etap plazmogamii i karyogamii, w wyniku czego powstaje diploidalna zygota. Rozmnaża się przez pączkowanie iw ten sposób odbudowuje populację drożdży diploidalnych. 
Klasyfikacja drożdży według Kudryavtseva (1952)
1. Klasa Ascomycetes (Ascomycetes).
1 rodzina - Saccharomyceteceae (17 rodzajów), rodzaj Saccharomyces:
- S.cerevisiae (produkcja alkoholu, przetwórstwo skrobi, produkcja pieczywa);
- S. Carlsbergensis (w browarach);
- S.vini (w winiarstwie);
- S.minor (dla ciemnych rodzajów chleba);
2 rodziny Shizoaccharomyceteceae (2 rodzaje), rodzaj Shizoaccharomyces:
- Schizoes pombe (w produkcji piwa);
- Sch. Mosquensis (w winiarstwie);
3 rodziny Saccharomycodaceae (4 rodzaje).
2. Klasa grzybów niedoskonałych.
1 rodzina Cryptokoccaceae:
- 1 podrodzina Cryptococcaideae;
*1 rodzaj Cryptococcus;
* 2 rodzaje Torulopsis (kefir, produkcja wina);
* 3 rodzaj Candida (BVK, czynnik wywołujący grzybice);
* 4 rodzaj Pitorosporum (na ludzkiej skórze);
* 5 rodzajów Brettonomyces (szkodnik winiarski);
- 2 podrodziny Trichospoiceae (10 rodzajów):
* 1 rodzaj Trichosporon;
- 3. podrodzina Rhodotoruloide:
* 1 rodzaj Rhodotorula.
grzyby pleśniowe
(mikromycety)
Są to nitkowate mikroskopijne grzyby. Tworzą puszystą powłokę na powierzchni z ich grzybni. Potrzebują określonej wilgotności, temperatury i obecności określonego podłoża. Grzybnia głęboko wnika w podłoże.
W sensie systematycznym grzyby pleśniowe są niejednorodne i należą zarówno do grzybów wyższych, jak i niższych (ascomycetes, fungi imperfecti, lower - zygomycetes). Zygomycetes - r. Mucor, r. Rhizopus.
Charakterystyka. Mucor - na gęstym PS tworzy filcową powłokę. Ciało jest reprezentowane przez grzybnię celocytów. Z grzybni powstają strzępki - sporangiofory z zarodniami, na których tworzą się zarodniki. Rhizopus - różnią się od Mucor tym, że na grzybni tworzą się sporangiofory w pęczkach. 
Ludowe znaczenie grzybów i drożdży
Szeroko stosowany w biotechnologii (b/t) przy produkcji alkoholu, piwa, wina itp. W przemyśle piekarniczym drożdże r. Saccharomyces - stosowane w postaci suchych, żywych drożdży, które są bogate w witaminy z grupy B oraz immunomodulatory. R. Candida - koncentraty białkowo-witaminowe w hodowli zwierząt. Dodatkowo otrzymują cenne leki – witaminę D2, lipidy, kwasy nukleinowe. Enzymy i koenzymy oraz kwasy organiczne. grzyby pleśniowe są producentami kwasów organicznych ( kwas cytrynowy), antybiotyki itp. Wśród grzybów znajdują się szkodniki chorobotwórcze dla ludzi i zwierząt.
Grzyby to starożytne organizmy heterotroficzne, które zajmują szczególne miejsce w ogólnym systemie żywej przyrody. Mogą być zarówno mikroskopijnie małe, jak i sięgać kilku metrów. Osadzają się na roślinach, zwierzętach, ludziach lub martwych szczątkach organicznych, na korzeniach drzew i traw. Ich rola w biocenozach jest wielka i zróżnicowana. W łańcuchu pokarmowym są to rozkładacze – organizmy, które żywią się martwymi pozostałościami organicznymi, poddając te pozostałości mineralizacji prostym związkom organicznym.
Grzyby odgrywają pozytywną rolę w przyrodzie: są pokarmem i lekarstwem dla zwierząt; tworząc korzeń grzyba, pomagaj roślinom wchłaniać wodę; Jako składnik porostów grzyby stanowią siedlisko dla glonów.
Grzyby to pozbawione chlorofilu organizmy niższe, zrzeszające około 100 000 gatunków, od małych mikroskopijnych organizmów po takie olbrzymy jak hubka, wielka purchawka i kilka innych.
W systemie świata organicznego grzyby zajmują szczególną pozycję, reprezentując odrębne królestwo wraz z królestwami zwierząt i roślin. Są pozbawione chlorofilu i dlatego wymagają do odżywiania gotowej materii organicznej (należą do organizmów heterotroficznych). Dzięki obecności mocznika w metabolizmie, w błonie komórkowej - chityny, produktu rezerwowego - glikogenu, a nie skrobi - zbliżają się do zwierząt. Z drugiej strony w sposobie odżywiania się (pochłaniając, a nie połykając pokarm), przez nieograniczony wzrost przypominają rośliny.
Grzyby mają również cechy, które są dla nich unikalne: u prawie wszystkich grzybów ciałem wegetatywnym jest grzybnia lub grzybnia składająca się z włókien - strzępek.
Są to cienkie, jak nici, rurki wypełnione cytoplazmą. Nici tworzące grzyba mogą być ciasno lub luźno splecione, rozgałęzione, rosnąć razem, tworząc widoczne gołym okiem błony przypominające filc lub wiązki.
U wyższych grzybów strzępki dzielą się na komórki.
