Дрожжи: cтроение, жизнедеятельность, вред и польза

Научная точка зрения на народные методы планирования мальчика или девочки

С точки зрения биологии, народные методы планирования пола ребенка не имеют научных оснований. К числу наиболее распространенных народных способов относятся:

Соблюдение специальной диеты перед зачатием. Бытует мнение, что употребление в пищу большого количества белка гарантирует рождение мальчика, а вот питание с преобладанием овощей и фруктов повысит шансы на девочку.
Зодиакальная методика. Семейной паре, желающей родить наследника, необходимо заниматься сексом в определенные зодиакальные периоды – Близнецов, Рака, Льва. Рождение девочки становится возможным при ее зачатии в период Тельца, Девы, Весов.
Японские таблицы. Метод основывается на сочетании месяцев рождения мужчины и женщины и их взаимосвязи с месяцем зачатия.
Китайский календарь. Расчет производится исходя из возраста будущей матери и предполагаемого месяца зачатия.

Ученые настаивают на том, что народные методики не могут повлиять на то, кто родится у пары. Совпадения являются всего лишь случайностью. Хромосомы и гены мужчины определяют пол ребенка, поэтому он никак не зависит от таблиц и календарей.

Будущим мамам не стоит огорчаться, если на УЗИ не удалось разглядеть пол ребенка. Это никак не должно повлиять на любовь родителей к малышу, ведь именно она определяет, каким человеком вырастет их дочка или сын.

https://youtube.com/watch?v=jc3g0hxa_No

От чего еще зависит пол ребенка

Всевозможные таблицы и формулы, обещающие по дате рождения или обновлению крови матери рассчитать пол ребенка — наследие времен, когда считалось, что пол ребенка зависит от женщины. Разумеется, возможные совпадения с подобными гаданиями носят случайный характер. За исключением современных репродуктивных технологий нет методик, позволяющих со стопроцентной уверенностью запланировать пол ребенка. Однако можно повысить вероятность зачатия наследника желаемого пола. Менструальный цикл и поза для полового акта — то, от чего зависит пол ребенка при зачатии.

Сперматозоиды с Y-хромосомой — это «кавалерия». Они меньше по размеру, более шустрые, следовательно, быстрее добираются к цели. Но они же и менее жизнестойкие, срок их жизни не превышает 24 часов.
X-носители более медлительные, но при этом их жизнеспособность гораздо выше: до 72 часов.
Влагалище в нефертильный период имеет кислую среду, губительно действующую на сперматозоиды, особенно на Y-носителей. В период овуляции pH во влагалище повышается и становится щелочным.
Срок жизни яйцеклетки приблизительно равен суткам.
Для зачатия мальчика сношение должно происходить в овуляцию, плюс-минус одни сутки. При этом следует максимально сократить путь спермиев до яйцеклетки путем глубокого проникновения при эякуляции.
Для зачатия девочки коитус должен происходить дня за 3 до овуляции, причем, путь сперматозоидам необходимо максимально увеличить. Тогда к моменту овуляции «живчики» с Y-хромосомой уже погибнут, а X-носители успеют добраться до цели.
При плохом качестве семени и/или высчитывании овуляции исключительно при помощи календаря, шансы на срабатывание метода низки. Надежнее будет отслеживать овуляцию при помощи УЗИ, специальных тестов или используя симптотермальный метод, заключающийся в измерении базальной температуры, оценке влагалищного отделяемого и структуры шейки матки.

