Λειτουργίες μονοκύτταρων μυκήτων, χρήσεις, αναπαραγωγή

Το μονοκύτταροι μύκητες Αποτελούνται από ένα μόνο κελί και είναι ζυμομύκητες, όλα τα άλλα είδη μυκήτων είναι πολυκύτταρα. Οι ζύμες είναι μονοκύτταρα μέλη μυκήτων και συνήθως απαντώνται στη ζύμη ζύμης και ζύμης. 

Θεωρούνται ένας από τους πρώτους οικόσιτους οργανισμούς που είναι γνωστοί στον άνθρωπο και μπορούν να βρεθούν φυσικά στα δέρματα ορισμένων ώριμων φρούτων.

Η ζύμη είναι πολύ μικρή για να μπορεί να δει μεμονωμένα με γυμνό μάτι, αλλά μπορεί να παρατηρηθεί σε μεγάλες συστάδες φρούτων και φύλλων ως λευκή σκόνη. Ορισμένες ζύμες είναι ήπια έως επικίνδυνα παθογόνα για τον άνθρωπο και άλλα ζώα, ειδικά Candida albicans, Histoplasma και Blastomyces.

Ως ένας μόνο κυτταρικός οργανισμός, τα κύτταρα ζύμης γίνονται γρήγορα αποικίες, συχνά διπλασιάζοντας το μέγεθος του πληθυσμού μεταξύ 75 λεπτών και 2 ωρών. Επιπλέον, είναι ευκαρυωτικοί οργανισμοί που δεν μπορούν να αποκτήσουν τις διατροφικές τους ανάγκες με φωτοσύνθεση και απαιτούν μειωμένη μορφή άνθρακα ως πηγή τροφής.

Οι μαγιά διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη βιομηχανία, ιδίως στους τομείς των τροφίμων και της μπύρας. Η ζύμη του ζυθοποιού παίρνει το όνομά της από τη χρήση της ως παράγοντα ζύμωσης στη βιομηχανία ζυθοποιίας.

Το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ζύμωσης Saccharomyces cerevisiae (στη λατινική μπύρα), είναι επίσης ένας παράγοντας μαγιάς που χρησιμοποιείται συχνά στην παρασκευή ψωμιού και άλλων ψημένων προϊόντων.

Ευρετήριο

• 1 Λειτουργία μονοκύτταρων μυκήτων
• 2 Αναπαραγωγή
• 3 Φυσικοί οικότοποι
• 4 Εμπορική χρήση
• 5 Επιστημονικό ενδιαφέρον
• 6 Ιστορικές ανακαλύψεις
• 7 Αναφορές

Λειτουργία μονοκύτταρων μυκήτων

Μονοκύτταροι οργανισμοί έχουν μια ποικιλία λειτουργιών, αλλά γενικά πρέπει να συνθέσει όλα τα θρεπτικά συστατικά που απαιτούνται για το κύτταρο για να επιβιώσει, επειδή ο οργανισμός πρέπει να εκτελεί όλες τις διαδικασίες για το κύτταρο να λειτουργεί και να αναπαραχθούν.

Συνήθως είναι ανθεκτικά σε ακραίες θερμοκρασίες, αυτό σημαίνει ότι είναι σε θέση να επιβιώσουν σε εξαιρετικά κρύες ή ζεστές θερμοκρασίες.

Οι μονοκύτταροι μύκητες, όπως η ζύμη και η μούχλα, έχουν σκοπό. Εκτός από το να χρησιμοποιείται για την παρασκευή ψητών προϊόντων όπως το ψωμί και στην παραγωγή μπύρας και οίνου, έχει επίσης τη σημαντική λειτουργία της διάσπασης της νεκράς ύλης.

Αναπαραγωγή

Όπως αναφέρθηκε, οι ζύμες είναι ευκαρυωτικοί οργανισμοί. Τυπικά έχουν διάμετρο περίπου 0,075 mm (0,003 ίντσες). Οι περισσότερες ζύμες αναπαράγονται ασυμπτωματικά κατά τη βλάστηση: μια μικρή διόγκωση προεξέχει από ένα βλαστοκύτταρο, μεγεθύνεται, ωριμάζει και πέφτει.

Κάποια ζύμη αναπαράγεται με σχάση, το μητρικό κύτταρο χωρίζεται σε δύο ίσα κύτταρα. Το Torula είναι ένα γένος άγριων ζυμών που είναι ατελής, ποτέ δεν σχηματίζουν σεξουαλικά σπόρια.

Φυσικά ενδιαιτήματα

Οι μαγιά διασκορπίζονται ευρέως στο φυσικό περιβάλλον με μεγάλη ποικιλία οικοτόπων. Βρίσκονται συνήθως στα φύλλα των φυτών, των λουλουδιών και των καρπών, καθώς και στο έδαφος.