Komórki grzybów mogą mieć od jednego do kilku jąder. Oprócz jąder komórkowych w komórkach występują inne składniki strukturalne (mitochondria, lizosomy, retikulum endoplazmatyczne itp.).
Struktura
Ciało zdecydowanej większości grzybów zbudowane jest z cienkich formacji nitkowatych - strzępek. Ich połączenie tworzy grzybnię (lub grzybnię).
Grzybnia poprzez rozgałęzienie tworzy dużą powierzchnię, która zapewnia wchłanianie wody i składniki odżywcze. Konwencjonalnie grzyby dzielą się na niższe i wyższe. Na niższe grzyby strzępki nie mają przegród poprzecznych, a grzybnia jest pojedynczą silnie rozgałęzioną komórką. U wyższych grzybów strzępki dzielą się na komórki.
Komórki większości grzybów pokryte są twardą skorupą, której zoospory i organizm wegetatywny niektórych pierwotniaków jej nie posiadają. Cytoplazma grzyba zawiera białka strukturalne i enzymy, aminokwasy, węglowodany i lipidy niezwiązane z organellami komórkowymi. Organelle: mitochondria, lizosomy, wakuole zawierające substancje rezerwowe - volutin, lipidy, glikogen, tłuszcze. Nie ma skrobi. Komórka grzyba ma jedno lub więcej jąder.
reprodukcja
Grzyby rozmnażają się wegetatywnie, bezpłciowo i płciowo.
Wegetatywny
Rozmnażanie odbywa się przez części grzybni, specjalne formacje - oidia (powstałe w wyniku rozpadu strzępek na oddzielne krótkie komórki, z których każda daje początek nowemu organizmowi), chlamydospory (powstają w podobny sposób , ale mają grubszą skorupkę w ciemnym kolorze, dobrze tolerują niekorzystne warunki), przez pączkowanie grzybni lub pojedynczych komórek.
Do bezpłciowego rozmnażania wegetatywnego urządzenia specjalne nie są potrzebne, ale potomków jest niewielu, ale niewielu.
Przy bezpłciowym rozmnażaniu wegetatywnym komórki włókienkowe nie różnią się od sąsiednich, rosną w cały organizm. Czasami zwierzęta lub ruchy środowiskowe rozrywają strzępki.
Zdarza się, że przy niekorzystnych warunkach sama nić rozpada się na osobne komórki, z których każda może wyrosnąć na całego grzyba.
Czasami na nitce tworzą się narośla, które rosną, odpadają i dają początek nowemu organizmowi.
Często niektóre komórki tworzą grubą skorupę. Mogą wytrzymać wysuszenie i zachować żywotność do dziesięciu lat lub dłużej oraz kiełkować w sprzyjających warunkach.
W rozmnażaniu wegetatywnym DNA potomstwa nie różni się od DNA rodzica. Przy takiej reprodukcji specjalne urządzenia nie są potrzebne, ale liczba potomstwa jest niewielka.
bezpłciowy
Podczas bezpłciowego rozmnażania zarodników włókno grzyba tworzy specjalne komórki, które tworzą zarodniki. Komórki te wyglądają jak gałęzie, które nie są w stanie rosnąć i oddzielać od siebie zarodniki, lub jak duże bańki, wewnątrz których tworzą się zarodniki. Takie formacje nazywane są zarodniami.
W rozmnażaniu bezpłciowym DNA potomstwa nie różni się od DNA rodzica. Na tworzenie każdego zarodnika zużywa się mniej substancji niż na jednego potomka podczas rozmnażania wegetatywnego. Bezpłciowo jedna osoba wytwarza miliony zarodników, więc grzyb jest bardziej podatny na pozostawienie potomstwa.
seksualny
Podczas rozmnażania płciowego pojawiają się nowe kombinacje postaci. W tej reprodukcji DNA potomstwa powstaje z DNA obojga rodziców. Grzyby łączą DNA na różne sposoby.
Różne sposoby zapewnienia integracji DNA podczas rozmnażania płciowego grzybów:
W pewnym momencie jądra łączą się, a następnie nici DNA rodziców wymieniają fragmenty DNA i rozdzielają się. W DNA potomka znajdują się obszary otrzymane od obojga rodziców. Dlatego potomek jest nieco podobny do jednego rodzica i pod pewnymi względami do drugiego. Nowa kombinacja cech może zmniejszyć i zwiększyć żywotność potomstwa.
Reprodukcja polega na połączeniu gamet męskich i żeńskich, w wyniku czego powstaje zygota. W grzybach rozróżnia się izo-, hetero- i oogamię. Produkt reprodukcyjny grzybów niższych (oospor) kiełkuje w zarodnik, w którym rozwijają się zarodniki. W workowcach (torbaczach) w wyniku procesu płciowego powstają worki (worki) - struktury jednokomórkowe, zwykle zawierające 8 askospor. Worki formowane bezpośrednio z zygoty (w dolnych workowcach) lub na strzępkach askogennych rozwijających się z zygoty. W torbie łączą się jądra zygoty, następuje podział mejotyczny jądra diploidalnego i tworzenie haploidalnych askospor. Torba aktywnie uczestniczy w dystrybucji askospor.
W przypadku podstawczaków charakterystyczny jest proces seksualny - somatogamia. Polega na fuzji dwóch komórek grzybni wegetatywnej. Produktem seksualnym jest podstawka, na której powstają 4 bazydiospory. Bazydiospory są haploidalne, dają początek haploidalnej grzybni, która jest krótkotrwała. Przez fuzję haploidalnej grzybni powstaje grzybnia dikariotyczna, na której powstają podstawki z bazydiosporami.
