Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.57: Дріжджі

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    7277

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Дріжджі - сахароміцети cerevisiae

    Пивні (ака пекарські дріжджі або комерційні дріжджі) - це організм, який використовується для підняття хліба та виробництва вина з плодів винограду. Це також надзвичайно важливо як «модельний організм» в біології. Це був перший еукаріот, який мав секвенований весь геном, і дослідження з використанням S. cervisiae були дуже важливими для розвитку нашого розуміння мейозу, мітозу та раку. Переклад наукової назви: saccharo = цукор, myces = грибок, cerevisiae = пиво, що відображає його здатність робити пиво з цукрової води. Він здійснює цей подвиг таким чином, що кілька організмів можуть, здійснюючи процеси, що називаються ферментацією, анаеробний процес дихання, який виділяє вуглекислий газ при перетворенні шести вуглецевих цукрів (глюкози та/або фруктози) в етанол. Ця ж здатність важлива у виробництві хліба, а не для виробництва спирту, а для виробництва вуглекислого газу, який діє як «розпушувач», виділяючи газ вуглекислого газу в матрицю гідратованих молекул крохмалю та білків (хлібне тісто), тим самим виробляючи продукт з легким, аерованим текстура. Як у виробництві хліба/пива, так і в наукових експериментах, те, що робить дріжджі особливо корисними, полягає в тому, що їх легко культивувати - його можна легко вирощувати (тобто він не метушливий щодо умов росту) і його легко зберегти живим/життєздатним (тобто важко вбити) і насправді може бути життєздатним при тому, що часто вважають суворими умовами — охолодження, заморожування, сушіння.

    Мікроскопія зображення дріжджів, вони являють собою невеликі яйцеподібні клітини, деякі з грудочками всередині них або меншою другою яйцеклітиною, що відходить від сторони

    Філогенія і таксономія

    Назва дріжджі - морфологічний термін, що відноситься до одноклітинних грибів. Використовуваний в цьому контексті він зовсім не відноситься до філогенії. Конвергентна еволюція призвела до одноклітинних грибів у декількох різних групах, включаючи зигоміцети (хлібні цвілі), базидіоміцети (клубні гриби) та Аскоміцети (чашкові гриби). Більшість одноклітинних грибів (дріжджів) - це аскоміцети, але навіть всередині цього філума є дріжджі, які не тісно пов'язані між собою. Комерційні дріжджі (Saccaromyces cervisiae) - це аскоміцет, як і дріжджі поділу (Schizosaccharomyces pombe), ще одні дріжджі, що використовуються в пивоварінні, а також важливий модельний організм з усім секвенованим геном. Хоча ділення дріжджів і хлібопекарських дріжджів мають схожу екологію і знаходяться в одному філумі, вони не тісно пов'язані між собою, розійшовшись один від одного понад 300 — 1000 мільйонів років тому.

    Структура

    Дріжджі взагалі є одноклітинними грибами і за формою і розміром дуже схожі на бактерії. Як і всі гриби, вони мають клітинну стінку, що складається з хітину і володіють ядром і іншими органелами, зокрема, мітохондріями. Багато в чому вони представляють гриби, які еволюціонували, щоб стати «бактеріоподібними» за своєю формою та екологією. Хлібопекарські дріжджі типові для дріжджів в цілому - вони, як правило, мають приблизно сферичну форму і близько 5 мкм в діаметрі.

    Пол і розмноження

    Пивні дріжджі в основному розмножуються безстатево, шляхом «бутонізації», що в основному є поділом клітин, але де дочірня клітина починається як розростання (брунька) батьківської клітини і врешті-решт відокремлюється. Пивні (і ділення) дріжджі здатні до сексу, коли диплоїдні клітини піддаються мейозу, утворюючи клітини, які можуть зливатися один з одним (тобто служити гаметами) для відновлення диплоїдного стану. Як дріжджі поділу, так і комерційні дріжджі можуть відбуватися як гаплоїдні або диплоїдні культури. Гаплоїдні культури можна підтримувати, не об'єднуючи різні штами спаровування, тоді як диплоїдні культури можна підтримувати, оскільки для виникнення мейозу необхідні специфічні умови культури (азотне голодування). Коли гаплоїдні клітини різних спарованих штамів стикаються один з одним, хімічна комунікація (феромони) запускають вироблення розширень ('Shmoo'), які дозволяють клітинам зливатися один з одним (плазмогамія). На діаграмі нижче синій 'a' штам виробляє мобільний хімічна (феромон) позначається синіми колами і має рецептори (червоний 'футбольні ворота'), які можуть зв'язувати феромон (червоні квадрати), вироблені червоним' альфа 'штам. Аналогічно, червоний альфа-штам має рецептори для феромонів, що виробляються синім штам «а». В обох штамах зв'язування феромонів, що виробляються сумісними штамами, індукує виробництво schmoo і можливе створення диплоїдної клітини.

    Малюнок, який ілюструє дві гаплоїдні дріжджові клітини протилежних груп спаровування; потім дві клітини ростуть один до одного, розтягуючи свої сторони; потім дві клітини злилися разом, роблячи непарну яйцеклітину з поглибленням посередині

    Матерія і енергія

    Saccharomyces - це гетеротроф із солодким зубом - він вважає за краще жити за рахунок простих цукрів, хоча деякі штами можуть розщеплювати цукрові полімери, наприклад крохмаль, на прості цукри, тим самим розширюючи його раціон. Його мінеральні потреби отримують шляхом поглинання дрібних органічних молекул (амінокислот) і мінералів, таких як фосфат. Різні штами відрізняються своєю здатністю розщеплювати органічні речовини і поглинати і метаболізувати поживні речовини; ці особливості можуть бути корисними в експериментах з генетичної/клітинної біології.

    Хімічна формула для спиртового бродіння
    Алкогольне бродіння: Дві молекули НАД+зменшуються до двох NADH, тоді як глюкоза перетворюється на дві молекули пірувату. Кожен втрачає вуглекислий газ, утворюючи два ацетальдегіди, а потім ацетальдегід зменшується до етанолу, тоді як NADH окислюється назад до NAD +, що дозволяє продовжувати процес.

    Взаємодії

    Очевидно, що дріжджі мають значну взаємодію з людиною при забезпеченні харчовими продуктами та напоями. «Рідним місцем проживання» як пивних дріжджів, так і дріжджів поділу є шкірка цукру, що містить фрукти, такі як виноград, яблука та груші, що робить «винахід» виноробства відносно легким. На додаток до етанолу, генетично інженерні дріжджі використовуються для виробництва різних сполук, включаючи інсулін. Хоча пивні дріжджі є непатогенетичними, деякі види дріжджів можуть викликати захворювання у людини та інших організмів.

    Подальше читання