Какими способами размножаются дрожжи кратко

Обновлено: 05.07.2024

Дрожжи могут размножаться тремя путями. Основной способ – почкование. Так же они способны образовывать споры и размножаться делением клетки пополам.

Почкование происходит в благоприятных условиях, при достаточном количестве питательных веществ, доступе воздуха и оптимальной температуре 25 0 С. Иногда дочерняя клетка не отделяется. Она начинает почковаться сама, продолжает почковаться материнская клетка и в результате получается образования, называемое сростками почкования, которое напоминает многоклеточный мицелий гриба. Однако это не истинный прочный мицелий, а так называемый ложный, который легко разрушается при малейшем механическом воздействии. Дрожжи, имеющие относительно прочный ложный мицелий называются пленчатыми дрожжами. Они развиваются на поверхности пива, соков в виде пленки, вызывают их порчу.

Спорообразование происходит при нехватке питательных веществ, хорошем доступе воздуха и температуре 25 0 С. Могут протекать как бесполым, так и половом способом.

При бесполом спорообразовании ядро дрожжевой клетки образует столько частей ядра, сколько образуется спор (12-20 частей). Каждая часть разделившегося ядра покрывается оболочкой, образуя споры.

При половом спорообразовании делению ядра предшествует слияние ядер двух клеток. Слившееся ядро делится на 10-12 частей каждая из которых покрывается оболочкой и образуются споры. Но в любом случае споры находятся в дрожжевой клетке, как в сумке, поэтому они относятся к сумчатым грибам, т.к. плодового тела нет, сумки вызревают сразу на мицелии, их относят к голосумчатым.

Споры дрожжей менее стойки, чем споры бактерий. Дрожжи, способные образовывать споры, называются истинными дрожжами, а не способные – ложными.

Дрожжи размножаются двумя способами: бесполым (вегетативным) и половым. Вегетативное размножение осуществляется почкованием: на материнской клетке образуется дочерняя клетка в виде бугорка, который постепенно растет и затем отделяется от материнской клетки с помощью перетяжки, т. е. отшнуровывается. При почковании из материнской клетки в дочернюю переходит часть ядра, цитоплазмы и других структур. У некоторых дрожжей (шизосахаромицеты) вегетативное размножение происходит делением.

Половой процесс у дрожжей протекает в двух вариантах. У сахаромицетов споры, которые созревают, разрывают клетку (сумку, аск), высыпаются из нее и попарно сливаются. Образующаяся в результате слияния зигота в дальнейшем размножается почкованием. У шизосахаромицетов при истощении питательной среды две вегетативные клетки сливаются и также образуют зиготу. В ней образуются споры, которые прорастают в вегетативные клетки, далее длительно размножающиеся почкованием.

Классификация дрожжей.

В основу классификации дрожжей положены способы размножения и некоторые физиологические признаки. Все дрожжи делят на две большие группы: неспорообразующие (аспорогенные) и спорообразующие (спорогенные).

Аспорогенные дрожжи близки к несовершенным грибам и весьма разнообразны по своим признакам и свойствам. Они объединены в семейство криптококковых, которое включает много родов дрожжей с разными свойствами.

Неспорообразующие дрожжи иногда называют дрожжеподобными в отличие от истинных, спорообразующих дрожжей. К роду Кандида относятся дрожжи, образующие ложный мицелий и способные к брожению, размножающиеся почкованием; имеют клетки разнообразной формы и величины. Одни виды используются для производства кормовых белковых препаратов, другие являются вредителями в ряде производств - дрожжевом, пивоваренном, винодельческом и др.

Дрожжи рода Торулопсис имеют круглые и овальные клетки, ложного мицелия не образуют, углеводы сбраживают слабо, часто являются вредителями в пищевых производствах.

Дрожжи рода Родоторула отличаются способностью образовывать пигмент - розовый, красный, желтый и даже черный. Эти дрожжи часто размножаются на пищевых продуктах.

Спорообразующие (истинные) дрожжи имеют половой способ размножения и образуют споры. Ложного мицелия не образуют. Многие представители этой группы дрожжей имеют важное промышленное значение как возбудители различных видов брожения.

