Đặc điểm của saccharomyces cerevisiae, hình thái và vòng đời



các Saccharomyces cerevisiae hoặc nấm men bia là một loại nấm đơn bào thuộc về Ascomicota, thuộc lớp Hemiascomicete và theo thứ tự Saccharomicetales. Nó được đặc trưng bởi sự phân bố rộng rãi của môi trường sống, chẳng hạn như lá, hoa, đất và nước. Tên của nó có nghĩa là nấm đường bia, bởi vì nó được sử dụng trong quá trình sản xuất đồ uống phổ biến này.

Loại men này đã được sử dụng trong hơn một thế kỷ trong làm bánh và sản xuất bia, nhưng đó là vào đầu thế kỷ 20 khi các nhà khoa học chú ý đến nó, biến nó thành một mô hình nghiên cứu.

Vi sinh vật này đã được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau; Hiện nay, nó là một loại nấm được sử dụng rộng rãi trong công nghệ sinh học, để sản xuất insulin, kháng thể, albumin, trong số các chất khác được nhân loại quan tâm.

Là một mô hình nghiên cứu, nấm men này đã làm sáng tỏ các cơ chế phân tử xảy ra trong chu kỳ tế bào trong các tế bào nhân chuẩn.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm sinh học
  • 2 Hình thái
  • 3 vòng đời
  • 4 công dụng
    • 4.1 Bánh ngọt và bánh mì
    • 4.2 Thực phẩm bổ sung
    • 4.3 Sản xuất đồ uống
    • 4.4 Công nghệ sinh học
  • 5 tài liệu tham khảo

Đặc điểm sinh học

Saccharomyces cerevisiae là một vi sinh vật nhân chuẩn đơn bào, hình cầu, màu vàng lục. Nó là chemoorganotrophic, vì nó đòi hỏi các hợp chất hữu cơ như một nguồn năng lượng và không cần ánh sáng mặt trời để phát triển. Nấm men này có thể sử dụng các loại đường khác nhau, với glucose là nguồn carbon ưa thích.

S. cerevisiae là kỵ khí tùy tiện, vì nó có khả năng phát triển trong điều kiện thiếu oxy. Trong điều kiện môi trường này, glucose được chuyển đổi thành các chất trung gian khác nhau như ethanol, CO2 và glycerol.

Thứ hai được gọi là lên men rượu. Trong quá trình này, sự phát triển của nấm men không hiệu quả, tuy nhiên, đây là phương tiện được ngành công nghiệp sử dụng rộng rãi để lên men các loại đường có trong các loại ngũ cốc khác nhau như lúa mì, lúa mạch và ngô.

Bộ gen của S. cerevisiae đã được giải trình tự hoàn toàn, là sinh vật nhân chuẩn đầu tiên đạt được. Bộ gen được tổ chức thành một bộ đơn bội gồm 16 nhiễm sắc thể. Khoảng 5800 gen được dự định để tổng hợp protein.

Bộ gen của S. cerevisiae rất nhỏ gọn, không giống như các sinh vật nhân chuẩn khác, vì 72% được đại diện bởi các gen. Trong nhóm này, khoảng 708 đã được xác định là tham gia vào quá trình trao đổi chất, thực hiện khoảng 1035 phản ứng.

Hình thái

S. cerevisiae là một sinh vật đơn bào nhỏ có liên quan chặt chẽ đến các tế bào của động vật và thực vật. Màng tế bào ngăn cách các thành phần tế bào với môi trường bên ngoài, trong khi màng nhân bảo vệ vật liệu di truyền.

Giống như ở các sinh vật nhân thực khác, màng ty thể có liên quan đến việc tạo ra năng lượng, trong khi mạng lưới nội chất (ER) và bộ máy Golgi tham gia vào quá trình tổng hợp lipid và protein..

Không bào và peroxisomes chứa các con đường trao đổi chất liên quan đến chức năng tiêu hóa. Trong khi đó, một mạng lưới giàn giáo phức tạp đóng vai trò hỗ trợ tế bào và cho phép di chuyển tế bào, do đó thực hiện các chức năng của tế bào học.

Các sợi Actin và myosin của tế bào thực vật hoạt động thông qua việc sử dụng năng lượng và cho phép các trật tự cực của các tế bào trong quá trình phân chia tế bào.

Sự phân chia tế bào dẫn đến sự phân chia không đối xứng của các tế bào, dẫn đến một tế bào gốc lớn hơn tế bào con. Điều này rất phổ biến trong nấm men và là một quá trình được định nghĩa là vừa chớm nở.

S. cerevisiae có thành tế bào của chitin, tạo cho nấm men hình dạng tế bào đặc trưng cho nó. Bức tường này ngăn ngừa thiệt hại thẩm thấu vì nó gây áp lực turgor, cung cấp cho các vi sinh vật này độ dẻo nhất định trong điều kiện môi trường có hại. Thành tế bào và màng được kết nối bởi không gian periplasmic.

Vòng đời

Vòng đời của S. cerevisiae tương tự như hầu hết các tế bào soma. Có thể có các tế bào đơn bội và lưỡng bội. Kích thước tế bào của tế bào đơn bội và lưỡng bội thay đổi tùy theo giai đoạn tăng trưởng và căng thẳng trong chủng.

