DROŻDŻE MORFOLOGIA I FIZJOLOGIA Drożdże nie stanowią homogennej grupy taksonomicznej. Są grzybami, ze względu na pokrewieństwo filogenetyczne i zdolność do rozmnażania na drodze generatywnej, zaliczanymi do 3 klas:

Klasa I: Ascomycetes Rozmnażają się generatywnie przez wytwarzanie zarodników wewnątrz worka (askospory) oraz wegetatywnie przez pączkowanie wieloboczne. Mogą formować grzybnię. Z wyjątkiem Schizosaccharomyces nie wytwarzają enzymu ureazy. Ściana komórkowa 3-warstwowa, z glukanu i mannanu. Nie wytwarzają pigmentu. Należą tu drożdże fermentujące i nie fermentujące sacharydów. Rodziny: Ascoidiaceae, Spermophtoraceae, Endomycetaceae, Schizosaccharomycetaceae, Saccharonycodaceae, Lipomycetaceae i Saccharomycetaceae.

Klasa II: Basidiomycetes Wytwarzają zarodniki podstawkowe (bazydiospory), formują dikariotyczną grzybnię, podzieloną septami. Wegetatywnie rozmnażają się przez pączkowanie biegunowe. Wytwarzają ureazę, nie fermentują sacharydów. Ścian komórkowa ma budowę włóknistą, czasami ze śluzowatą powierzchnią, zbudowana jest głównie z chityny i mannanu. Rzadko wytwarzają pigmenty. Rodziny: Filobasiadiaceae, Teliosporaceae, Sirobasidiaceae i Tremellaceae.

Klasa III: Deuteromycetes (Fungi imperfecti) Obejmuje gatunki drożdży, u których nie zaobserwowano cyklu rozmnażania płciowego i nie będące haploidalnymi przedstawicielami gatunków zarodnikujących. Mogą wykazywać cechy zarówno Ascomycetes, jak i Basiomycetes. Należą tu m.in. rodzaje Candida, Brettanomyces, Cryptococcus,Kloeckera,Trichosporon. Komórki drożdży nie zawierają chlorofilu, a więc nie są zdolne do przeprowadzania fotosyntezy. Są chemoorganotrofami. Mogą być albo saprofitami albo pasożytami. Są powszechne we wszystkich środowiskach, w których znaleźć można węglowodany oraz pH kształtuje się w zakresie 5-6. Wielkość i kształt komórek drożdży zależy od gatunku, fazy rozwojowej, stanu fizjologicznego, warunków środowiska (hodowli) i aktualnej funkcji komórki w populacji. Zwykle komórki mają 1 do 8 μm długości i 1 do 6 μm szerokości. Generalnie można wyróżnić 6 podstawowych kształtów, często charakterystycznych dla poszczególnych rodzajów: kulisty (Torulaspora, Rhodotorula), elipsoidalny, cytrynkowaty (Saccharomycodes, Nadsonia, Kloeckera, Hanseniaspora), butelkowaty (Pityrosporum), cylindryczny (Schizosaccharoyces) i nitkowaty.

BUDOWA KOMÓRKI DROŻDŻY

Ściana komórkowa drożdży ma budowę warstwową. Głównymi substancjami budulcowymi ściany są: białka, mannan i glukan. Zadaniem błony komórkowej jest m.in. utrzymanie odpowiedniego kształtu komórki. Cytoplazma w młodej komórce drożdżowej ma jednolitą strukturę i wypełnia całą objętość komórki. W miarę procesu starzenia cytoplazma staje się ziarnista, pojawiają się wodniczki wypełnione sokiem komórkowym (wodny roztwór soli organicznych, białek, cukrowców i innych związków). Jądro komórkowe ma kształt owalny i średnicę około 2,5 μm. Charakteryzuje się gruzełkowatą strukturą, w jego skład wchodzą nukleoproteidy. Substancje zapasowe są odkładane w cytoplazmie dojrzałych komórek drożdżowych w postaci: -wolutyny — substancji o charakterze białkowym, -glikogenu — węglowodanu, który gromadzi się w komórkach drożdży hodowanych na podłożach zawierających cukry, a jego obecność świadczy o dobrym odżywieniu komórek. -tłuszczu — substancji zapasowej występującej w postaci kropli silnie załamujących światło, wypiera glikogenu komórek starych. ROZMNAŻANIE DROŻDŻY WEGETATYWNE Drożdże rozmnażają się wegetatywnie przez pączkowanie, podział (rozszczepienie) lub połączenie obu tych procesów. Przed tymi procesami następuje mitotyczny podział jądra, po nim zachodzi podział cytoplazmy. W wyniku tego procesu komórka potomna jest identyczna z komórką macierzystą. Pączkowanie jest najbardziej rozpowszechnione wśród drożdży i polega na wytworzeniu pączka na powierzchni komórki, który po osiągnięciu odpowiednich rozmiarów może się od niej oderwać. Na powierzchni obu komórek pozostają ślady po oderwaniu się pączka – tzw. blizny. Na komórce macierzystej może ich być ponad 30. Pączkowanie może być wielobiegunowe, gdy nowe pączki tworzą się na całej powierzchni komórki macierzystej, jednobiegunowe – na jednym biegunie komórki lub dwubiegunowe – na przeciwległych biegunach komórki. Rozszczepienie obserwuje się u Endomycetaceae i Schizosaccharomycetaceae, najpowszechniej występujące drożdże rozszczepkowe należą do rodzaju Schizosaccharomyces. Ich komórki są cylindryczne, przed podziałem rosną na długość, po czym na środku tworzy się przegroda, zamykająca dośrodkowo światło komórki. Następnie komórki się rozdzielają. W niekorzystnych warunkach drożdże mogą też tworzyć różne formy przetrwalne. Należą tu m.in. blastospory, balistospory, chlamydospory, artrospory. GENERATYWNE Drożdże klasy Ascomycetes i Basidiomycetes mogą rozmnażać się również płciowo. W populacji obok siebie lub kolejno po sobie występują pokolenie haploidalne (jeden zestaw chromosomów) i pokolenie diploidalne. Komórki haploidalne koniugują ze sobą dając diploidalną zygotę, która może się rozmnażać na drodze wegetatywnej (pączkowanie lub rozszczepienie), albo przechodzi sporogenezę. Wówczas po podziale mejotycznym jądra wytwarzają 4 haploidalne spory, które kiełkując dają komórki haploidalne. Następowanie po sobie pokolenia haploidalnego i diploidalnego nosi nazwę przemiany pokoleń. Komórki diploidalne Saccharomyces cerevisiae są zdolne do wielokrotnego rozmnażania przez pączkowanie, są większe i bardziej aktywne fizjologicznie od haploidalnych. Dlatego szczepy diploidalne, a nawet poliploidalne są najczęściej wykorzystywane w przemyśle. Kształty, sposób powstawania oraz liczba spor są jedną z najważniejszych cech taksonomicznych.KIERUNKI WYKORZYSTANIA DROŻDŻY W PRZEMYŚLE Jedna z najważniejszych grup mikroorganizmów wykorzystywanych przez człowieka w celach komercyjnych: -Fermentacja alkoholowa: -Produkcja na skalę przemysłową białka SCP -Produkcja mlecznych napojów fermentowanych: kumysu i kefiru -Utylizacja związków trudno degradowanych w procesach naturalnych- produkcji pullulanu,