Βρίσκονται επίσης στην επιφάνεια του δέρματος και στις εντερικές οδούς των θερμόαιμων ζώων, όπου μπορούν να ζουν συμβιωτικά ή ως παράσιτα..

Η λεγόμενη "μόλυνση ζύμης" συνήθως προκαλείται από Candida albicans. Εκτός του ότι είναι ο αιτιολογικός παράγοντας των κολπικών μολύνσεων, η Candida είναι επίσης η αιτία του εξανθήματος της πάνας και της τσίχλας του στόματος και του λαιμού..

Εμπορική χρήση

Στην εμπορική παραγωγή, τα επιλεγμένα στελέχη ζύμης τροφοδοτούνται με ένα διάλυμα μεταλλικών αλάτων, μελάσσας και αμμωνίας. Όταν η ανάπτυξη σταματήσει, η ζύμη διαχωρίζεται από το θρεπτικό διάλυμα, πλένεται και συσκευάζεται.

Η ζύμη ψησίματος πωλείται σε συμπιεσμένα κέικ που περιέχουν άμυλο ή αποξηραμένα σε κοκκώδη μορφή αναμεμιγμένα με αλεύρι καλαμποκιού.

Η ζύμη του ζυθοποιού και η ζύμη διατροφής μπορούν να καταναλωθούν ως συμπλήρωμα βιταμινών. Η εμπορική ζύμη είναι πρωτεΐνη 50% και είναι πλούσια πηγή βιταμινών Β1, Β2, νιασίνης και φολικού οξέος.

Επιστημονικό ενδιαφέρον

Η μαγιά είναι ένα κέντρο μελέτης για τους ερευνητές σε όλο τον κόσμο και σήμερα υπάρχουν χιλιάδες επιστημονικά άρθρα.

Το ενδιαφέρον αυτό οφείλεται στο μονοκύτταρο οργανισμό είναι ένας μύκητας που αναπτύσσεται ταχέως σε μία φιάλη και των οποίων το DNA μπορεί εύκολα να υφίστανται χειρισμό, ενώ παρέχουν μια επισκόπηση των βασικών ανθρώπινων βιολογικών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένων ασθενειών.

Επιπλέον, επειδή είναι μονοκύτταροι οργανισμοί, είναι εύκολο να μελετηθούν και να έχουν μια κυτταρική οργάνωση παρόμοια με αυτή που βρίσκεται σε υψηλότερους και πολυκυτταρικούς οργανισμούς όπως οι άνθρωποι, δηλαδή, έχουν πυρήνα και επομένως ευκαρυωτικά..

Αυτή η ομοιότητα στην κυτταρική οργάνωση των ζυμών και ανώτερους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, μεταφράζεται σε ομοιότητες σε βασικές κυτταρικές λειτουργίες τους, έτσι ώστε οι ανακαλύψεις που έγιναν στη ζύμη συχνά παρέχουν άμεση ή έμμεση ενδείξεις για το πώς βιολογικές διεργασίες λειτουργούν σε ανθρώπινα όντα.

Από την άλλη πλευρά, οι μονοκύτταροι μύκητες αναπαράγονται γρήγορα και είναι εύκολο να χειριστούν γενετικά. Υπάρχουν επίσης σαφώς καθορισμένες γενετικές μέθοδοι και χάρτες για ζυμομύκητες που έδωσαν στους ερευνητές την πρώτη τους εικόνα για το γονιδίωμα και την οργάνωσή του και αποτέλεσαν το αποκορύφωμα γενετικών μελετών που χρονολογούνται από το πρώτο μισό του 20ου αιώνα..

Στην πραγματικότητα, χάρη στο γεγονός ότι το γονίδιο της ζύμης είναι παρόμοιο στην αλληλουχία του DNA με ένα ανθρώπινο γονίδιο, οι πληροφορίες που έχουν αποκτήσει οι επιστήμονες στις μελέτες τους έχουν δώσει ισχυρές ενδείξεις σχετικά με το ρόλο αυτών των γονιδίων στους ανθρώπους.

Ιστορικές ανακαλύψεις

Πιστεύεται ότι η μαγιά έχει χρησιμοποιηθεί ως βιομηχανικός μικροοργανισμός για χιλιάδες χρόνια και ότι οι αρχαίοι Αιγύπτιοι χρησιμοποίησαν τη ζύμωση τους για να αυξήσουν το ψωμί.

Υπάρχουν πέτρες λείανσης, θάλαμοι ψησίματος και σχεδιαγράμματα των φαγητών που χρονολογούνται από χιλιάδες χρόνια και ακόμη και οι αρχαιολογικές ανασκαφές έχουν ανακαλύψει υποτιθέμενα βάζα με κρασιά.

Σύμφωνα με την ιστορία, αυτοί οι μονοκύτταροι μύκητες απεικονίστηκαν για πρώτη φορά φακούς υψηλής ποιότητας γύρω στο έτος 1680 από τον Antoni van Leeuwenhoek.

Ωστόσο, θεωρήθηκε ότι αυτά τα κύτταρα ήταν σωματίδια αμύλου σιτηρών χρησιμοποιείται για να κάνει το wort (υγρό εκχύλισμα που χρησιμοποιείται στη ζυθοποιία), αντί των κυττάρων ζύμης για ζύμωση.

Αργότερα, το 1789, ο γάλλος χημικός, που ονομάστηκε Antoine Lavoisier, συνέβαλε στην κατανόηση των βασικών χημικών αντιδράσεων που είναι απαραίτητες για την παραγωγή αλκοόλης από ζαχαροκάλαμο.

Αυτό επιτεύχθηκε με την εκτίμηση της αναλογίας των υλικών και των αρχικών προϊόντων (αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα) μετά την προσθήκη ζύμης ζύμης. Ωστόσο, εκείνη την εποχή θεωρήθηκε ότι η ζύμη ήταν απλά εκεί για να ξεκινήσει η αντίδραση αντί να είναι θεμελιώδης σε όλη τη διαδικασία.

Το 1815, συναδέλφους Γάλλος χημικός Joseph-Louis Gay-Lussac, αναπτύχθηκε μεθόδους για να κρατήσει το χυμό σταφυλιών σε ένα ζυμωθέν κατάσταση και διαπίστωσε ότι η εισαγωγή του προζυμιού (που περιέχει μαγιά) ήταν αναγκαία για να μετατρέψει ο χυμός δεν έχουν υποστεί ζύμωση, αποδεικνύοντας το σημασία της ζύμης για αλκοολική ζύμωση.

Στη συνέχεια, ο Charles Cagniard de la Tour το 1835, χρησιμοποίησε ένα μικροσκόπιο με μεγαλύτερη δύναμη για να αποδείξει ότι οι ζύμες ήταν μονοκύτταροι οργανισμοί και πολλαπλασιάστηκαν με βλάστηση.

Μέχρι τη δεκαετία του 1850 ο Louis Pasteur ανακάλυψε ότι τα ζυμωμένα ποτά προέκυψαν από τη μετατροπή της γλυκόζης σε αιθανόλη από τη ζύμη και την ορισμένη ζύμωση ως "δύσπνοια".

Προκειμένου να ανιχνευθεί zymase, Eduard Buchner κοντά τέλη του 1800, εκχυλίσματα άνευ κυττάρου που χρησιμοποιείται εκείνη που λαμβάνεται με άλεση ένζυμα συλλογή ζυμομυκήτων που προάγουν ή καταλύουν την ζύμωση. Του απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ το 1907 για την έρευνα αυτή.

Μεταξύ 1933 και 1961, Øjvind Winge γνωστή ως «ο πατέρας της γενετικής μαγιά» με τον συνάδελφό του Όθωνα Laustsen επινοήσει τεχνικές για το χειρισμό μικρο μαγιά και ως εκ τούτου μπορεί να ερευνήσει γενετικά.

Από τότε, πολλοί άλλοι επιστήμονες έχουν πραγματοποιήσει καινοτόμες έρευνες και κάποιοι από αυτούς έχουν βραβευτεί με το βραβείο Νόμπελ για τις σημαντικές ανακαλύψεις τους, όπως: ο Δρ Leland Hartwell (2001). Δρ. Roger Kornberg (2006); Οι γιατροί Elizabeth Blackburn, Carol Greider και ο Jack Szostak (2009), και πιο πρόσφατα δρχ Randy Schekman, James Rothman και ο Thomas Sudhof (2013) και ο Δρ Yoshinori Ohsumi (2016).

Αναφορές

1. Οι συντάκτες της Encyclopædia Britannica (2017). Μαγιά Encyclopædia Britannica, Inc. Ανακτήθηκε από: global.britannica.com.
2. Kate G. (2015). Μονοκυτταρική ή πολυκυτταρική; Διασκεδάστε με μύκητες. Ανακτήθηκε από: funwithfungus.weebly.com.
3. Οι συντάκτες της Wikipedia (2017). Ο μονοκύτταρος οργανισμός. Wikipedia, η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια. Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org
4. Προσωπικό αναφοράς (2016). Τι είναι οι μύκητες μίας κυψέλης; Αναφορά. Ανακτήθηκε από: reference.com.
5. Barry Starr (2016). Μονοκυτταρικός μύκητας. Πανεπιστήμιο του Stanford. Ανακτήθηκε από: yeastgenome.org.