Дрожжи. Строение дрожжевой клетки

Дрожжи принадлежат к классу аскомицетов, семейству сахаромицетов. Они представляют собой одноклеточные немицелиальные грибы, имеющие крупные неподвижные клетки (10…15 мкм) овальной, шаровидной и палочковидной формы. Дрожжевые клетки имеют двухконтурную оболочку и хорошо дифференцированное ядро. Цитоплазма их гомогенна, иногда тонкозернистого строения, имеет включения (крахмал, гликоген, волютин, жир) и вакуоли, нитчатые тельца – хондриосомы, которые принимают участие в синтетических процессах, протекающих в клетке. Форма вакуолей изменяется в зависимости от условий существования и возраста культуры. Дрожжи размножаются почкованием, делением, спорообразованием, некоторые виды дрожжей – половым путем. При почковании от материнской клетки отделяются дочерние клетки, превращающиеся в самостоятельные особи.

В зависимости от вида размножения дрожжи классифицируются на истинные, которые размножаются почкованием и способны к спорообразованию, и ложные, которые к спорообразованию не способны. Образованию спор способствуют неблагоприятные условия. Все истинные дрожжи объединяются в семейства сахаромицеты, а ложные – в семейства несахаромицеты. Сахаромицеты способны сбраживать только моносахариды, а из дисахаридов – сахарозу и мальтозу.

Какие расы дрожжей вы знаете

Расы хлебопекарных дрожжей, Расы спиртовых дрожжей, Расы пивных дрожжей, Расы винных дрожжей.

Энергетический обмен дрожжей. Анаэробное и аэробное расщепление сахаров.

Побочные продукты брожения – высшие спирты, альдегиды, эфиры и др.

Основными процессами обмена веществ дрожжей, являются ассимиляция и диссимиляция. Ассимиляция – процесс, при котором организм принимает и перерабатывает вещества, используя их для синтеза. Диссимиляция – процесс преобразования и распада веществ в организме, который сопровождается выделением энергии, используемой для синтеза и поддержания жизнедеятельности организма.

Процессы ассимиляции и диссимиляции протекают в организме одновременно, причем реакции этих процессов взаимосвязаны: протекают в строгой определенности, выделившаяся энергия одной реакции используется для другой.

Различают две формы диссимиляции: дыхание и брожение. Дыхание определяется как процесс обмена веществ, который приводит к полному окислению углеводов с образованием углекислоты и воды. Проходит дыхание при наличии кислорода. Брожением является процесс обмена веществ, который характеризуется неполным расщеплением углеводов и протекает при отсутствии кислорода.

Синтез веществ при ассимиляции осуществляется за счет энергии, образующейся в результате дыхания или брожения. Диссимиляция органических веществ является не только источником энергии для этого организма, но также источником разных образовавшихся соединений, которые используются организмом для синтетических реакций.

Дрожжи без доступа воздуха осуществляют сбраживание глюкозы до этилового спирта и углекислого газа. При доступе кислорода протекает процесс аэробного дыхания дрожжей, который сопровождается полным окислением сахара до углекислого газа и воды. Оба процесса являются экзотермическими, поскольку часть энергии не расходуется на синтез веществ и выделяется в виде тепла. При анаэробном превращении глюкозы в дрожжевой клетке выделяется в 24 раза энергии меньше, чем при полном окислении, так как в спирте удерживается часть энергии.

Плесневые грибы

Грибы используют для получения лимонной, глюконовой, галловой, фумаровой и других кислот, сыра Рокфор, Бри и Камамбер, этилового спирта. Они широко применяются также для производства гидролитических ферментов: амилолитических, протеолитических и пектолитических. Грибной солод в качестве ферментного препарата, вместо солода, нашел применение для осахаривания крахмала.

В промышленности применяют грибы рода аспергиллус, пенициллиум, ризопус и мукор. Штаммы аспергиллуса нигер используются при производстве лимонной, галловой и глюконовой кислот; аспергиллус оризе применяется в производстве ферментных препаратов для осахаривания крахмала. Виды родов ризопус и мукор играют важную роль при осахаривании крахмала. Ризопус оризе способен образовывать молочную кислоту в средах, содержащих сахар. Некоторые виды пенициллов применяются в производстве сыра, лимонной и глюконовой кислот.

Бактерии

Бактерии, используемые в промышленности, делятся на анаэробные и аэробные. К анаэробной группе относятся бактерии, образующие этиловый и бутиловый спирты, ацетон, масляную, молочную кислоты и др. К аэробным относятся уксуснокислые бактерии и бактерии ацетоно-этилового брожения.