W niedoskonałych grzybach, aw niektórych przypadkach w innych, proces seksualny zostaje zastąpiony przez heterokariozę (różnorodność) i proces paraseksualny. Heterokarioza polega na przechodzeniu genetycznie niejednorodnych jąder z jednego segmentu grzybni do drugiego poprzez tworzenie zespoleń lub fuzję strzępek. W tym przypadku nie dochodzi do fuzji jąder. Fuzja jąder po ich przejściu do innej komórki nazywana jest procesem paraseksualnym.
Włókna grzyba rosną przez podział poprzeczny (włókna nie dzielą się wzdłuż komórki). Cytoplazma sąsiednich komórek grzyba jest jedną całością - w przegrodach między komórkami znajdują się dziury.
Żywność
Większość grzybów wygląda jak długie włókna, które wchłaniają składniki odżywcze z całej powierzchni. Grzyby pochłaniają niezbędne substancje z żywych i martwych organizmów, z wilgoci gleby i wody z naturalnych zbiorników.
Grzyby wydzielają substancje, które rozbijają cząsteczki substancji organicznych na części, które grzyb może wchłonąć.
Ale pod pewnymi warunkami bardziej przydatne jest, aby ciało było nicią (jak grzyb), a nie guzem (torbielą) jak bakteria. Sprawdźmy, czy tak jest.
Prześledźmy bakterię i rosnące włókno grzyba. Mocny roztwór cukru jest pokazany na brązowo, słaby na jasnobrązowy, a woda bez cukru na biało.
Można stwierdzić, że rosnący organizm nitkowaty może trafić w miejsca bogate w pokarm. Im dłuższa nić, tym większa podaż substancji, które nasycone komórki mogą wydać na wzrost grzyba. Wszystkie strzępki zachowują się jak części jednej całości, a sekcje grzyba, raz w miejscach bogatych w żywność, karmią cały grzyb.
grzyby pleśniowe
Grzyby pleśniowe osadzają się na zwilżonych szczątkach roślin, rzadziej zwierząt. Jednym z najczęstszych grzybów jest mucor, czyli pleśń główkowata. Grzybnię tego grzyba w postaci najcieńszych białych strzępek można znaleźć na czerstwym chlebie. Strzępki śluzu nie są oddzielone przegrodami. Każda strzępka to jedna silnie rozgałęziona komórka z kilkoma jądrami. Niektóre gałęzie komórki wnikają w podłoże i wchłaniają składniki odżywcze, inne wznoszą się. Na szczycie tego ostatniego tworzą się czarne zaokrąglone głowy - zarodnie, w których tworzą się zarodniki. Dojrzałe zarodniki przenoszone są przez prądy powietrzne lub przy pomocy owadów. W sprzyjających warunkach zarodnik kiełkuje w nową grzybnię (grzybnię).
Drugim przedstawicielem grzybów pleśniowych jest penicillium, czyli szara pleśń. Grzybnia penicilla składa się ze strzępek rozdzielonych poprzecznymi przegrodami na komórki. W górę unoszą się strzępki, a na ich końcach tworzą się gałązki przypominające pędzle. Na końcu tych gałęzi powstają zarodniki, za pomocą których rozmnaża się penicillium.
grzyby drożdżowe
Drożdże to jednokomórkowe nieruchome organizmy o owalnym lub wydłużonym kształcie, wielkości 8-10 mikronów. Nie tworzą prawdziwej grzybni. Komórka ma jądro, mitochondria, wiele substancji (organicznych i nieorganicznych) gromadzi się w wakuolach, zachodzą w nich procesy redoks. Drożdże gromadzą wolutiny w komórkach. Rozmnażanie wegetatywne przez pączkowanie lub podział. Zarodnikowanie następuje po wielokrotnym rozmnażaniu przez pączkowanie lub podział. Jest to łatwiejsze dzięki gwałtownemu przejściu od obfitego odżywiania do małego, z dostawą tlenu. W komórce liczba zarodników jest sparowana (zwykle 4-8). U drożdży znany jest również proces płciowy.
Grzyby drożdżowe, czyli drożdże, znajdują się na powierzchni owoców, na resztkach roślinnych zawierających węglowodany. Drożdże różnią się od innych grzybów tym, że nie mają grzybni i są pojedynczymi, najczęściej owalnymi komórkami. W słodkim środowisku drożdże powodują fermentację alkoholową, w wyniku której etanol i dwutlenek węgla:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + energia.
Proces ten jest enzymatyczny, przebiega z udziałem kompleksu enzymów. Uwolniona energia jest wykorzystywana przez komórki drożdży do procesów życiowych.
Drożdże rozmnażają się przez pączkowanie (niektóre gatunki przez rozszczepienie). Podczas pączkowania na komórce powstaje wybrzuszenie przypominające nerkę.
Jądro komórki macierzystej dzieli się, a jedno z jąder potomnych przechodzi w wybrzuszenie. Wybrzuszenie szybko rośnie, zamienia się w niezależną komórkę i oddziela się od matki. Przy bardzo szybkim pączkowaniu komórki nie mają czasu na rozdzielenie, w wyniku czego uzyskuje się krótkie kruche łańcuchy.
Co najmniej ¾ wszystkich grzybów to saprofity. Saprofityczny sposób odżywiania kojarzony jest głównie z produktami pochodzenie roślinne(kwasowy odczyn środowiska i skład substancji organicznych pochodzenia roślinnego są bardziej korzystne dla ich życia).
