temat IV (1)

Temat IV

Morfologia i fizjologia drożdży

1.    Wiadomości wstąpne

. ...

U-OTCLi-t l mLU

Drożdże są organizmami jednokomórkowymi, których kształt i wielkość ko-^2au'ó^caL morek uzależniona jest nie tylko od gatunku, lecz także od warunków i wieku ho-ISttl^dowli oraz stanu odżywienia. W ramach tego samego gatunku, w zależności od wyżej wymienionych czynników, kształty komórek mogą być zmienne. Nąjbar-, dziej typowe, charakterystyczne są kształty komórek młodych, pochodzących z 24-godzinnej hodowli kultury na brzeczce słodowej w temperaturze 30°C.

Komórki drożdży mogą mieć kształt okrągły, owalny, elipsoidalny lub cylindryczny. Ich wymiary są większe aniżeli bakterii i wynoszą przeciętnie 2-8 pm szerokości i 3-10 pm długości.

Drożdże należą do organizmów różnożywych, rozwijają się najlepiej na podłożach zawierających cukry (w warunkach laboratoryjnych do hodowli drożdży używa się podłoży z brzeczką lub ekstraktem drożdżowym). Optymalna temperatura rozwoju wynosi 25-32°C, pil zaś -4-5. Drożdże asymilując cukry zawarte w podłożu, w warunkach tlenowych utleniają je do CO2 i HoO, natomiast w warunkach beztlenowych przeprowadzają fermentację alkoholową.

2.    Budowa komórki drożdżowej

W skład komórki drożdżowej wchodzi m.in. (rys. 39): ściana komórkowa, błona cytoplazmatyczna, cytóplazma,Jądro, jąderko, wodniczki i substancje zapasowe.

Ściana komórkowa drożdży ma budowę warstwową. Zewnętrzna warstwa jest zbudowana głównie z mannanu i białka, środkowa - z glukanu, natomiast warstwa wewnętrzna z okrywającą ją plazmolemą tworzy cianką błonę zbudowaną ' z substancji białkowych. W młodych komórkach jest ona cienka, elastyczna i | słabo widoczna pod mikroskopem. W komórkach starszych grubieje i można ją la- j two zaobserwować w obrazie mikroskopowym. Zadaniem ściany komórkowej jest! m.in. utrzymanie odpowiedniego kształtu komórki drożdżowej i to zarówno w warunkach standardowej hodowli, jak i podczas wysokiej koncentracji substancji osmoaktywnych w podłożu.

Cytoplazma młodej komórki drożdżowej ma jednolitą strukturę i wypełnia całą objętość komórki.

Rysunek 39. Przekrój poprzeczny komórki drożdży (wg Schle-geia): bc - błona cytoplazmaty-czna, cp - cytoplazma, rb - rybosomy, m - mitochondria, n - jądro (nucleus), Ii - krople lipidów, nl - jąderko, re - retikulum endoplazmatyczne, w - wodniczki, po - polifosforany, śk - ściana komórkowa

W miarę procesu starzenia cytoplazma staje się ziarnista, pojawiają się wodniczki wypełnione sokiem komórkowym (wodny roztwór soli organicznych, białek, cukrowców i innych związków). W fazie dojrzewania i starzenia się komórki kształt i wielkość wodniczek ulegają dużym zmianom.

Jądro komórkowe drożdży ma kształt owalny i średnicę około 2,5 jum. Aby zaobserwować jądro pod mikroskopem, należy stosować specjalne metody barwienia; w zwykłym barwieniu jest ono niewidoczne ze względu na swój współczynnik załamania światła (podobnie jak cytoplazma). Jądro ma strukturę gmzełkowatą, w jego skład wchodzą nukleoproteidy.

Zjawisko dzielenia się jądra odgrywa główną rolę w procesie rozmnażania komórek.

Substancje zapasowe są odkładane w cytoplazmie dojrzałych komórek drożdżowych w postaci: wolutyny, glikogenu i tłuszczu. Rodzaj występujących substancji zapasowych jest zależny od gatunku drożdży.

Wolutyna jest substancją o charakterze białkowym, gromadzącą się w cytoplazmie i wodniczkach w postaci ziarnistości silnie załamujących światło. Gromadzenie wolutyny następuje wówczas, gdy pożywka jest bogata w związki azotowe.

Glilcogen jest węglowodanem, który gromadzi się w komórkach drożdży hodowlanych na podłożach zawierających cukry. Występuje jako rezerwa cukrowa w komórkach i jest zużywany wówczas, gdy w podłożu zabraknie węglowodanów. Jego obecność świadczy o dobrym odżywieniu komórek.

Tłuszczowe substancje zapasowe występują w komórkach drożdży w postaci kropel silnie załamujących światło.

Obecność substancji zapasowych w komórkach drożdży wykrywamy za pomocą barwienia; o obecności ich świadczą:

a)    wolutyny - niebieskie zabarwienie z błękitem metylenowym,

b)    glikogenu - brunatne zabarwienie komórek pod wpływem płynu Lugola,

c)    tłuszczu - czerwone zabarwienie powstające w wyniku działania Sudanem ITT.

3. Rozmnażanie drożdży

Drożdże mogą rozmnażać się przez:

1)    pączkowanie    j

2)    podział poprzeczny komórki, zwany j - wegetatywnie, rozszczepieniem

3) zarodnikowanie    - wegetatywnie/płciowo,

4) kopulację    - płciowo.