Дрожжи. Общая характер-ка, форма, строение клетки, размножение, систематика, практич-кое значение.

Дрожжами - грибы, их вегетативное тело представ­лено одиночной клеткой на протяжении всего или большей части жизненного цикла, более 700 видов дрожжей.

Систематика. По филоге­нетической системе классификации большинство видов дрожжей близкородственны аскомицетам и только некоторых представителей можно отнести к базидиомицетам. Многие несовершенные дрожжи отнесены к совершенным грибам.

Форма и размеры дрожжей. Это одноклеточные неподвижные микроорганиз мы. Клетка дрожжей гораздо крупнее бактериальной и имеет длину 6-10 мкм, а иногда — 12-18 мкм и ши­рину — 4—8 мкм.

Форма дрожжей округлая, яйцевидная и овально-эллиптичес­кая, реже — цилиндрическая, лимоновидная, колбасообразная. У одних видов дрожжей форма клетки постоянная, а у других измен­чивая.

Строение клетки. Клеточная оболочка у дрожжей плотная двухконтурная, содержит (60—70 %) гемицеллюлозы, небольшое количество белков, липидов и хитина. Строение дрожжевой клетки сходно со строением клетки грибов.

У молодых дрожжевых клеток цитоплазма голубовато-зеленого цвета с нежнопенистым строением. (По мере развития клеток в ци­топлазме появляются вакуоли, наполненные клеточным соком.)

В цитоплазме также имеются эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, мезосомы, митохондрии и рибосомы; в качестве запасных питательных веществ могут быть зерна гликогена, волютина, ка­пельки жира.

Размножение. Дрожжи способ­ны к бесполому размножению размнож-ся почкованием или делением.

Почкование - (основной способ бесполого размножения дрожжей). При почковании на поверхности дрожжевой клетки по­является бугорок — почка, в которую из материнской клетки пере­ходит часть цитоплазмы и половина ядра. В месте ее соединения с материнской клеткой возникает перетяжка. При благоприятных условиях примерно через два часа молодая клетка достигает поло­вины или полного размера материнской клетки и отделяется. У не­которых видов дрожжей дочерние клетки остаются соединенными с материнской и каждая из клеток может дать новые клетки. (Скоп­ление дрожжевых клеток — сростки почкования — напоминает ми­целий плесневых грибов. Такой ложный мицелий образуют пленча­тые дрожжи.)

При другом бесполом способе размножения — делении у дрожжей образуются 2равноценные по морфо­логии и возрасту клетки. Этот способ характерен для дрожжей из рода Schizosaccaharomyces, у них после деления клетки расхо­дятся, а также для представителей рода Trichosporon, у которых фор­мируется истинный мицелий.

Для некоторых видов дрожжей одним из способов бесполого раз­множения является образование митоспор, среди которых различа­ют оидии, хламидоспоры, эндоспоры и др. (Митоспоры служат для размножения и распространения в окружающей среде, а также за­щищают дрожжи от неблагоприятных условий.)

Половое размножение дрожжей (чаще) осуществляется с помощью аскоспор, реже с помощью базидиоспор.

(При половом способе у аскомицетовых дрожжей образованию спор предшествует слияние двух клеток или аскоспор с образовани­ем зиготы. Зигота может приступить к делению почкованием, или делением, или преобразоваться в аск, в котором образуются 2—4 спо­ры, а иногда 8 и даже 12. Аскоспоры высвобождаются при разруше­нии стенки аска и могут размножаться бесполым путем либо сливаться с другими аскоспорами.)

К группе дрожжей с аскомицетным типом развития относятся, например, хозяйственно ценные дрожжи из родов Saccaharomyces, Pichia и др. (Наиболь­ший интерес представляют дрожжи рода Saccaharomyces, который объ­единяет культурные и дикие виды 6 групп.)

К базидиомицетовым дрожжам относятся представители родов Rhodosporidium, Leucosporidium и др. При половом размножении у этих дрожжей после деления ядер в структурах, формирующихся из зиготы (базидии), (образуются базидиоспоры, как и у мицелиальных грибов.)

Дрожжи, для которых не обнаружены названные способы поло­вого размножения, являются несовершенными. К ним относятся представители родов Torulopsis, Candida, Mycoderma. Они способны образовывать ложный мицелий и вызывать брожение.

Практич-кое значение. Дрожжи хорошо развиваются в сахаросодержащих средах, плодо­во-ягодных соках, встречаются на поверхности фруктов, ягод, ово­щей, во фруктовых изделиях, а также в маринадах и др. Они способны превращать различные углеводы в этиловый спирт и углекислый газ, вызывая спиртовое брожение. Некоторые дрожжи используют в качестве пищевого и кормового продукта. Развитие дрожжей в пищевых продуктах вызывает их вспучивание, изменение запаха и вкуса.

