Ovaj će se članak usredotočiti na tako zanimljive mikroorganizme poput kvasca. Kako se razmnožavaju? Na ovo pitanje moramo odgovoriti. Naučit ćete o karakteristikama razmnožavanja kvasca.
Reprodukcija je reprodukcija nove stanice,koja je identična majci. Njegova posljedica u većini jednoćelijskih organizama je povećanje broja populacije. Ovaj proces u mikroorganizmima uglavnom je posljedica njihove "povezanosti" s okolnim hranjivim medijem. Za to se u njemu moraju stvoriti povoljni uvjeti koji reguliraju djelovanje određenih enzima.
Znanstvenici su otkrili da smanjenje enzima -snažna redukcijska sredstva koja se ispuštaju u okoliš kad se inhibira rast broja stanica kvasca. Djeluju na staničnu stijenku (na disulfidne proteinske veze). Zahvaljujući tome, ljuska postaje propusna za unos hranjivih sastojaka iz okoline. To osigurava biosintezu enzima, uključujući konstitutivne.
Metode razmnožavanja kvasca
Idemo izravno na našu temu."Razmnožava li se kvasac sporama ili ne?" - odgovor na ovo pitanje je dvosmislen. Činjenica je da se stanice ovih mikroorganizama, ovisno o uvjetima njihovog uzgoja, mogu reproducirati spolno i vegetativno. Oblik potonjeg određuje se pripadnošću biološki neovisnoj skupini (odnosno obitelji) dijeljenjem, pupanjem, a također i pupanjem, koje završava dijeljenjem. Trenutno su opisane četiri vrste vegetativnog razmnožavanja kvasca.
Prva vrsta vegetativnog razmnožavanja
Primjećuje se, na primjer, u rodu Saccharomyces (uobitelj Saccharomycetaceae). U ovom slučaju materijal od kojeg su sastavljene membrane matičnih stanica ne prolazi izravno na membrane novih, kćerinskih stanica. U početnim fazama rasta primaju ga kao rezultat činjenice da se sintetizira i postupno nakuplja u dnu samog pupoljka koji stvara. U ovom su slučaju ožiljci u područjima najveće zakrivljenosti stanične membrane. Često su susjedni, raspoređeni u spiralu ili krug.
Međutim, ovaj postupak nije tipičan za sve mikroorganizme koji pripadaju skupini jednoćelijskih gljiva nazvanih "kvasac". Kako se razmnožavaju druge vrste? Nastavimo našu priču.
Drugi tip
Sljedeća vrsta vegetativnog razmnožavanjauočeno u kvascu iz rodova Hanseniaspora i Saccharo-mycodes (obitelj Saccharoinycoaaceae). Njegova je osobitost polarno pupanje, dok se stvara višestruki ožiljak. U ovom slučaju, bubreg (s čim se množi kvasac) nastaje kao rezultat izbočenja bubrežnog ožiljka, koji je ostao od prethodnog pupanja, kao i istezanja septuma između stanica.
Treći tip
Primjećuje se u obitelji kvascaSchizosaccharomyceta-ceae (na primjer, iz roda Schizosaccharomyces). Karakteristično za ovu vrstu je da je rast staničnih stijenki biopolaran. Novi materijal od kojeg nastaju stanice taloži se u obliku prstenastog izdanka od središta stanice do njezinih krajeva na mjestu njezine diobe.
Vegetativno razmnožavanje: četvrti tip
Karakteristično je za Endomyces magnusii, njihovcilindrične stanice. U ovom slučaju, tijekom podjele, uočavaju se strukturne promjene u cijeloj ovojnici. Ako postoji mnogo podjela, ljuska se sastoji od nekoliko ploča, koje su paralelno smještene i zatvorene jedna u drugu na ožiljku.
Mitoza
U matičnu ćeliju majke tijekomvegetativnog razmnožavanja prolazi određeni dio strukturnih formacija jezgre i citoplazme. Prije svake diobe stanica, kromosomi se reproduciraju jednom i to sve istovremeno. To osigurava njihovu ravnomjernu raspodjelu između kćerke i majke. S ovom vrstom nuklearne diobe, koja se naziva mitoza, u staničnim generacijama postoji strogo konstantan broj kromosoma.
Pupanje matičnih stanica
Otkrili smo da je bubreg ono što se razmnožavakvasac vegetativnom metodom. Ako ovaj proces razmotrimo na vrijeme, tada se može primijetiti da se za približno jedan sat, u optimalnim uvjetima, kćer-stanica potpuno formira. Ali ona sama ne može beskrajno ponavljati postupak pupanja. Matična stanica tijekom svog života ima u prosjeku 25-30 pupova (ožiljaka od rođenja). Ograničavajući čimbenik ovog procesa je promjena strukture stanične membrane koja je povezana s stvaranjem ožiljaka. Dovode do smanjenja njegove korisne površine, što smanjuje metabolizam, kao i sadržaj proteina, DNA, RNA u stanicama i na kraju dovodi do smrti.
Može se razlikovati još jedan način, uz napomenu kako se množi kvasac. Taj se postupak provodi u sporovima. Ova metoda naziva se seksualna. Zadržimo se na tome detaljnije.