Отдельные семейства различаются между собой способами вегетативного размножения. На рис. 12 показаны способы размножения различных родов дрожжей: образование сумок со спорами (асков) и ложного мицелия, почкование. Так, дрожжи рода Эндомикопсис могут образовывать ложный мицелий, а размножение у них не только вегетативное (почкованием), но и половое (споры в сумках). Сахаромицеты размножаются почкованием и спорами, но мицелия не образуют. Дрожжеподобные организмы родов Кандида и Торулопсис полового процесса не имеют и спор не образуют. Организмы рода Кандида размножаются только почкованием, к образованию спор и мицелия неспособны. Спорообразующие дрожжи включают три семейства.

Рис. 12. Способы размножения и образование мицелия у дрожжей родов: а - Эндомикопсис (споры в сумках, мицелий и почкование); б - Сахаромицес (споры в сумках, почкование, мицелия не образуют); в - Кандида (почкование и мицелий, спор не образуют); г - Торулопсис (почкование, спор и мицелия не образуют).

1. Семейство Сахаромицетацеэ (сахаромицетовые, или сахарные грибы). Основная особенность - способность сбраживать сахара. Клетки овальной или эллиптической формы, довольно крупных размеров, вегетативное размножение почкованием. Отдельные роды отличаются формой спор, способом их образования и прорастания. Сюда относятся важные в промышленном отношении дрожжи, а также вредители различных пищевых производств.

2. Семейство Шизосахаромицетацеэ (шизосахаромицетовые). Особенность этих дрожжей состоит в том, что вегетативное размножение осуществляется не почкованием, а поперечным делением материнской клетки (иногда их называют делящимися дрожжами). При половом размножении образуют 4-8 спор в клетке. Отдельные виды шизосахаромицетов применяются в бродильной промышленности при приготовлении особых сортов пива, другие являются вредителями пищевых производств.

3. Семейство Сахаромикодацеэ (сахаромикодовые, или лимоновидные дрожжи). Крупные дрожжи, имеющие форму лимона. Вегетативное размножение необычно: оно начинается почкованием, которое заканчивается делением клетки. Образуют 1-4 споры в клетке. Обладают невысокой бродильной способностью. Представители этого семейства являются вредителями ряда бродильных производств.

Дрожжи могут размножаться вегетативным или половым путем. К вегетативным относятся почкование и деление, половой способ предусматривает образование спор.

Дрожжи семейства Saccharomycetaceae размножаются почкованием, семейства Schizosaccharomycetaceae — делением, а дрожжи семейства Saccharomycodaceae размножаются почкованием, завершающимся делением.

Различают следующие способы вегетативного размножения дрожжей:

✵ мультилатеральное почкование (как у Saccharomyces) — почка образуется на различных участках поверхности дрожжевой клетки;

✵ биполярное почкование (как у Hanseniaspora) — почкование происходит последовательно от каждого полюса клетки поочередно;

✵ бинарное деление (как у Schizosacch) — материнская клетка удлиняется, ядро делится, новые ядра перемещаются к полюсам клетки, эти две почки разделяются перегородкой, с последующим формированием стенок и разделением их на две самостоятельные клетки (рис. 17).

Рис. 17. Вегетативное размножение дрожжей (Ф. Прист, И. Кэпбелл, 2005):

а — мультилатеральное почкование; б — биполярное почкование; в — бинарное деление

Почкование — время, за которое клетка образует себе подобную, называется клеточным циклом. Он включает в себя четыре основные стадии, длительность которых примерно одинакова.

G₁ — предсинтетическая фаза. Она начинается с синтеза ферментов, необходимых для синтеза почки и дубликации ДНК. Образованию почки предшествуют сложные внутриклеточные процессы: гидролиз полисахаридов клеточной стенки и ее размягчение, активация фермента хитинсинтетазы и биосинтез хитина, который входит в состав почечной перегородки. Фаза заканчивается наклевыванием почки.

S — интерфаза (синтетическая фаза). Там, где почка соединена с клеткой, постепенно образуется сужение — перетяжка. По достижении размера почки примерно 1/3 размера материнской клетки ядро перемещается в перетяжку.

G₂ — постсинтетическая фаза. В течение этой фазы происходит дальнейшее увеличение размера почки. Идет распределение ядерного материала между материнской и дочерней клетками.

М — митоз. Ядро делится; одно из ядер остается в материнской клетке, другое переходит в почку.