Grzyby symbiontowe kojarzone są głównie z roślinami wyższymi, mszakami, glonami, rzadziej ze zwierzętami. Przykładem mogą być porosty, mikoryza. Mikoryza to współistnienie grzyba z korzeniami rośliny wyższej. Grzyb pomaga roślinie przyswajać trudno dostępne substancje humusowe, wspomaga wchłanianie składników mineralnych, wspomaga metabolizm węglowodanów za pomocą swoich enzymów, aktywuje enzymy roślin wyższych i wiąże wolny azot. Z wyższej rośliny grzyb najwyraźniej otrzymuje związki wolne od azotu, tlen i wydzieliny korzeni, które sprzyjają kiełkowaniu zarodników. Mikoryza jest bardzo powszechna wśród roślin wyższych, występuje nie tylko w turzycy, roślinach kapustnych i wodnych.
Ekologiczne grupy grzybów
grzyby glebowe
Grzyby glebowe biorą udział w mineralizacji materii organicznej, tworzeniu próchnicy itp. W tej grupie wyróżnia się grzyby, które dostają się do gleby tylko w określonych okresach życia, oraz grzyby ryzosfery roślin, które żyją w strefie ich systemu korzeniowego.
Specjalistyczne grzyby glebowe:
- koprofili- grzyby żyjące na glebach bogatych w próchnicę (hałdy obornika, miejsca gromadzenia się odchodów zwierząt);
- keratynofile- grzyby żyjące na włosach, rogach, kopytach;
- ksylofity- grzyby rozkładające drewno, wśród nich niszczyciele drewna żywego i martwego.
grzyby domowe
Grzyby domowe - niszczyciele drewnianych części budynków.
grzyby wodne
Należą do nich grupa grzybów mikoryzowych symbiontów.
Grzyby, które rozwijają się na materiałach przemysłowych (na metalu, papierze i produktach z nich)
grzyby cap
Grzyby kapeluszowe osiadają na bogatej w próchnicę glebie leśnej i czerpią z niej wodę, sole mineralne i trochę materii organicznej. Część materii organicznej (węglowodany) otrzymują z drzew.
Grzyb to główna część każdego grzyba. Rozwija się owocniki. Kapelusz i łodyga składają się z włókien grzybni ściśle przylegających do siebie. W łodydze wszystkie nici są takie same, a w czapce tworzą dwie warstwy - górną pokrytą skórką zabarwioną różnymi pigmentami i dolną.
U niektórych grzybów dolna warstwa składa się z licznych kanalików. Takie grzyby nazywane są rurkami. W innych dolna warstwa nasadki składa się z promieniowo ułożonych płyt. Takie grzyby nazywane są płytkami. Na płytkach i ścianach kanalików powstają zarodniki, za pomocą których grzyby się rozmnażają.
Strzępki grzybni oplatają korzenie drzew, wnikają w nie i rozprzestrzeniają się między komórkami. Pomiędzy grzybnią a korzeniami roślin powstaje kohabitacja pożyteczna dla obu roślin. Grzyb dostarcza roślinom wodę i sole mineralne; zastępując włośniki na korzeniach, drzewo oddaje mu część węglowodanów. Tylko przy tak ścisłym połączeniu grzybni z niektórymi gatunkami drzew możliwe jest tworzenie owocników u grzybów kapustnych.
Formacja zarodnikow
W kanalikach lub na płytkach czapki powstają specjalne komórki - zarodniki. Dojrzałe, drobne i lekkie zarodniki wysypują się, są podnoszone i przenoszone przez wiatr. Przenoszą je owady i ślimaki, a także wiewiórki i zające jedzące grzyby. Zarodniki nie są trawione narządy trawienne te zwierzęta i są wyrzucane wraz z odchodami.
W wilgotnej, bogatej w próchnicę glebie kiełkują zarodniki grzybów, z których rozwijają się włókna grzybni. Grzybnia, powstająca z pojedynczego zarodnika, może tworzyć nowe owocniki tylko w rzadkich przypadkach. U większości gatunków grzybów owocniki rozwijają się na grzybniach utworzonych przez połączone komórki włókien pochodzących z różnych zarodników. Dlatego komórki takiej grzybni są dwujądrowe. Grzybiarz rośnie powoli, mając tylko zgromadzone zapasy składników odżywczych, tworzy owocniki.
Większość gatunków tych grzybów to saprofity. Rozwijają się na glebie próchnicznej, martwych resztkach roślinnych, część na oborniku. Ciało wegetatywne składa się ze strzępek, które tworzą grzybnię znajdującą się pod ziemią. W procesie rozwoju na grzybni wyrastają parasolowate owocniki. Kikut i kapelusz składają się z gęstych wiązek włókien grzybni.
U niektórych grzybów na spodniej stronie kapelusza płytki rozchodzą się promieniście od środka do obrzeża, na których rozwijają się podstawki, aw nich zarodniki są hymenoforem. Takie grzyby nazywane są płytkami. Niektóre gatunki grzybów mają zasnówkę (błonę niepłodnych strzępek), która chroni hymenofor. Kiedy owocnik dojrzewa, zasnówka pęka i pozostaje w postaci frędzli wzdłuż krawędzi kapelusza lub pierścienia na nodze.
U niektórych grzybów hymenofor ma kształt rurkowaty. To są grzyby rurkowe. Ich owocniki są mięsiste, szybko gniją, łatwo uszkadzane przez larwy owadów, zjadane przez ślimaki. Grzyby kapeluszowe rozmnażają się przez zarodniki i części grzybni (grzybni).
Skład chemiczny grzybów
W świeże grzyby woda stanowi 84-94% całkowitej masy.