Spolno razmnožavanje
Kvasac, čija se reprodukcija događa kaoi seksualno i vegetativno, s ovog su gledišta od velikog interesa. Mnogi su znanstvenici istraživali ponašanje tih mikroorganizama. Otkrili su da je spolna metoda povezana s klijanjem spora koje se nalaze u ascima ili vrećicama (zovu ih askospore) u vegetativne stanice. Kako se kvasac množi sa sporama? Shvatimo to.
Ovu metodu prati nuklearna fisija sakoristeći mejozu. Ako tijekom uzgoja kvasca dođe do naglog prijelaza iz punopravnog okoliša u onaj hranjiv siromašan, tada u prisutnosti dovoljne vlažnosti, kao i značajnog nakupljanja rezervnih tvari u stanici i pristupa kisiku, dolazi do sporulacije javlja se. Dobivene askospore otporne su na nepovoljne uvjete okoliša (sušenje, visoke temperature), ali su manje termostabilne od spora bakterija. Askospore umiru na temperaturama oko 60 ° C, dok bakterijske spore mogu podnijeti više temperature - kipuću vodu i čak više.
Askospore se obično stvaraju kao rezultat spolnih odnosafuzija 2 stanice kvasca i naknadna dioba oplođene jezgre. Može biti od jednog do četiri, a ponekad i osam u jednom pitanju. Ako su uvjeti za vegetativni razvoj povoljni, spore klijaju u svježem hranjivom mediju, a zatim ponovno postaju pupiće stanice.
Životni ciklus kvasca
U kvascu je životni ciklus povezan s izmjenomsporulacija i vegetativno razmnožavanje s različitim trajanjem diploidnog i haploidnog stadija. Kvasci saharomiceta, u kojima dolazi do promjene haplo- i diplofaza, podijeljeni su u dvije skupine: homotalne i heterotalne.
Heterotalni sojevi
Heterotalni sojevi su otpornihaploidne i diploidne faze. Istodobno, diploidne stanice mogu se vegetativno razmnožavati neograničeno vrijeme, a pod nepovoljnim uvjetima mogu nastaviti do sporulacije. Kao rezultat toga, asci nastaju s haploidnim sporama, od kojih svaka pripada jednoj od 2 vrste parenja. U ovom slučaju, kopulacija se događa samo kada se susretnu 2 askospore ili stanice iz različitih haploidnih sojeva, uslijed čega nastaju zigote i obnavlja se diplofaza.
Homotalni sojevi
Homotalni sojevi od heterotalnihrazlikuju se po tome što imaju samo stabilnu diplofazu. Haploidne spore izolirane od aske tvore diploidnu strukturu. Drugim riječima, samo-diploidizacija (fuzija haploidnih stanica) događa se u potomstvu jedne spore zbog činjenice da se spore mogu kombinirati u bilo kojoj kombinaciji majčinih ili sestrinskih haploidnih stanica s njihovim bubregom.
I homotalni kvasac ima vrsteparenje. A.F. Rusnak je proučavao kvasac vrste Sacch. vini, koji se koriste u vinarstvu. Primijetila je da među njima postoji širok spektar rasa. Nakon analize ovoga, istraživač je zaključio da je njihova priroda pretežno homotalna.
Međutim, malo kvasca u haploiduStanje dugo mogu se vegetativno razmnožavati. Primjeri su Chizosaccharomyces i Zygosaccharomyces. Haploidne stanice spajaju se prije spora, tvoreći diploidnu zigotu. Zatim se pomoću mejoze dijeli i stvara četiri ili osam haploidnih spora. Oni klijaju i nakon nekog vremena počinju se reproducirati u haploidnom stanju aseksualno.
Pozitivni aspekti sporulacije
Proučavajući mikroorganizme poput kvasca (poputmnože se), znanstvenici su primijetili da je metabolizam, kao i opća vitalna aktivnost mikroorganizama, usporen tijekom sporulacije. Ovo stanje osigurava njihov opstanak u vegetativnim uvjetima nepovoljnim za razmnožavanje. Stoga bi sporulaciju, koja kombinira postupak očuvanja i razmnožavanja vrsta, trebalo smatrati pozitivnom fazom u razvoju kvasnih organizama.
Rezultati istraživanja B. Pazonje
B. Pazonyi istraživao je kako se kvasac razmnožava.Dobio je zanimljive rezultate o utjecaju faze spolnog razmnožavanja na produktivnost i vitalnu aktivnost ovih mikroorganizama. Kulture vinskog kvasca koje su podvrgnute sporulaciji s daljnjim klijanjem spora i postupkom diploidizacije premašuju brzinu fermentacije mošta kultura koje nisu prošle ove faze. U ispitivanjima provedenim u uvjetima poluproizvodnje zabilježeno je smanjenje fermentacijskog razdoblja s 35 dana na 21-31.
Pa, upoznali ste tako zanimljivomikroorganizmi poput kvasca. Sad znate kako se množe. Nadamo se da se sjećate koje su značajke na dva glavna načina. Kvasac se razmnožava sporama i pupoljcima. Svaka od ovih metoda provodi se pod određenim uvjetima, a svaka od njih ima svoje osobine.