(К культурным дрожжам относят микроорганизмы, которые в ре­зультате многолетнего применения на производстве приобрели те или иные полезные свойства.) В промышленности наиболее широко используют 2 вида дрожжей. Сахаромицес церевизиа (Saccaharomyces cerevisiae) — дрожжи округлой или овальной формы. Многочислен­ные расы используют в производстве спирта, хлебопечении, пиво­варении. Сахаромицес эллипсоидеус (Saccaharomyces ellipsoideus) (име­ют эллиптическую форму и) применяют в виноделии и представлены специфическими расами. Расы дрожжей — отдельные разновиднос­ти, относящиеся к тому или иному виду и различающиеся между собой некоторыми признаками.

Дрожжи, применяемые в производстве спирта и хлебопечении,— это так называемые верховые дрожжи. (Брожение с их участием про­текает быстро при температуре 20—28 °С. Выделяющийся углекис­лый газ способствует образованию большого количества пены и вы­носит дрожжи в верхний слой бродящего субстрата. Оседание дрожжей на дно и оседание жидкости происходит после брожения. Спиртовые дрожжи обладают высокой устойчивостью к спирту, а хлебопекарные отличаются большой скоростью размножения и быстрым равномерным выделением углекислого газа, что спо­собствует хорошему разрыхлению теста.) В пивоварении и виноде­лии чаще используют низовые дрожжи. (Брожение с их участием протекает спокойно, при температуре 4-10 °С. Газ выделяется по­степенно, пены меньше. Дрожжи остаются на дне, что способствует хорошему осветлению вина и пива.) В пивоваренной промышлен­ности обычно используют расы Saccharomyces cerevisiae. В виноде­лии применяются расы Saccharomyces vini и Saccharomyces ellipsoides (расы винных дрожжей: алиготе, Массандра, шампанское и др.).

14. Вирусы. Бактериофаги. Морфология, размножение. Практическое значение.

В 1892 г. русский ученый Д. И. Ивановский открыл возбудителя болезни мозаичной болезни табака. Название «вирус» было предложено голландским ученым М. Бейеринком от латинского слова «virus» — яд.

Вирусы — это биологически активные структуры неклеточного строения, занимающие промежуточное положение между живой и неживой природой. Они способны к кристаллизации при сохранении всех прису­щих им биологических свойств.

Для вирусов характерно отсутствие самостоятельного обмена ве­ществ. Они в свободном состоянии пред­ставляют собой безжизненные, инертные частицы, отождествляе­мые с веществом. Биологическая активность вирусов проявляется только в зараженных ими клетках.

Вирусы содержат 1 тип нуклеиновой кислоты — дезоксирибонуклеиновую (ДНК) либо рибонуклеиновую (РНК). Виру­сы состоят из структурных упорядоченных макромолекул белка и нуклеиновых кислот, могут содержать липиды и углеводы. Они обладают способностью к изменчивости и передаче наследственных признаков. Вирусы способны размножаться за счет энер­гетических ресурсов и обмена веществ клетки.

(Согласно экзогенной гипотезе вирусы произошли от древнейших доклеточных форм и в процессе эволюции приспособились к пара- зитированию в первичных одноклеточных организмах, а затем эво­люционировали вместе с «хозяином».)

(По эндогенной гипотезе вирусы произошли из генетического ма­териала клеток-«хозяев». Предполагают, что это регрессивные фор­мы патогенных бактерий, у которых в результате паразитизма пре­дельно упростился химический состав и ферментативный аппарат.)

К крупным вирусам относят вирус бешенства — (100— 150 нм); к средним — вирусы гриппа (80-120 нм), саркомы кур (70 нм); к мелким — вирусы ящура, полиомиелита (10—12 нм).

Различают сферическую (вирусы гриппа, герпеса), палочковид­ную (вирусы растений), нитевидную (некоторые вирусы растений и бактерий), икосаэдрическую (двадцатигранник) (кори и пара­гриппа), булавовидную (вирусы бактерий и актиномицетов) формы вирусов.

Зрелая частица вируса — вирион имеет несложный химический состав и содержит нуклеиновую кислоту и белок. (Нуклеиновая кисло­та находится внутри вириона, окружена белковой оболочкой — капсидом, которая предохраняет вирион от неблагоприятных внешних воздействий и обеспечивает прикрепление вируса к клетке. Капсид состоит из отдельных структурных единиц — капсомеров, особен­ность укладки которых в капсиде определяет тип симметрии вируса: спиральный, кубический, сферический и смешанный.