Tento článok sa zameria na zaujímavé mikroorganizmy, ako sú napríklad kvasinky. Ako sa množia? Musíme si na túto otázku odpovedať. Dozviete sa o vlastnostiach rozmnožovania kvasiniek.
Reprodukcia je reprodukcia novej bunky,ktorá je totožná s matkou. Dôsledkom väčšiny jednobunkových organizmov je zvýšenie veľkosti populácie. Tento proces v mikroorganizmoch je spôsobený hlavne ich „vzťahom“ s okolitým živným médiom. Na to musia byť v ňom vytvorené priaznivé podmienky, ktoré regulujú pôsobenie určitých enzýmov.
Vedci zistili, že redukcia enzýmov -silné redukčné činidlá, ktoré sa uvoľňujú do životného prostredia, keď je inhibovaný rast počtu kvasinkových buniek. Pôsobia na bunkovú stenu (na väzby disulfidových proteínov). Vďaka tomu sa škrupina stáva priepustnou pre príjem výživných látok z prostredia. To zaisťuje biosyntézu enzýmov vrátane konštitutívnych.
Metódy šírenia kvasiniek
Poďme priamo k našej téme.„Rozmnožujú sa kvasinky spórami alebo nie?“ - odpoveď na túto otázku je nejednoznačná. Faktom je, že bunky týchto mikroorganizmov sa v závislosti od podmienok ich kultivácie môžu množiť sexuálne a vegetatívne. Forma druhého druhu je určená príslušnosťou k biologicky nezávislej skupine (tj. Rodine) rozdelením, pučaním a tiež pučaním, ktoré sa končí rozdelením. V súčasnosti sú opísané štyri typy vegetatívneho rozmnožovania kvasiniek.
Prvý typ vegetatívneho rozmnožovania
Je to známe napríklad v rode Saccharomyces (včeľaď Saccharomycetaceae). V takom prípade materiál, z ktorého sú zložené membrány materských buniek, neprechádza priamo na membrány nových, dcérskych buniek. V počiatočných štádiách rastu ho prijímajú v dôsledku toho, že je syntetizovaný a postupne sa hromadí v spodnej časti samotného formujúceho sa púčika. V tomto prípade sú jazvy v miestach najväčšieho zakrivenia bunkovej membrány. Často navzájom susedia, sú usporiadané do špirály alebo kruhu.
Tento proces však nie je typický pre všetky mikroorganizmy patriace do skupiny jednobunkových húb nazývaných „kvasinky“. Ako sa rozmnožujú iné druhy? Poďme pokračovať v našom príbehu.
Druhý typ
Ďalší typ vegetatívneho množeniapozorované v kvasinkách rodov Hanseniaspora a Saccharo-mycodes (čeľaď Saccharoinycoaaceae). Jeho zvláštnosťou je polárne pučanie, zatiaľ čo sa vytvára viacnásobná jazva. V tomto prípade sa oblička (s ktorou sa množia kvasinky) vytvára v dôsledku výčnelku obličkovej jazvy, ktorá zostala po predchádzajúcom pučaní, ako aj natiahnutia septa medzi bunkami.
Tretí typ
Pozoruje sa to v rodine kvasiniekSchizosaccharomyceta-ceae (napríklad rodu Schizosaccharomyces). Charakteristické pre tento typ je, že rast bunkových stien je biopolárny. Nový materiál, z ktorého sa vytvárajú bunky, sa ukladá vo forme prstencového výrastku od stredu bunky k jej koncom v mieste jej rozdelenia.
Vegetatívne rozmnožovanie: štvrtý typ
Je charakteristický pre Endomyces magnusiivalcovité bunky. V tomto prípade sú počas delenia zaznamenané štrukturálne zmeny v celom jeho obale. Ak existuje veľa delení, škrupina je tvorená niekoľkými doskami, ktoré sú umiestnené paralelne a sú navzájom uzavreté na jazve.
Mitóza
Do dcérskej bunky od matky počasvegetatívneho šírenia prechádza určitá časť štruktúrnych útvarov jadra a cytoplazmy. Pred každým delením buniek sa chromozómy reprodukujú naraz a všetky súčasne. To zaisťuje ich rovnomerné rozloženie medzi dcérskou a materskou bunkou. Pri tomto type jadrového delenia, ktorý sa nazýva mitóza, existuje v bunkových generáciách striktne konštantný počet chromozómov.
Pučiace materské bunky
Zistili sme, že oblička je to, čo sa reprodukujekvasnice vegetatívnou metódou. Ak vezmeme do úvahy tento proces v čase, potom možno poznamenať, že asi za jednu hodinu sa za optimálnych podmienok dcérska bunka úplne vytvorí. Ale ona sama nemôže donekonečna opakovať začínajúci proces. Materská bunka má počas svojho života v priemere 25 - 30 púčikov (pôrodné jazvy). Brzdiacim faktorom tohto procesu je zmena štruktúry bunkovej membrány, ktorá je spojená s tvorbou jaziev. Vedú k zníženiu jeho užitočného povrchu, čo znižuje metabolizmus, ako aj obsah bielkovín, DNA, RNA v bunkách a nakoniec vedie k smrti.
Je možné rozlišovať ešte jeden spôsob a upozorňovať na otázku, ako sa množia kvasinky. Tento proces sa uskutočňuje v sporoch. Táto metóda sa nazýva sexuálna. Poďme sa tomu venovať podrobnejšie.
