Капсула

Клетки многих видов дрожжей образуют капсулу- слизистый полисахаридный чехол вокруг клетки. Капсула прозрачна и увидеть ее в световой микроскоп можно только после окраски препарата методом негативного контрастирования. Для этого препараты из культур дрожжей готовят в растворе туши или другой мелкодисперсной взвеси. Мелкие частицы не проникают в плотную капсулу и они видны в виде светлых ореолов вокруг клеток на темном фоне. При подготовке препаратов к электронной микроскопии капсулы высыхают и превращаются в отдельные тяжи. Способность к образованию капсул особенно характерна для тех дрожжей, которые обитают на твердых поверхностях - на листьях растений, в почве. Этот слой может быть очень тонким (микрокапсула), но иногда его толщина превышает диаметр клетки в 2-3 раза. Размеры капсулы зависят от вида дрожжей и условий среды обитания.

Состав внеклеточных капсульных полисахаридов варьирует в зависимости от вида дрожжей. Соединения, образующие капсулу, могут относиться к следующим группам.

1. Фосфоманнаны - синтезируются некоторыми аскомицетовыми дрожжами рода Pichiaи образуют тонкий слой на поверхности клеточной стенки. Эти соединения представляют собой олигосахаридные цепочки α (1→3) маннозы, соединенные между собой фосфоэфирными связями.

2. α-Глюканы, к числу которых относится пуллулан, образуемыйдрожжеподобным грибомAureobasidium pullulans. Он представляет собой полимер, в котором мальтотриозные блоки связаны между собой a (1→6) гликозидной связью.

3. β-Маннаны - образуются пигментированными дрожжами из родов Rhodotorula,Sporobolomyces. Они представляют собой линейные полимеры маннозы с чередующимися β (1→3) и β (1→4) связями.

4. Гетерополисахариды - характерны для многих несовершенных дрожжей базидиомицетового аффинитета из рода Cryptococcus, а также аскоспоровых дрожжейLipomyces. Гетерополисахариды криптококков и липомицетов очень разнообразны по составу и строению. Обычно они имеют разветвленную структуру и могут состоять из остатков глюкуроновой кислоты, галактозы, глюкозы, маннозы, ксилозы, фукозы. У некоторых видов в основную цепь капсульных полисахаридов входят уроновые кислоты.

Функции капсулы многообразны. Капсулы способствуют прикреплению клеток к поверхности твердого субстрата, создают особую межклеточную среду, способствуют улучшению водного снабжения клетки. Капсула может также участвовать в питании клетки. С одной стороны, клетка может использовать свои капсульные полисахариды в качестве резервного источника питания, с другой - полисахаридная слизь капсулы может адсорбировать питательные вещества, которые потребляются клеткой. В природных средах капсулы могут служить местами аккумуляции бактерий - спутников и ассоциантов дрожжей.

Цитоплазма

Основное вещество цитоплазмы составляет так называемый матрикс, в котором расположены все органеллы клетки. Матрикс содержит большое количество рибосом, полифосфатов, запасные углеводы - гликогенитрегалозу, многие ферменты и циклическую ДНК. Рибосомальная РНК составляет более 85% от общей суммы рибонуклеиновых кислот, содержание которых в 50-100 раз превышает концентрацию ДНК и достигает 12% от сухой массы дрожжевых клеток. Цитоплазма всех эукариотических клеток пронизана системоймикротрубочек, образующих цитоскелет и участвующих в направленном транспорте веществ в виде вакуолярных пузырьков.

В цитоплазматическом матриксе, примыкающем к плазмолемме, обнаруживаются сильно полимеризованные полифосфаты в виде гранул волютина. Это резерв энергетического материала, используемого в различных процессах метаболизма.

Гликоген- основной запасной полисахарид дрожжевой клетки - на ультратонких срезах имеет вид мелких сферических гранул диаметром около 40 нм. Он представляет собой сильноразветвленный полимер α-глюкозы, в котором глюкозные остатки основной цепи связаны α (1→4), а остатки ветвей - α (1→6) связями. При обработке клеток раствором Люголя места скопления гликогена окрашиваются в темно-бурый цвет. На ультратонких срезах гликоген выявляется в виде мелких гранул диаметром около 40 нм.

Другой запасной углевод клетки - трегалоза- заключен в мелкие везикулы (трегалозосомы), окруженные мембраной, что защищает его от ферментативного гидролиза трегалазой, находящейся в цитоплазме. Кроме трегалазы в цитоплазме обнаруживаются многие другие ферменты: мальтаза, целлобиаза, лактаза (у тех дрожжей, которые ассимилируют эти углеводы), алкогольдегидрогеназа, все ферментыгликолитического путиипентозофосфатного цикла.

Липиды

В цитоплазме могут накапливаться свободные жирные кислоты в виде липидных скоплений. В соединении с фосфатами и белками они образуют фосфолипидные или фосфолипопротеидные гранулы, которые на срезах представляют собой либо гомогенные структуры, либо комплексы концентрически расположенных мембран. Липидыв дрожжевых клетках хорошо различимы в световом микроскопе и видны, как резко преломляющие свет, блестящие круглые тельца - «жировые капли». Таких капель в клетках может быть несколько, или же они сливаются в одну крупную глобулу, которая у некоторых видов, напримерCryptococcus terricola,Lipomyces starkeyi, может занимать большую часть клетки.