(С) — цитокинез (деление клетки). Перетяжка постепенно сужается, заканчивается образование хитинового слоя, и примерно через 2 ч молодая дочерняя клетка отделяется от материнской. Отделение дочерней клетки происходит лишь тогда, когда разделяются слои перегородки, оставляя на материнской клетке почковый рубец.

В процессе размножения на дрожжевой клетке появляется до 25—30 почковых рубцов. Дочерние клетки не всегда отделяются от материнских, они также размножаются почкованием, и в результате образуются скопления из многих клеток.

Деление дрожжевой клетки происходит аналогично делению бактерий — после деления ядра появляется поперечная перегородка, что приводит к образованию двух дочерних клеток, идентичных материнской.

Половое размножение. Дрожжи вида Saccharomyces cerevisiae обладают хорошо охарактеризованным жизненным циклом, в гаплоидной и диплоидной фазах которого клетки могут размножаться почкованием (рис. 18). Гаплоидные дрожжи сахаромицеты бывают двух типов спаривания: а- и α. Клетки разных типов спаривания умеют находить друг друга и образовывать а-, α-диплоиды, способные претерпевать мейоз с образованием 4 гаплоидных аскоспор. У некоторых гомоталлических штаммов происходит эффективное переключение типов спаривания: дрожжи а-типа способны превращаться в дрожжи α-типа, и наоборот. Такое переключение связано со специализированной системой гомологичной рекомбинации. Штаммы дрожжей, у которых гаплоидная фаза стабильна и может поддерживаться в течение длительных генераций, получили название гетероталлических.

Рис. 18. Жизненный цикл развития дрожжей сахаромицетов (Ф. Прист, И. Кэпбелл, 2005)

Вегетативные клетки противоположных типов спаривания (а и α) сливаются, в них происходят последовательные процессы плазмогамии (слияние цитоплазм двух клеток) и кариогамии (слияние ядер). В результате образуется зигота — диплоидная клетка с двойным набором хромосом. В благоприятных условиях диплоидные клетки стабильны и могут неограниченное время размножаться почкованием. Они крупнее и активнее гаплоидных.

В случае голодания или других неблагоприятных условий клетка приступает к спорообразованию.

Диплоидное ядро делится путем мейоза на 4—8 частей, после чего формируются аскоспоры. Процесс образования и созревания аскоспор длится 15—48 ч. Клеточная стенка дрожжей изменяется, и клетка превращается в аск (сумку). Обычно в аске содержатся четыре аскоспоры, однако встречаются также аски с двумя и тремя спорами. Споры дрожжей имеют более толстую и прочную оболочку, чем вегетативные клетки. Они довольно устойчивы к неблагоприятным внешним факторам (температуре, высушиванию, pH и др.), но менее термостабильны по сравнению с бактериальными спорами и погибают при температуре 80 °С.

В благоприятных условиях аскоспоры прорастают в гаплоидные клетки, которые далее размножаются почкованием. Быстрое прорастание аскоспор наблюдается только в среде, содержащей легкодоступные источники углерода, такие как глюкоза или фруктоза.

У культурных дрожжей, развитие которых происходит на богатых углеводами средах, способность к спорообразованию значительно ослаблена или полностью утрачена. Восстановить способность дрожжей образовывать споры можно принудительным путем, культивируя их на обедненных питательными веществами средах.

Биологическая библиотека - материалы для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

Дрожжевых грибов известно около \(500\) видов. Дрожжи живут там, где высокое содержание сахаристых веществ: на плодах растений, в нектаре цветков, в раневых соках деревьев. Есть дрожжи также в почве и в природных водоёмах. Они не образуют типичного мицелия. Тело дрожжей — одиночная округлая клетка. Дрожжам характерно размножение почкованием: на дрожжевой клетке образуется бугорок, напоминающий почку, который растёт, а затем отделяется и ведёт самостоятельный образ жизни. Под микроскопом почкующиеся дрожжи выглядят так:

При благоприятных условиях дрожжи размножаются и растут очень быстро, так как отличаются высокой интенсивностью обмена веществ. При этом они значительно изменяют химический состав окружающей среды. В клетках дрожжей происходит спиртовое брожение — они превращают сахар в спирт. При брожении образуется углекислый газ, пузырьки которого поднимают тесто, делают его лёгким и воздушным.

На использовании дрожжевых грибов основано приготовление хлеба, пивоварение и виноделие. Дрожжи применяют также в качестве белковой кормовой добавки при выращивании животных.

Читайте также: