Este artigo se concentrará em microorganismos interessantes como a levedura. Como eles se reproduzem? Temos que responder a esta pergunta. Você aprenderá sobre as características da reprodução da levedura.
A reprodução é a reprodução de uma nova célula,que é idêntica à mãe. Sua consequência na maioria dos organismos unicelulares é um aumento no tamanho da população. Este processo em microrganismos é principalmente devido à sua "relação" com o meio nutriente circundante. Para isso, devem ser criadas nele condições favoráveis, que regulem a ação de certas enzimas.
Os cientistas descobriram que a redução de enzimas -poderosos agentes redutores que são liberados no meio ambiente quando o crescimento do número de células de levedura é inibido. Eles agem na parede celular (nas ligações dissulfeto de proteínas). Graças a isso, a casca torna-se permeável à ingestão de nutrientes do meio ambiente. Isso garante a biossíntese de enzimas, inclusive as constitutivas.
Métodos de propagação de levedura
Vamos direto ao nosso tópico."A levedura se reproduz por esporos ou não?" - a resposta a esta pergunta é ambígua. O fato é que as células desses microrganismos, dependendo das condições de seu cultivo, podem se reproduzir sexual e vegetativamente. A forma deste último é determinada por pertencer a um grupo biologicamente independente (isto é, uma família) por divisão, brotamento e também por brotamento, que termina com divisão. Atualmente, quatro tipos de propagação vegetativa de leveduras foram descritos.
O primeiro tipo de propagação vegetativa
É observado, por exemplo, no gênero Saccharomyces (emfamília Saccharomycetaceae). Nesse caso, o material de que são compostas as membranas das células-mãe não passa diretamente para as membranas das novas células-filhas. Nos estágios iniciais de crescimento, eles o recebem pelo fato de ser sintetizado e se acumular gradativamente na base do próprio botão em formação. Nesse caso, as cicatrizes ficam nas áreas de maior curvatura da membrana celular. Freqüentemente, eles são adjacentes uns aos outros, dispostos em uma espiral ou círculo.
No entanto, esse processo não é típico de todos os microrganismos pertencentes ao grupo dos fungos unicelulares denominado "levedura". Como outras espécies se reproduzem? Vamos continuar nossa história.
Segundo tipo
O próximo tipo de propagação vegetativaobservada em leveduras dos gêneros Hanseniaspora e Saccharo-mycodes (família Saccharoinycoaaceae). Sua peculiaridade é o brotamento polar, enquanto uma cicatriz múltipla é formada. Nesse caso, o rim (com o qual a levedura se multiplica) é formado a partir da protrusão da cicatriz renal, que permaneceu do brotamento anterior, bem como do estiramento do septo entre as células.
Terceiro tipo
É observado na família das levedurasSchizosaccharomyceta-ceae (por exemplo, do gênero Schizosaccharomyces). A característica desse tipo é que o crescimento das paredes celulares é biopolar. O novo material a partir do qual as células são formadas é depositado na forma de uma protuberância anular do centro da célula até suas extremidades no local de sua divisão.
Propagação vegetativa: quarto tipo
É característico do Endomyces magnusii, seucélulas cilíndricas. Neste caso, durante a divisão, mudanças estruturais são notadas em toda a sua casca. Se houver muitas divisões, a casca é composta por várias placas, que estão localizadas em paralelo e encerradas umas nas outras na cicatriz.
Mitose
Na célula filha da mãe durantede propagação vegetativa, uma certa parte das formações estruturais do núcleo e do citoplasma passa. Antes de cada divisão celular, os cromossomos são reproduzidos de uma vez por todas ao mesmo tempo. Isso garante sua distribuição uniforme entre as células-filha e mãe. Com esse tipo de divisão nuclear, que é chamada de mitose, existe um número estritamente constante de cromossomos nas gerações celulares.
Brotamento da célula-mãe
Descobrimos que o rim é o que reproduzlevedura com método vegetativo. Se considerarmos esse processo no tempo, pode-se notar que em cerca de uma hora, em condições ideais, a célula filha está completamente formada. Mas ela sozinha não pode repetir indefinidamente o processo de florescimento. A célula-mãe tem uma média de 25-30 botões (cicatrizes de nascimento) durante sua vida. O fator limitante desse processo é uma mudança na estrutura da membrana celular, que está associada à formação de cicatrizes. Eles levam a uma diminuição em sua superfície útil, o que reduz o metabolismo, bem como o conteúdo de proteínas, DNA, RNA nas células e, por fim, leva à morte.
Mais uma maneira pode ser distinguida, observando a questão de como o fermento se multiplica. Este processo é realizado por meio de disputas. Este método é denominado sexual. Vamos morar nisso com mais detalhes.