Białka grzybowe są trawione tylko w 54-85% - gorzej niż inne białka produkty ziołowe. Asymilację utrudnia słaba rozpuszczalność białek. Tłuszcze i węglowodany są bardzo dobrze trawione. Skład chemiczny zależy od wieku grzyba, jego stanu, gatunku, warunków wzrostu itp.
Rola grzybów w przyrodzie
Wiele grzybów rośnie razem z korzeniami drzew i traw. Ich współpraca jest korzystna dla obu stron. Rośliny dają grzybom cukier i białka, a grzyby niszczą obumarłe resztki roślin w glebie i całą powierzchnią strzępek wchłaniają wodę z rozpuszczonymi w niej substancjami mineralnymi. Korzenie zrośnięte z grzybami nazywane są mikoryzą. Większość drzew i traw tworzy mikoryzę.
Grzyby pełnią w ekosystemach rolę niszczycieli. Niszczą martwe drewno i liście, korzenie roślin i zwłoki zwierząt. Wszystkie martwe szczątki zamieniają w dwutlenek węgla, wodę i sole mineralne - w to, co mogą wchłonąć rośliny. Grzyby karmione przybierają na wadze i stają się pokarmem dla zwierząt i innych grzybów.
TEMAT 2 ORGANIZMY JEDNOKOMÓRKOWE. PRZEJŚCIE DO BOGACTWA
§16. GRZYBY JEDNOKOMORKOWE - DROŻDŻE
Opisać budowę i funkcję ściany komórkowej w komórkach roślinnych. Czym jest biotechnologia?
Jakie organizmy nazywamy grzybami? Wiesz już, że grzyby są połączone w osobną grupę. Później przyjrzymy się bliżej cechom budowy, procesom życiowym i różnorodności tych organizmów. Pamiętaj tylko, że grzyby, w przeciwieństwie do roślin, nie są zdolne do fotosyntezy. Mogą spożywać tylko roztwory substancji organicznych. Komórka grzyba ma gęstą błonę komórkową podobną do komórek roślinnych. Zawiera specjalny węglowodan - chitynę.
Interesujące jest to, że chityna węglowodanowa jest również częścią powłoki owadów.
Rozważ Rysunek 65, A. Większość grzybów ma ciało w postaci pojedynczych nitek. Ich połączenie nazywa się grzybnią.
Ryż. 65. A. Schemat budowy grzyba: zwróć uwagę na nitki grzyba (1) znajdujące się w glebie.
Zrobiłbym. Struktura komórek drożdży:
1 - błona komórkowa;
2 - cytoplazma; 3 - wakuola
Sok z 3 komórek; 4 - rdzeń
Wśród grzybów występują zarówno wielokomórkowe, jak i jednokomórkowe. W tej lekcji zapoznamy się z jednokomórkowymi przedstawicielami grzybów - drożdży. W przeciwieństwie do większości grzybów nie tworzą nitek grzybów. Komórki drożdży są kuliste lub owalne (ryc. 65, B).
Drożdże mogą żyć w zbiornikach wodnych, ale na lądzie przynoszą korzyści miejscom bogatym w węglowodany. Może to być powierzchnia owoców i liści, nektar kwiatów i tym podobne. W glebie występuje niewielu przedstawicieli drożdży. Najbardziej znanymi drożdżami są drożdże cukrowe lub piekarnicze.
Ryż. 66. Proces pączkowania w drożdżach:
1 - komórka macierzysta; 2 - tworzenie nerek (a); 3 - łańcuchy komórek
Drożdże cukrowe rozmnażają się przez tzw. pączkowanie (ryc. 66). W tym samym czasie od komórki macierzystej oddzielany jest mniejszy pączek potomny. U innych przedstawicieli drożdży rozmnażanie jest możliwe poprzez podzielenie komórki na pół.
W sprzyjających warunkach (wysoka temperatura, wystarczająco cukry, tlen) drozdze zdolne do odbijania się tak szybko, że tworzą łańcuchy komórek. Komórki w takich łańcuchach nie trzymają się dość ciasno. Dzięki temu można je łatwo oddzielić od siebie. Każda komórka macierzysta może wytworzyć 20-30 pąków.
Jakie znaczenie mają drożdże w przyrodzie i życiu człowieka? Drożdże były używane przez ludzi do wypieku chleba od czasów starożytnych. Badania archeologiczne wykazały, że w starożytnym Egipcie drożdże cukrowe były używane do wypieku chleba ponad 4500 lat temu.
Ciasto, w którym stosuje się drożdże, staje się kruche i nabiera przyjemnego smakowitość. W wyniku czego? Podczas życia drożdży uwalniany jest dwutlenek węgla. Pęcherzyki tego gazu unoszą ciasto i sprawiają, że staje się luźne i miękkie.
Warto wiedzieć, że drożdże piwne są bogate w witaminy. Jak wiadomo witaminy są niezbędne do prawidłowego wzrostu i rozwoju naszego organizmu. Preparaty z suchych drożdży piwnych można kupić w aptekach. Te same preparaty witaminowe na bazie drożdży stosuje się również u zwierząt domowych.
Niektóre rodzaje drożdży, których człowiek używa do produkcji dodatki do żywności bogaty w białka. Dodatki do drożdży są stosowane w produkcji pasz dla zwierząt. Są to tak zwane drożdże paszowe. Niektóre rodzaje drożdży są używane do czyszczenia zbiorników zanieczyszczonych olejami.
Warto wiedzieć, że niektóre kultury drożdży są ostatnio wykorzystywane do produkcji nowoczesnych, niedrogich biopaliw. Wykonany jest z materiału roślinnego - słomy lub odpadów z przemysłu drzewnego.