Sexuálna reprodukcia
Kvasinky, ktorých rozmnožovanie sa vyskytuje akosexuálne aj vegetatívne sú z tohto pohľadu veľmi zaujímavé. Mnoho vedcov skúmalo správanie týchto mikroorganizmov. Zistili, že sexuálna metóda je spojená s klíčením spór, ktoré sú v asci alebo vakoch (nazývajú sa askospóry) do vegetatívnych buniek. Ako sa kvasinky množia spórami? Poďme na to.
Táto metóda je sprevádzaná štiepením jadra spomocou meiózy. Ak počas kultivácie kvasiniek dôjde k prudkému prechodu z plnohodnotného prostredia do prostredia chudobného na živiny, potom za prítomnosti dostatočnej vlhkosti, ako aj významnej akumulácie rezervných látok v bunke a prístupu kyslíka, sporulácie vyskytuje. Výsledné askospóry sú odolné voči nepriaznivým podmienkam prostredia (sušenie, vysoká teplota), sú však menej tepelne stabilné ako bakteriálne spóry. Askospóry hynú pri teplotách okolo 60 ° C, zatiaľ čo spóry baktérií znesú vyššie teploty - vriacu vodu a ešte vyššie.
Askospóry sa zvyčajne tvoria v dôsledku sexuálneho stykufúzia 2 kvasinkových buniek a následné rozdelenie oplodneného jadra. Môže ich byť jeden až štyria a niekedy osem v jednom. Ak sú podmienky pre vegetatívny vývoj priaznivé, spóry vyklíčia v čerstvom živnom médiu a potom sa z nich stanú opäť pučiace bunky.
Životný cyklus kvasiniek
V kvasinkách je životný cyklus spojený so striedanímsporulácia a vegetatívna reprodukcia s rôznym trvaním diploidného a haploidného štádia. Kvasinky Saccharomycete, u ktorých dochádza k zmene haplo- a diplofáz, sa delia na dve skupiny: homotalické a heterotalické.
Heterotalické kmene
Heterotalické kmene sú odolnéhaploidné a diploidné fázy. Zároveň sú diploidné bunky schopné vegetatívne sa množiť po neobmedzenú dobu a za nepriaznivých podmienok môžu pristúpiť k sporulácii. V dôsledku toho sa asci tvoria s haploidnými spórami, z ktorých každý patrí do jedného z 2 typov párenia. V tomto prípade ku kopulácii dôjde iba vtedy, keď sa stretnú 2 askospóry alebo bunky z rôznych haploidných kmeňov, v dôsledku čoho sa tvoria zygoty a obnoví sa diplofáza.
Homotalické kmene
Homotalické kmene z heterotalickýchlíšia sa tým, že majú iba stabilnú diplofázu. Haploidné spóry izolované z asca tvoria diploidnú štruktúru. Inými slovami, k vlastnej diploidizácii (fúzii haploidných buniek) dochádza u potomkov jednej spóry vďaka skutočnosti, že spóry sa môžu kombinovať v akejkoľvek kombinácii materských alebo sesterských haploidných buniek s obličkami.
A homotalické droždie má typypárenie. A.F. Rusnak študoval kvasinky druhu Sacch. vini, ktoré sa používajú pri výrobe vína. Zaznamenala medzi nimi existenciu širokého spektra rás. Po analýze tejto skutočnosti výskumník dospel k záveru, že ich povaha je prevažne homotalická.
Avšak, niektoré droždie v haploidedlhodobom stave sú schopné vegetatívne sa množiť. Príkladmi sú Chizosaccharomyces a Zygosaccharomyces. Haploidné bunky sa pred sporuláciou spájajú a vytvárajú diploidný zygot. Potom sa pomocou meiózy rozdelí a vytvorí štyri alebo osem haploidných spór. Vyklíčia a po chvíli sa začnú množiť v haploidnom stave nepohlavne.
Pozitívne aspekty sporulácie
Štúdiom mikroorganizmov, ako sú kvasinky (naprmnožia sa), vedci si všimli, že metabolizmus, ako aj všeobecná životná aktivita mikroorganizmov, sú počas sporulácie spomalené. Tento stav zaisťuje ich prežitie vo vegetatívnych podmienkach nepriaznivých pre reprodukciu. Preto by sa sporulácia, ktorá kombinuje proces zachovania a množenia druhov, mala považovať za pozitívnu fázu vo vývoji kvasinkových organizmov.
Výsledky výskumu B. Pazonya
B. Pazonyi skúmal, ako sa rozmnožujú kvasinky.Získal zaujímavé výsledky týkajúce sa vplyvu štádia pohlavného rozmnožovania na produktivitu a vitálnu aktivitu týchto mikroorganizmov. Kultúry vínnych kvasiniek, ktoré prešli sporuláciou s ďalším klíčením spór a proces diploidizácie prekonávajú rýchlosť fermentácie muštu kultúr, ktoré neprešli týmito štádiami. V testoch uskutočňovaných v poloprodukčných podmienkach bol zaznamenaný pokles fermentačného obdobia z 35 dní na 21-31.
Takže, stretli ste sa tak zaujímavomikroorganizmy ako kvasinky. Teraz viete, ako sa množia. Dúfame, že si spomeniete, ktoré funkcie existujú, dvoma hlavnými spôsobmi. Kvasinky sa množia spórami a pučaním. Každá z týchto metód sa vykonáva za určitých podmienok a každá z nich má svoje vlastné charakteristiky.