Размножение дрожжей

Существует 2 вида размножения дрожжей — вегетативное (бесполое) и половое с образованием спор. У большинства видов дрожжей вегетативное размножение осуществляется почкованием, редко делением (Schizosaccharomyces). Аспорогенные. дрожжи размножаются только почкованием. Половое размножение происходит при неблагоприятных условиях, когда дрожжи перестают почковаться и превращаются в сумки (аски) со спорами — аскоспоры. Половой процесс заключается в копуляции (слиянии) 2 вегетативных клеток путем сближения их и образования копуляционного канала, в котором происходит слияние частей плазмы и ядра клеток, называемое кариогамией, с образованием диплоидной зиготы, представляющей 2 клетки, соединенные копуляционным каналом. Редукционное деление, или мейоз, сопровождаемое уменьшением числа хромосом вдвое, происходит сразу, без полового процесса, и зигота превращается в аск с 4 гаплоидными спорами, поэтому вегетативное поколение таких спор гаплоидно. Споры прорастают без копуляции. Так происходит размножение у дрожжей Zygosaccharomyces (рис. 2Б). У дрожжей Saccharomyces половой процесс происходит при слиянии спор или проросших из них клеток с образованием диплоидной зиготы, которая сразу начинает почковаться, образуя диплоидное потомство (рис. 2А). Мейоз происходит непосредственно перед образованием спор.

Рис. 2. Половое размножение и цикл развития дрожжей: а — аскоспоры; б — оплодотворение; в — хромосомная редукция; г — диплоидные клетки, преобразующиеся в аски и образующие аскоспоры в количествах, изменяющихся в зависимости от вида. Гаплоидная генерация изображена пустыми фигурами, диплоидная — заштрихована. А — Saccharomyces; Б — Zygosacharomyces; В — Saccharomycodes

Половой способ размножения

Дрожжи, размножение которых происходит как половым, так и вегетативным способом, представляют с этой точки зрения большой интерес. Многие ученые исследовали особенности поведения этих микроорганизмов. Они выяснили, что половой способ связан с прорастанием спор, которые находятся в асках или сумках (их называют аскоспорами) в вегетативные клетки. Как же дрожжи размножаются спорами? Давайте разберемся.

Этот способ сопровождается делением ядра с помощью мейоза. Если при культивировании дрожжей происходит резкий переход из полноценной среды в бедную питательными веществами, то при наличии достаточной влажности, а также значительном накоплении в клетке запасных веществ и доступе к кислороду происходит спорообразование. Появившиеся в результате него аскоспоры являются устойчивыми к неблагоприятным условиям среды (высушиванию, высокой температуре), однако они менее термостабильны, нежели бактериальные споры. Аскоспоры погибают при температуре около 60 °С, тогда как споры бактерий могут выдерживать более высокие температуры — кипящей воды и даже выше.

Аскоспоры образуются обычно в результате полового слияния 2-х дрожжевых клеток и последующего деления оплодотворенного ядра. Их может быть от одной до четырех, а иногда и восемь в одном аске. В случае, если условия для вегетативного развития благоприятны, споры прорастают на свежей питательной среде и затем вновь становятся почкующимися клетками.

Рост и развитие дрожжей.