W naszym organizmie, w szczególności w jelitach, zwykle żyją drożdżaki z rodzaju Candida i nie szkodzą im. Ale w przypadku masowego rozrodu mogą powodować choroby u osób z osłabieniem układ odpornościowy. Na przykład w przypadku długotrwałego stosowania antybiotyków. Ta choroba nazywa się drozdem. Wpływa to na paznokcie, błony śluzowe jamy ustnej i inne narządy. Skuteczny środek zaradczy zapobieganie reprodukcji grzybów z rodzaju Candida w jelitach jest regularne używanie jogurt i inne produkty kwasu mlekowego które zawierają bakterie korzystne dla naszego organizmu.
WIEDZA OGÓLNA
Drożdże to jednokomórkowe grzyby. ich komórki mają kształt owalny lub kulisty. Nie tworzą włókien grzybowych.
Drożdże wolą pożywki z wysoka zawartość cukier: powierzchnie owoców i liści, nektar kwiatowy i tym podobne.
Drożdże rozmnażają się przez pączkowanie.
Drożdże cukrowe są szeroko stosowane w przemyśle piekarniczym.
Poszerz swoje słownictwo biologiczne: grzybnia, drożdże, pączkowanie.
SPRAWDŹ SWOJĄ WIEDZĘ
Wybierz jedną poprawną odpowiedź
1. Drożdże cukrowe rozmnażają się: a) dzieląc na pół; b) pączkowanie; c) kontrowersje.
2. W klatkach drożdże cukrowe błona komórkowa: a) obecna; b) nie.
Odpowiedz na pytanie
1. W jakich sektorach gospodarki człowiek używa drożdży?
2. Jaką szkodę mogą wyrządzić drożdże osobie?
Myśleć. Czemu ciasto drożdżowe czy powinienem trzymać go w ciepłym miejscu?
Drożdże to grzyb, którego komórki są mikroskopijnej wielkości (około 5 mikronów) i pączek, tworząc rodzaj kolonii. Drożdże zwykle nie tworzą grzybni. Kształt komórek drożdży jest kulisty.
W naturze drożdże żyją na powierzchni owoców, kwiatów, są obecne w powierzchniowych warstwach gleby, przewodzie pokarmowym niektórych owadów itp.
Drożdże nie są pojedynczą grupą taksonomiczną grzybów. Drożdże obejmują poszczególnych przedstawicieli dwóch działów grzybów - workowców i podstawczaków. Drożdże można uznać za specjalną formę życia, która pojawiła się w różnych rodzajach grzybów. W sumie istnieje ponad 1000 rodzajów drożdży.
Drożdże są uważane za wtórne organizmy jednokomórkowe. Oznacza to, że ich przodkami były wielokomórkowe formy grzybów, które później stały się jednokomórkowe. Obecnie istnieją osobliwe formy „przejściowe”. Tak więc niektóre grzyby na niektórych etapach cyklu życiowego mają oznaki drożdży, a na innych tworzą wielokomórkową grzybnię.
Pączkowanie to zasadniczo wegetatywne rozmnażanie drożdży, tj. tworzenie zarodników. Na komórce macierzystej tworzy się wybrzuszenie, które stopniowo rośnie, zamienia się w komórkę dorosłą i można je oddzielić od komórki macierzystej. Kiedy komórki pączkują, drożdże wyglądają jak rozgałęzione łańcuchy.
Oprócz rozmnażania wegetatywnego drożdże mają proces płciowy, gdy dwie komórki drożdży łączą się, powstaje komórka diploidalna, która następnie dzieli się, tworząc haploidalne zarodniki.
Workowce drożdżowe różnią się od podstawczaków drożdżowych cyklem życiowym, zsyntetyzowanymi substancjami, cechami pączkowania itp.
Odżywianie komórek drożdży odbywa się głównie poprzez fermentację węglowodanów o niskiej masie cząsteczkowej (cukrów). Cukry są fermentowane przez drożdże do alkoholu i dwutlenku węgla. W tym przypadku uwalniana jest energia, która trafia do procesów życiowych drożdży.
Fermentacja to oddychanie beztlenowe, czyli pozyskiwanie energii bez tlenu. Jednak drożdże mogą również oddychać tlenem. Zatem ich beztlenowość jest fakultatywna (nieobowiązkowa). Kiedy drożdże oddychają tlenem, uwalniają dwutlenek węgla, ale nie fermentują cukrów do alkoholi. Jeśli jednak cukrów jest dużo, drożdże będą go fermentować nawet w obecności tlenu.
Proces fermentacji drożdży jest wykorzystywany przez człowieka. Podczas pieczenia dwutlenek węgla wytwarzany przez drożdże sprawia, że ciasto staje się bardziej porowate. Tworzenie alkoholu przez drożdże jest wykorzystywane w produkcji wina i piwowarstwie. Również w trakcie swojego metabolizmu drożdże tworzą inne substancje ( różne oleje, alkohole itp.), które dają gotowe produkty żywieniowe specjalny smak.
Człowiek nauczył się używać drożdży od czasów starożytnych. Odnotowano ich zastosowanie w starożytnym Egipcie. Jednak o tym, że te mikroskopijne grzyby powodują powstanie testu lub powstawanie alkoholu, ludzie wtedy nie wiedzieli. Drożdże po raz pierwszy zaobserwował A. Leeuwenhoek (w 1680 r.), następnie opisał je Charles Cagnard de La Tour (1838). Jednak dopiero w 1857 r. L. Pasteur ostatecznie udowodnił, że fermentacja surowe jedzenie dostarczają organizmy i nie jest to tylko reakcja chemiczna.
