2.1.2 Дрожжи

К этой группе микроорганизмов относятся микроскопические одноклеточные низшие грибы, размножающиеся почкованием или делением. Существует около 500 видов дрожжей. Они относятся к трем классам – Ascomycetes, Basidiomycetes и Deuteromycetes.

Размеры дрожжей варьируют от 1,5 до 10 мкм в ширину и до 20 мкм и более в длину. По форме клетки дрожжей бывают круглые, овальные, яйцевидные, цилиндрические, треугольные, лимоновидные, грушевидные, стреловидные, серповидные. Отдельные виды дрожжей способны в определенной фазе развития образовывать мицелий. Некоторые дрожжи образуют капсулы, включения гликогена, волютина, жира в виде отдельных капель или в виде одной липидной вакуоли (рисунок А.9). Дорожи образуют колонии - бесцветные, желтые, розовые, красные.

Строение дрожжевой клетки. Дрожжевая клетка является эукариотной клеткой и имеет типичное для нее строение (рисунок А.10). Клеточная стенка состоит из гемицеллюлозы (60-70% сухого вещества), включений хитина в виде гранул (1-3%), муреин отсутствует.

Ядро отделено от цитоплазмы двухслойной мембраной с ядерными порами. Внутри ядра находится нуклеоплазма с ядрышком. В ядре содержится набор хромосом, который удваивается в процессе митоза. В цитоплазме находятся рибосомы – центры синтеза белка. У дрожжей развит мембранный аппарат. Кроме цитоплазматической и ядерной мембран, имеется эндоплазматическая сеть. Эндоплазматическая сеть– система канальцев, пузырьков, цистерн, не имеющих строго определенной локализации; располагается либо по периферии клетки, либо вокруг ядра, либо пронизывает всю цитоплазму; содержит различные ферменты, ответственные за синтез веществ или перенос вещества по клетке. Для дрожжей характерно также наличие аппарата Гольджи, представляющего собой систему мембран, связанных с ядерной мембраной или мембранами эндоплазматической сети; локализуется в участках цитоплазмы, лишенных рибосом; осуществляет синтез новых мембран, транспорт синтезированного материала и удаление продуктов обмена. Лизосомы (производные аппарата Гольджи)- это гранулы, ограниченные от цитоплазмы однослойной липопротеидной мембраной. В лизосомах выявлены ферментные белки, которые находятся в неактивном состоянии и используются клеткой по мере необходимости.

Митохондрии являются полиморфными структурами (гранулярные, нитевидные, ветвистые), они находятся в цитоплазме в количестве сотен и даже тысяч, окружены двухслойной мембраной, внутренняя часть которой образует много складок – крист, на которых локализованы многие окислительно-восстановительные ферменты. В митохондриях синтезируется АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) – соединение богатое энергией. В клетках прокариот митохондрии отсутствуют. Вакуоли – это полости, заполненные клеточным соком, отделенные от цитоплазмы липопротеидной мембраной. Они служат местом аккумуляции метахроматина (волютина). В вакуолях также накапливаются сахара и минеральные соли, которые используются клеткой по мере необходимости. Вакуоли образуются в клетках с возрастом, в молодых клетках они отсутствуют.

Размножение дрожжей. Дрожжи размножаются вегетативным путем (почкование, деление, почкующееся деление), спорами (хламидоспорами и баллистоспорами) и половым путем.

Почкование – наиболее распространенный способ бесполого размножения. На поверхности клетки образуется маленькое выпячивание – почка, которая увеличивается и отделяется от материнской клетки, оставляя на ней почковый шрам или рубец в виде кольцеобразного выступа. Из одной материнской клетки может образовываться несколько почек (множественное почкование). Почка может формироваться на выростах – конидиефорах. Почкующиеся клетки могут не разъединяться и формировать псевдомицелий (род Candida). Почкующееся деление – формирующаяся полярно на материнской клетке почка отделяется от нее септой (перегородкой) в районе перешейка. Деление - при простом делении в середине клетки образуется перегородка, которая затем раздваивается, и получаются две клетки. При половом размножении образуются аскоспоры (эндогенные) или споридии (экзогенные). Морфологически раздельнополость дрожжей ничем не проявляется. Поэтому в микологии используется термин "тип спаривания", обозначаемый знаками "+" и "-" или буквами греческого (α и α₁) или латинского (h⁺ и h^-) алфавита.

Спорообразование у дрожжей является не только способом размножения, но и служит для перенесения неблагоприятных условий. Споры дрожжей выдерживают температуру на 10⁰С выше, чем вегетативные клетки (40-60⁰С).

Дрожжи широко распространены в природе – в нектаре цветов, на поверхности растений, в почве, воде, на пищевых продуктах, в организме насекомых, животных, человека. Они могут вызывать заболевания растений, животных, человека Дрожжи широко используются в пищевой промышленности (хлебопечение, производство спирта, вина, пива), в микробиологической промышленности как продуценты кормового белка, белково-витаминных препаратов, ферментов и т.п. Дрожжи могут вызывать порчу пищевых продуктов. Они не вызывают образование токсических веществ, но изменяют вкус, запах и внешний вид продуктов, вызывая их порчу.