Trong quá trình tăng trưởng theo cấp số nhân, việc nuôi cấy tế bào đơn bội sinh sản nhanh hơn so với tế bào lưỡng bội. Các tế bào đơn bội có chồi xuất hiện liền kề với các tế bào trước, trong khi trong các tế bào lưỡng bội chúng xuất hiện ở hai cực đối diện.

Sự tăng trưởng thực vật xảy ra bằng cách nảy chồi, trong đó tế bào con bắt đầu như sự bùng phát của tế bào mẹ, sau đó là sự phân chia hạt nhân, sự hình thành của thành tế bào và cuối cùng là sự phân tách tế bào.

Mỗi tế bào gốc có thể hình thành khoảng 20-30 chồi, vì vậy tuổi của nó có thể được xác định bằng số lượng sẹo trong thành tế bào.

Các tế bào lưỡng bội phát triển mà không có nitơ và không có nguồn carbon trải qua quá trình phân bào, tạo ra bốn bào tử (ascas). Các bào tử này có sức đề kháng cao và có thể nảy mầm trong một môi trường phong phú.

Các bào tử có thể là nhóm giao phối a, α hoặc cả hai, điều này tương tự như giới tính ở các sinh vật bậc cao. Cả hai nhóm tế bào đều tạo ra các chất giống pheromone ức chế sự phân chia tế bào của tế bào khác.

Khi hai nhóm tế bào này được tìm thấy, mỗi nhóm tạo thành một loại bảo vệ mà khi hợp nhất xảy ra, cuối cùng, một tiếp xúc giữa các tế bào tạo ra tế bào lưỡng bội cuối cùng.

Công dụng

Bánh ngọt và bánh mì

S. cerevisiae là loại men được con người sử dụng nhiều nhất. Một trong những ứng dụng chính là làm bánh và làm bánh, vì trong quá trình lên men, bột mì được làm mềm và mở rộng.

Thực phẩm bổ sung

Mặt khác, men này đã được sử dụng như một chất bổ sung dinh dưỡng, bởi vì khoảng 50% trọng lượng khô của nó được tạo thành từ protein, nó cũng rất giàu vitamin B, niacin và axit folic.

Sản xuất nước giải khát

Nấm men này có liên quan đến việc sản xuất các loại đồ uống khác nhau. Ngành công nghiệp sản xuất bia sử dụng nó rộng rãi. Thông qua quá trình lên men của các loại đường tạo nên hạt lúa mạch, bia có thể được sản xuất, một thức uống phổ biến trên toàn thế giới.

Theo cách tương tự, S. cerevisiae có thể lên men các loại đường có trong nho, sản xuất tới 18% ethanol trên mỗi thể tích rượu vang.

Công nghệ sinh học

Mặt khác, từ quan điểm công nghệ sinh học, S. cerevisiae, đã là một mô hình nghiên cứu và sử dụng, bởi vì nó là một sinh vật dễ trồng, phát triển nhanh chóng và bộ gen của chúng đã được giải trình tự.

Việc sử dụng men này của ngành công nghệ sinh học, đi từ sản xuất insulin đến sản xuất kháng thể và các protein khác được sử dụng trong y học.

Hiện nay, ngành công nghiệp dược phẩm đã sử dụng vi sinh vật này trong sản xuất các loại vitamin khác nhau, đó là lý do tại sao các nhà máy công nghệ sinh học đã thay thế các nhà máy hóa dầu trong sản xuất các hợp chất hóa học..

Tài liệu tham khảo

  1. Harwell, L.H., (1974). Chu kỳ tế bào sacaromyces cerevisiae. Đánh giá vi khuẩn, 38 (2), trang. 164-198.
  2. Karithia, H., Vilaprinyo, E., Sorribas, A., Alves, R., (2011). PLoS MỘT, 6 (2): e16015. doi.org.
  3. Kovačević, M., (2015). Đặc điểm hình thái và sinh lý của nấm men Saccharomyces cerevisiae khác nhau trong vòng đời. Luận văn thạc sĩ hóa sinh. Khoa Dược và Hóa sinh, Đại học Zagreb. Zagreb-Croatia.
  4. Otero, J. M., Cimini, D., Patil, K.R., Poulsen, S.G., Olsson, L., Nielsen, J. (2013). Hệ thống công nghiệp Sinh học của Saccharomyces cerevisiae Cho phép nhà máy sản xuất tế bào axit Succinic Novel. PLoS MỘT, 8 (1), e54144. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0054144
  5. Saito, T., Ohtani, M., Sawai, H., Sano, F., Saka, A., Watanabe, D., Yukawa, M., Ohya, Y., Morishita, S., (2004). Cơ sở dữ liệu hình thái sacaromyces cerevisiae. Axit nucleic Res, 32, trang. 319-322. DOI: 10.1093 / nar / gkh113
  6. Máy cạo râu, R., (2004). Di truyền, sinh học phân tử và tế bào của nấm men. Đại học Fribourg Suisse, trang. 5-18.