Niektóre rodzaje drożdży mogą powodować choroby.
Theodor Schwan (1810-1882) nazwał komórki drożdży Zuckerpilz, Sugar Mushrooms, a nazwa ta przekształciła się w Saccharomyces, rodzaj, do którego należą wszystkie drożdże.
Drożdże należą do królestwa grzybów, dzielą się na dwa duże typy: basidomycetes, drożdże budujące pąki, nazwane tak, ponieważ dzielą się tworząc pąki; oraz workowce mające kształt pręcika i dzielące się przez wydłużenie jednego z końców.
Większość drożdży używa podziału tworzącego pąki. Chociaż prosty wzrost na pożywce hodowlanej komórek gatunku saccharomyces cerevisiae, podobnie jak większość innych gatunków drożdży, wytwarza ograniczoną liczbę pąków, około 20. Jednak tylko połowa komórek dzieli się w hodowli, a bardzo niewiele wytwarza do 20 pąków . Zatrucia, mutacje, temperatura i inne czynniki wpływają na żywotność drożdży. Pod koniec fermentacji wiele drożdży zbija się razem, co jest zjawiskiem znanym jako flokulacja. Proces flokulacji nie jest do końca poznany, ale wiadomo, że jest powodowany przez dwuwartościowe jony, takie jak magnez, wapń i mangan.
Biologia
Drożdże - żywe organizmy utworzone przez pojedynczą komórkę. Każda komórka, kulista lub jajowata, to grzyb, którego wielkość nie przekracza 6-8 tysięcznych milimetra.
Drożdże, jak każdy inny żywy organizm, żyją dzięki obecności tlenu (aerobioza). Ale mają zdolność przystosowania się do środowiska pozbawionego tlenu (anaerobioza).
Aby zapewnić sobie energię, mogą stosować różne substraty węglowodanowe, głównie cukry:
- glukoza jest najbardziej preferowanym pokarmem dla Saccharomyces cerevisiae
- sacharoza - natychmiast przekształcana w glukozę i fruktozę przez enzymy drożdżowe
- maltoza jest głównym endogennym substratem fermentacji chleba francuskiego
- wiele innych cukrów
W swojej ciekawej pracy naukowej Vern J. Elliot pokazał, jak drożdże wykorzystują różne rodzaje cukry. Jeśli spojrzysz na wykres, możesz zobaczyć tempo wzrostu drożdży w czasie, gdy są karmione różnymi cukrami.
Ponieważ w eksperymencie zbadano 250 rodzajów drożdży, różne rodzaje drożdże wykazały podobne wyniki, przy czym sacharoza prowadziła do najszybszego wzrostu. Można założyć, że Twoje drożdże dadzą podobny efekt.
Co to znaczy? Jeśli używasz mniej drożdży i więcej cukier trzcinowy(sacharoza), można uzyskać długotrwałe uwalnianie CO 2 . Z drugiej strony ilość i czas uwalniania CO 2 zależy bardziej od rodzaju drożdży niż od rodzaju cukru. Istnieją specyficzne zmutowane gatunki drożdży. Również żywotność kultury drożdży przed obumarciem z powodu zatrucia zależy bardziej od ilości wyprodukowanego alkoholu niż od rodzaju cukru. Kwasowość odgrywa mniej znaczącą rolę niż się powszechnie uważa. Ogólnie rzecz biorąc, najbardziej rozsądne jest stosowanie sacharozy, chociaż nie jest to konieczne.
W zależności od warunków środowiskowych drożdże rozpoczynają dwa rodzaje metabolizmu: tlenowy, beztlenowy.
Stan aerobowy
W obecności tlenu drożdże produkują dwutlenek węgla, wodę i tlen z cukru i tlenu. duża ilość energia. Ten proces metaboliczny nazywa się oddychaniem. W tych warunkach utlenianie glukozy zachodzi całkowicie (cykl Krebsa):
Glukoza + Tlen -> Dwutlenek Węgla + Woda + Energia.
Cała energia zawarta w glukozie zostaje uwolniona. Ta energia jest niezbędna do życia drożdży. Są również w stanie syntetyzować materię organiczną do wzrostu i reprodukcji. Dzieje się tak, jeśli znajdą w środowisku niezbędne składniki odżywcze, w szczególności azot.
Stan beztlenowy
Bez tlenu drożdże mogą również wykorzystywać cukier na energię w ilościach niezbędnych do życia. Ten proces metaboliczny nazywa się fermentacją (glikolizą). Cukry są przekształcane w dwutlenek węgla i alkohol. Glukoza nie jest całkowicie utleniona:
Glukoza -> Dwutlenek węgla + Alkohol + Energia
lub
C 6 H 12 O 6 + Saccharomyces cerevisiae \u003d 2C 2 H 5 OH + 2CO 2!
Powstający w wyniku tej przemiany alkohol nadal zawiera ogromną ilość energii. To tylko ułamek energii zawartej w cząsteczce glukozy, jedna dwudziesta energii wytwarzanej przez oddychanie. Proces ten zapewnia minimum energii na całe życie, ale nie pozwala na szybki podział.
Opis rodzajów drożdży
drozdze
Drożdże piekarnicze są najłatwiej dostępne. Prawdopodobnie kupisz je w najbliższym supermarkecie. Jest wysuszony aktywne drożdże. Większość z nich sprzedawana jest w małych torebkach.
Drożdże prasowane
Nazywany również słodyczą. Drożdże prasowane składają się w około 30% z suchej masy i 70% z mokrej masy. Bardzo szybko się psują i należy je przechowywać w zamrażarce.
Drożdże prasowane mają żywotność około dwóch tygodni od produkcji i rozpakowania, jeśli są przechowywane w temperaturze 23°C. W temperaturze 0-5°C sprasowane drożdże tracą około 10% swojej zdolności do wytwarzania gazu co 4 tygodnie. W temperaturze 7°C tracą 4% aktywności tygodniowo. W temperaturze 35 ° C połowa aktywności jest tracona w ciągu 3-4 dni. Można je przechowywać przez dwa miesiące w temperaturze -1°C, a następnie uzyskać produkcję CO 2 z drożdży przechowywanych przez dwa miesiące.
Do sprasowanych drożdży użyj ciepłej wody.
aktywne suche drożdże
Aktywne suche drożdże zawierają około 92% części stałych i 8% mieszaniny. Przechowywane są w chłodnym, suchym miejscu w temperaturze nieprzekraczającej 25°C. Żywotność aktywnych drożdży suchych w temperaturze pokojowej wynosi około 2 lata od daty produkcji. otwarte drożdże najlepiej przechowywać w hermetycznym pojemniku w lodówce, gdzie pozostaną aktywne przez około 4 miesiące.
Aktywne suche drożdże należy rozpuścić w czterech objętościach ciepłej wody, 10 minut po rozpuszczeniu, należy je wymieszać. Woda nie powinna być gorąca ani cieplejsza niż 35°C.
Natychmiastowe Aktywne Suche Drożdże
Drożdże aktywne instant składają się w 96% z suchej masy i 4% z mieszanki. Polecam przechowywać je w chłodnym, suchym miejscu poniżej 25°C.
Żywotność drożdży instant w temperaturze pokojowej wynosi około 2 lata od daty produkcji. Otwarte drożdże instant można przechowywać w szczelnym pojemniku w lodówce, gdzie pozostają aktywne do 4 miesięcy. Aby rozpuścić te drożdże, należy je wlać z pięcioma objętościami ciepła woda, odczekaj 10 minut i zamieszaj.
Nie ma znaczenia, jak przechowujesz drożdże w lodówce, ale jeśli je zamrozisz, przedłużysz ich trwałość. Jedynym argumentem przeciwko zamarzaniu są wahania temperatury w lodówce podczas otwierania i zamykania drzwi oraz cykli rozmrażania. Wahania temperatury niszczą komórki drożdży.
Po rozmrożeniu drożdże muszą się rozgrzać do temperatura pokojowa przed rozpuszczeniem w ciepłej wodzie. W przeciwnym razie szok termiczny może zniszczyć komórki drożdży.
drożdże piwowarskie
To specyficzny rodzaj drożdży stosowanych w piwowarstwie. Istnieje wiele rodzajów drożdży, które są używane do przygotowania różnych rodzajów piwa o bardzo różnych smakach. cechy smakowe. To nie jest „…czysta górska woda…”, ani „…ulubione ręce mistrza piwa…”. To właśnie robią drożdże. Używając różnych rodzajów drożdży, zdobądź inny smak piwo. Saccharomyces cerevisiae i Saccharomyces uvarum to odpowiednio ciemne i jasne piwa.
Pierwotne kultury drożdży produkują piwo na całym świecie. Drożdże Ale to specjalny szczep S. cerevisiae, który jest lepiej przystosowany do wyższej zawartości alkoholu. Większość z tych żywych kultur jest w postaci płynnej i nie wymaga procesu rozpuszczania, jak drożdże suszone.
Drożdże do wina lub szampana
Mogą fermentować w wyższym zakresie temperatur i są bardziej tolerancyjne wysoki poziom alkohol w roztworze, który jest toksyczny dla większości innych drożdży.
Drożdże te osadzają się na dnie, w przeciwieństwie do drożdży chlebowych i piwnych, które gromadzą się przy powierzchni w lepkiej masie. Drożdże szampańskie zwykle nie pienią się na powierzchni. Oznacza to, że przy zastosowaniu w generatorach drożdży akwariowych jest znacznie mniej problemów z dostaniem się drożdży do probówek.
Co wziąć pod uwagę
Charakter drożdży jest taki, że może wytrzymać suszenie, miażdżenie, prasowanie. Podstawową zasadą przy pracy z fermentacją jest czystość. Drożdże mogą nie przetrwać z innymi bakteriami i powinny być utrzymywane tak czyste i sterylne, jak to tylko możliwe.
Sterylność
Dokładnie wypłucz generatory drożdży gorąca woda, nie używaj mydła. Przechowuj zapasowe butelki szczelnie zamknięte. Zagotuj wodę, której chcesz użyć, wysterylizuj pokrywki. Oparz swoją dwulitrową butelkę za pomocą lejka. Gdy woda będzie gorąca, dodaj cukier i szczelnie zamknij sterylną pokrywką. Potrząśnij tym. aż cukier się rozpuści. Spowoduje to wysterylizowanie butelki, wody i cukru, nie otwieraj butelki, dopóki woda nie ostygnie do temperatury pokojowej i będziesz gotowy do dodania drożdży.
aktywacja suchych drożdży
Jeśli planujesz użyć suchych drożdży, musisz najpierw aktywować kulturę. Jak wspomniano wcześniej, drożdże potrzebują na początek środowiska tlenowego, po którym łatwo przechodzą na warunki beztlenowe. Wielu pomija ten krok i wlewa miksturę bezpośrednio do butelki. Wiele drożdżaków umiera z powodu braku czasu na dokończenie tlenowej fazy życia przed zmianą jej na beztlenową oraz z powodu zniszczenia ścian komórkowych.