Reprodução sexual
Levedura, cuja reprodução ocorre comosexualmente e vegetativamente, são de grande interesse deste ponto de vista. Muitos cientistas investigaram o comportamento desses microrganismos. Eles descobriram que o método sexual está associado à germinação de esporos que estão em ascos ou bolsas (são chamados de ascósporos) em células vegetativas. Como a levedura se multiplica por esporos? Vamos descobrir.
Este método é acompanhado por fissão nuclear comusando meiose. Se durante o cultivo da levedura ocorre uma transição abrupta de um ambiente completo para um pobre em nutrientes, então na presença de umidade suficiente, bem como um acúmulo significativo de substâncias de reserva na célula e acesso ao oxigênio, esporulação ocorre. Os ascósporos resultantes são resistentes a condições ambientais desfavoráveis (secagem, alta temperatura), mas são menos termoestáveis do que os esporos bacterianos. Ascósporos morrem em temperaturas em torno de 60 ° C, enquanto esporos bacterianos podem suportar temperaturas mais altas - água fervente e até mais altas.
Ascósporos geralmente são formados como resultado defusão de 2 células de levedura e subsequente divisão do núcleo fertilizado. Pode haver de um a quatro, e às vezes oito em um pedido. Se as condições para o desenvolvimento vegetativo forem favoráveis, os esporos germinam em um meio nutriente fresco e, em seguida, tornam-se células em brotamento novamente.
Ciclo de vida de levedura
Na levedura, o ciclo de vida está associado à alternânciaesporulação e reprodução vegetativa com diferentes durações dos estágios diplóide e haplóide. As leveduras sacaromicetas, nas quais há alteração das haplo e diplofases, são divididas em dois grupos: homotálica e heterotálica.
Cepas heterotálicas
As cepas heterotálicas são resistentesfases haplóide e diplóide. Ao mesmo tempo, as células diplóides são capazes de se multiplicar vegetativamente por um tempo ilimitado e, em condições desfavoráveis, podem prosseguir para a esporulação. Como resultado disso, asci são formados com esporos haplóides, cada um dos quais pertence a um dos 2 tipos de acasalamento. Neste caso, a cópula ocorre apenas quando 2 ascósporos ou células de várias cepas haplóides se encontram, como resultado dos quais zigotos são formados, e a diplofase é restaurada.
Cepas homotálicas
Cepas homotálicas de heterotálicosdiferem por apresentarem apenas diplofase estável. Os esporos haplóides isolados de asca formam uma estrutura diplóide. Em outras palavras, a auto-diploidização (fusão de células haplóides) ocorre na prole de um esporo devido ao fato de que os esporos podem se combinar em qualquer combinação de células haplóides maternas ou irmãs com seus rins.
E a levedura homotálica tem tiposacasalamento. A.F. Rusnak estudou a levedura da espécie Sacch. vini, que são usados na vinificação. Ela notou a existência de um grande conjunto de raças. Após analisar isso, a pesquisadora concluiu que sua natureza é predominantemente homotálica.
No entanto, algumas leveduras no haplóidecondição por um longo tempo são capazes de se reproduzir vegetativamente. Chizosaccharomyces e Zygosaccharomyces são exemplos. As células haplóides se fundem antes da esporulação, formando um zigoto diplóide. Então, usando meiose, ele se divide e dá origem a quatro ou oito esporos haplóides. Eles germinam e depois de um tempo começam a se reproduzir em um estado haplóide assexuadamente.
Aspectos positivos da esporulação
Ao estudar microorganismos como leveduras (comoeles se multiplicam), os cientistas notaram que o metabolismo, assim como a atividade vital geral dos microrganismos, é desacelerado durante a esporulação. Este estado garante sua sobrevivência em condições vegetativas desfavoráveis à reprodução. Portanto, a esporulação, que combina o processo de preservação e reprodução das espécies, deve ser considerada uma etapa positiva no desenvolvimento dos organismos de levedura.
Resultados da pesquisa de B. Pazonya
B. Pazonyi investigou como a levedura se reproduz.Ele obteve resultados interessantes sobre o efeito do estágio de reprodução sexuada na produtividade e atividade vital desses microrganismos. As culturas de levedura vínica que sofreram esporulação com posterior germinação de esporos e processo de diploidização superam na velocidade de fermentação do mosto de culturas que não ultrapassaram estas fases. Nos testes realizados em regime de semi-produção, observou-se uma diminuição do período de fermentação de 35 dias para 21-31.
Então, você conheceu tão interessantemicroorganismos como fermento. Como eles se reproduzem, você já sabe. Esperamos que você se lembre de quais recursos existem de duas maneiras principais. A levedura se reproduz por esporos e brotamento. Cada um desses métodos é realizado sob certas condições, e cada um deles tem suas próprias características.