Рост дрожжей складывается из 2 различных процессов: возрастания числа клеток и увеличения их биомассы, что вызывает изменение морфологических и физиологических свойств клеток дрожжей — их развитие. В процессе развития в жидкой питательной среде дрожжи проходят 4 осн. фазы роста. Кривая роста описывает логарифмическую зависимость числа клеток от времени и позволяет различить несколько фаз роста, сменяющих друг друга в определенной последовательности (рис. 3). Лаг-фаза характеризуется интенсивной метаболической активностью, хотя количество дрожжей не увеличивается или увеличивается незначительно. Она включает латентный (скрытый) этап, когда дрожжи адаптируются к новым условиям среды путем синтеза РНК и ферментов и подготавливаются к быстрому росту, который должен наступить за лаг-фазой. Количество РНК и белка возрастает в 8—12 раз, а содержание ДНК остается постоянным. Логарифмическая, или экспоненциальная фаза характеризуется максимальной скоростью роста, увеличением числа клеток в геометрической прогрессии. Культура состоит из „стандартных клеток». Однако вследствие потребления источников питания и накопления в среде продуктов обмена наступает стационарная фаза. Число клеток остается постоянным, число образующихся новых клеток равно приблизительно числу отмерших. В ней достигается максимальная плотность популяции. Кривая параллельна оси абсцисс. Фаза отмирания наступает с дальнейшим истощением среды и накоплением вредных продуктов обмена. Число живых клеток уменьшается, мертвых — возрастает. Начинается процесс автолиза мертвых клеток. Продлить время логарифмической фазы можно при использовании непрерывного метода брожения, когда состав среды остается постоянным вследствие непрерывного обновления. В виноделии непрерывные методы широко используются при сбраживании виноградного сусла, в производстве шампанского и хереса. Скорость роста выражается абсолютными и относительными показателями: абсолютный (валовой) прирост биомассы, удельная скорость роста, время генерации и др. Важным показателем физиологического состояния культуры является экономический коэффициент — отношение количества образовавшейся биомассы к количеству потребленного субстрата. Переход дрожжей из одной фазы в другую обусловлен изменением содержания в клетках физиологически важных соединений — аминокислот, белка, фосфатов, нуклеиновых кислот и др. По фазам роста на определенных участках кривой можно судить о стадиях развития и физиологическом состоянии дрожжей В основе жизни микроорганизмов лежит непрерывный обмен веществ, или метаболизм, состоящий из 2 процессов — диссимиляции и ассимиляции. Дрожжи являются факультативными анаэробами. Процессы брожения и дыхания, аэробный и анаэробный распад углеводов играют основную роль в метаболизме дрожжевой клетки (см. также брожение спиртовое, дыхание дрожжей, энергия брожения).

Особенности профессии

Что изучает генетика? Предметом ее исследований считается не только человек, но и растения, и животные. В зависимости от изучаемого предмета генетика разделяется на медицинскую, экологическую, молекулярную, генную инженерию и другое. В каждой отрасли существуют свои особенности.

В чем заключаются профессии, связанным с генетикой человека? Ученый, изучающий медицинскую генетику, рассматривает зависимость патологии от генетической предрасположенности и условий окружающей среды. Направление перспективное и способствует профилактике и терапии наследственных болезней. Главная задача ученого заключается в правильном установлении генетической природы заболевания и его возможного проявления в будущем.

Врач-генетик проводит медико-генетическую консультацию. Он подвергает тщательному анализу родословную пациента, дает прогноз и составляет заключение в письменном виде.

В клинике генетики проводятся исследования для установления родства при планировании беременности, что позволяет выявить патологии будущего ребенка. В этой ситуации при риске передачи наследственных болезней определяется ген, вызывающий эту патологию. Потом разрабатываются наиболее эффективные способы предупреждения или терапии.

Медицинские генетические исследования позволяют установить личность преступника при обнаружении его следов на месте преступления.

Еще к одному перспективному направлению относят экологическую генетику. Она изучает взаимодействие хромосом с окружающей средой. Экологическая генетика разветвляется на несколько направлений.

Мутация генов может быть вызвана следующими факторами: излучениями, химическими веществами, вирусами или паразитами. Исследование мутаций – задача экогенетики.

Строение клетки дрожжей

Дрожжевые клетки имеют разную форму: эллипсов, овалов, палочек, шаров. Размерность также бывает разная: часто длина составляет 6-12 мкм, а ширина 2-8 мкм. Это зависит от условий их обитания или культивирования, питательных компонентов и факторов внешней среды. Наиболее стабильные по свойствам молодые дрожжи, поэтому характеристику и описание видов проводят именно по ним.

Дрожжевые организмы имеют все стандартные компоненты, присущие эукариотическим клеткам. Однако, помимо этого, обладают уникальными отличительными свойствами грибов и сочетают в себе признаки клеточных структур растений и животных:

стенки ригидны, как у растений,
нет хлоропластов и есть гликоген, как у животных.

Рис. 4. Разнообразие видов дрожжей: 1 — пекарские (Saccharomyces cerevisiae); 2 — мечниковия прекраснейшая (Metschnikowia pulcherrima); 3 — кандида земляная (Candida humicola); 4 — родоторула клейкая (Rhodotorula glutinis); 5 — родоторула красная (R. rubra); 6 — родоторула золотистая (R. aurantiaca); 7 — дебариомицес Кантарелли (Debaryomyces cantarelli); 8 — криптококк Лавра (Cryptococcus laurentii); 9 — надсония продолговатая (Nadsonia elongata); 10 — спороболомицес розовый (Sporobolomyces roseus); 11 — спороболомицес хольсатикус (S. holsaticus); 12 — родоспоридиум диобоватум (Rhodosporidium diobovatum).

Клетки содержат мембраны, цитоплазму, а также такие органоиды, как:

ядро;
Гольджи аппарат;
Митохондрии клеток;
рибосомный аппарат;
жировые включения, зерна гликогена, а также валютин.

Отдельные виды имеют в составе пигменты. У молодых дрожжей цитоплазма является гомогенной. В процессе роста внутри них появляются вакуоли (содержащие органические и минеральные компоненты). В процессе роста наблюдается образование зернистости, происходит увеличение вакуолей.

Как правило, оболочки включают нескольких слоев с включенными полисахаридами, жирами и азотосодержащими компонентами. Некоторые из видов имеют ослизнелую оболочку, поэтому часто клетки склеены между собой и в жидкостях образовывают хлопья.

Рис. 5. Строение клетки дрожжевых организмов.

Гомоталличные штаммы

Гомоталличные штаммы от гетероталличных отличаются тем, что у них есть лишь устойчивая диплофаза. Изолированные из аска гаплоидные споры формируют диплоидную структуру. Другими словами, в потомстве одной споры происходит самодиплоидизация (слияние гаплоидных клеток) за счет того, что споры могут соединяться в любых комбинациях материнской или сестринских гаплоидных клеток со своей почковой.

И у гомоталличных дрожжей существуют типы спаривания. А.Ф. Руснак изучала дрожжи вида Sacch. vini, которые используются в виноделии. Она отметила существование у них большого набора рас. Проанализировав это, исследовательница сделала вывод о том, что природа их преимущественно гомоталлична.

Тем не менее, некоторые дрожжи в гаплоидном состоянии длительное время способны размножаться вегетативно. В качестве примера можно привести Chizosaccharomyces и Zygosaccharomyces. Гаплоидные клетки перед спорообразованием сливаются, формируется диплоидная зигота. Затем с помощью мейоза она делится и дает начало четырем или восьми гаплоидным спорам. Они прорастают и через некоторое время начинают размножаться в гаплоидном состоянии бесполым путем.

Пищевая история и ценность

В кулинарии дрожжи начали использовать довольно давно. Случилось это много веков назад в далеком Древнем Египте. Египтяне сначала научились варить пиво и уже гораздо позже выпекать дрожжевой хлеб. Для современного мира свойства дрожжей открыл французский микробиолог Пастер (1857 г.). Спустя 24 года была выведена первая дрожжевая культура в Дании.

В конце XIX века «выведенные» дрожжи начали применяться в пищеварении. На сегодняшний день культивировано более 1,5 тыс. разновидностей этих микроорганизмов. Но для нашего рациона мы используем только 4 из них:

винные (налет на виноградных гроздьях);
молочные (кисломолочные продукты на натуральной закваске);
хлебопекарные (выпечка);
пивные («живое» пиво).

Калорийность сухих дрожжей – 75 Ккал/100 г.

Калорийность живых дрожжей – 119 Ккал/100 г.

Чаще всего приходится сталкиваться с хлебопекарными дрожжами, которые во всем мире применяются в качестве разрыхлителя теста.

Советы хозяйкам

При размачивании живых дрожжей в теплой воде или в молоке можно добавлять только сахар как средство дополнительной подпитки для микроорганизмов. Соль подавляет их активность. Если ее раньше времени добавить, то тесто будет плохо подниматься.

Поскольку информация о соотношение сухих и сырых дрожжей отличается, желательно изучить этикетку с сухими дрожжами, так как каждый производитель точно указывает, сколько граммов продукта может заменить упаковку свежего продукта. К примеру, если сравнить две популярные марки сухих дрожжей САФ-МОМЕНТ и Dr.Oetker, то 7 г последнего (обычная маленькая упаковка) достаточно для 0,5 кг муки и его содержимое эквивалентно 25 г свежих дрожжей. Первый вид дрожжей более экономный — 11 г достаточно для килограмма муки и маленькая упаковка может заменить 60 г свежих дрожжей. Отвечая на вопрос: 10 грамм сухих дрожжей — это сколько сырых, можно просчитать, что это количество приблизительно равно 55 г прессованного продукта.

Что такое дрожжи?

Дрожжи – это одноклеточные микроорганизмы, которые относятся к царству грибов. Все существующие разновидности делятся на 2 основные категории – это дикие дрожжи и чистые культуры дрожжей (ЧКД).

Объясняя такое понятие, как «дикие дрожжи», можно сказать, что это микроорганизмы, встречающиеся в естественной среде. Например, они живут на поверхности фруктов, ягод и листьев многих растений.

ЧКД – это дрожжи, выведенные на основе диких в процессе селекционной работы, когда выбираются и размножаются только наиболее сильные и активные микроорганизмы, обладающие определенными свойствами.

Дрожжи

Состав клеток дрожжей

Существует множество видов дрожжей, которые отличаются формой клетки и ее размерами. Обычная клетка вырастает до 3–7 мкм, но есть и гиганты, достигающие 35 и даже 40 мкм в диаметре. Обычно природные штаммы мельче тех, которые выведены в лаборатории.

Независимо от принадлежности к тому или иному виду (пекарские, пивные, молочные), состав клетки дрожжей примерно одинаков – это примерно 75% воды и 25% сухого вещества, которое в свою очередь состоит из:

азота;
сахаров;
минералов;
жиров;
витаминов;
ферментов.

Все эти компоненты важны для нормальной жизнедеятельности клетки.

Споры дрожжей

Споры дрожжей – это клетки, предназначенные для размножения. Они более устойчивы к воздействию факторов внешней среды, поэтому зачастую образуются тогда, когда клетка оказывается в неблагоприятных условиях.

Например, это может произойти, когда резко уменьшается количество питательных веществ, необходимых для развития и нормальной жизнедеятельности.

Бактерии

Это микроорганизмы, состоящие из одной клетки. Их размер достигает 10 мкм. По форме они делятся на палочковидных, шаровидных, извитых. Параметры бактерий изменяются при изменении внешних факторов среды их обитания.

Какими способами размножаются бактерии, плесневые грибы, дрожжи? Для грибов характерно размножение мицелием, для дрожжей – почками и спорами, а для бактерий – способ простого поперечного деления бесполым путем, хотя они способны размножаться и другими способами. Почкованием бактерии размножаются редко, а половым путем это происходит на примитивном уровне.

Клетки бактерий состоят из капсул, цитоплазматических мембран, клеточных стенок, цитоплазмы, в которой расположены рибосомы, мезосомы, включения, нуклеоид. Некоторым бактериальным клеткам свойственно наличие жгутиков и образование спор. Клетки отличаются способом питания. Согласно этому признаку, бактерии бывают автотрофы, гетеротрофы. Способы дыхания у них тоже различаются. В этой связи бактерии различают как аэробы и анаэробы.

В чем особенность строения и размножения дрожжей?

Дрожжевые грибы представляют собой одну шарообразную клетку, окруженную оболочкой. В клетке содержится цитоплазма, ядро и вакуоли.

Рисунок 1. Строение дрожжевой клетки

Показать вывод

Скрыть

У дрожжей нет мицелия (грибницы), нет плодового тела или спорангиев. Дрожжи являются одноклеточными грибами.

Но ведь дрожжи совсем не похожи на грибы. Если мицелий шляпочных и плесневых грибов еще имеет общие черты, то микроскопические организмы округлой формы скорее напоминают одноклеточные водоросли, а то и вовсе крупные бактерии. Почему же их относят к грибам? Причина в ультраструктуре клеток дрожжей, а также в методах их размножения.

Рисунок 2. Размножение дрожжей

Дрожжи размножаются почкованием. Сначала образуется выпуклость — почка, в которой появляется ядро и вакуоль. Затем она увеличивается в размерах. Иногда почка отделяется от материнской клетки, а иногда они остаются соединенными; на дочерней клетке, в свою очередь, появляются новые клетки, образуя разветвленную цепочку.

Дрожжи обладают высокой скоростью обмена веществ, и размножаются они также очень быстро.

В неблагоприятных условиях дрожжи могут размножаться и половым путем, образуя зиготу. Далее, у некоторых видов дрожжей зигота размножается почкованием; у других — в зиготе образуются споры, прорастающие в вегетативные клетки, также затем размножающиеся почкованием.

{"questions":,"explanations":,"answer":}},"step":1,"hints":}]}

Немного об истории изучения дрожжей

Люди использовали дрожжи веками, не зная, как объяснить их свойства и даже не подозревая, что дрожжи — это грибы.

При раскопках в Египте были найдены свидетельства о том, что уже тогда был изобретен напиток, похожий на современное пиво. При его изготовлении уже были использованы дрожжи.

Сейчас дрожжи можно купить в любом продуктовом магазине. Это либо коричневатый порошок, либо брусок, похожий на плавленый сырок. Но, конечно, древние египтяне пользовались другими дрожжами. Откуда же они их брали?

Дело в том, что дрожжи встречаются и в природе. Они содержатся на поверхности плодов и ягод, в нектаре цветов, в соке растений, на поверхности листьев, даже в почве.

Известно, что ягоды могут «забродить» — известны даже случаи, когда птицы, наклевавшись таких ягод, пьянеют и падают на землю.

Изучение дрожжей началось в 30-х годах девятнадцатого века. Именно тогда ученые назвали дрожжи «сахарными грибами».

В 1860—1876 году Луи Пастер исследовал процесс спиртового брожения и доказал его биохимическую природу. Позднее Эмиль Хансен, датский ученый, выделил чистые культуры дрожжей. Благодаря этому их использование стало гораздо удобнее.

{"questions":,"items":,,]}},"step":1,"hints":},{"content":"Вставьте пропущенные буквы.<br />Ми`input-16`елий<br />Дрож`input-26`и<br />Анти`input-41`иотики<br />Бр`input-53`жение","widgets":{"input-16":{"type":"input","inline":1,"answer":"ц"},"input-26":{"type":"input","inline":1,"answer":"ж"},"input-41":{"type":"input","inline":1,"answer":"б"},"input-53":{"type":"input","inline":1,"answer":"о"}}},{"content":"Благодаря какому свойству дрожжи могут применяться в приготовлении хлебобулочных изделий?`choice-88`","widgets":{"choice-88":{"type":"choice","options":,"answer":}},"step":1,"hints":}]}

Бактерии

Половой способ размножения

Первый тип вегетативного размножения

Он отмечен, например, у рода Saccharomyces (в семействе Saccharomycetaceae). В этом случае материал, из которого состоят оболочки материнских клеток, не переходит непосредственно на оболочки новых, дочерних клеток. В начальных стадиях роста они получают его в результате того, что он синтезируется и постепенно накапливается у основания самой образующей почки. При этом рубцы находятся в областях наибольшей кривизны клеточной оболочки. Нередко они примыкают друг другу, располагаются по спирали или кругу.

Однако этот процесс характерен не для всех микроорганизмов, принадлежащих к группе одноклеточных грибов под названием «дрожжи». Как размножаются другие их виды? Продолжим наш рассказ.