Einzellige Pilze Funktionen, Verwendungen, Reproduktion

Die einzellige Pilze Sie bestehen aus einer einzigen Zelle und sind Hefen, alle anderen Arten von Pilzen sind vielzellig.

Hefen sind einzellige Pilze und kommen häufig in Back- und Bierhefe vor. Sie gelten als einer der ersten domestizierten Organismen, die dem Menschen bekannt sind und können natürlicherweise in den Schalen bestimmter reifer Früchte gefunden werden.

Die Hefe ist zu klein, um einzeln mit bloßem Auge gesehen zu werden, aber kann in großen Anhäufungen von Früchten und Blättern als eine weiße pulverige Substanz gesehen werden. Einige Hefen sind milde bis gefährliche Krankheitserreger für Menschen und andere Tiere, insbesondere Candida albicans, Histoplasma und Blastomyces.

Als einzelliger Organismus werden Hefezellen schnell zu Kolonien und verdoppeln oft die Populationsgröße zwischen 75 Minuten und 2 Stunden. Darüber hinaus sind sie eukaryotische Organismen, die ihren Nährstoffbedarf nicht durch Photosynthese decken können und eine reduzierte Form von Kohlenstoff als Nahrungsquelle benötigen.

Hefen spielen eine wichtige Rolle in der Industrie, insbesondere in den Bereichen Lebensmittel und Bier. Bierhefe hat seinen Namen von seiner Verwendung als Fermentationsmittel in der Brauindustrie.

Das Kohlendioxid, das während des Fermentationsprozesses von S. cerevisiae (in lateinischem Bier) produziert wird, ist auch ein Hefemittel, das häufig bei der Herstellung von Brot und anderen Backwaren verwendet wird.

Funktion einzelliger Pilze

Die einzelligen Organismen haben eine Vielzahl von Funktionen, obwohl sie im Allgemeinen alle notwendigen Nährstoffe synthetisieren müssen, damit die Zelle überlebt, da der Organismus alle Prozesse durchführen muss, damit die Zelle funktioniert und sich fortpflanzt.

Sie sind in der Regel resistent gegen extreme Temperaturen, dh sie sind in der Lage, bei extrem kalten oder heißen Temperaturen zu überleben.

Einzellige Pilze, wie Hefe und Schimmel, haben einen Zweck. Neben der Herstellung von Backwaren wie Brot und der Herstellung von Bier und Wein hat es auch die wichtige Funktion, tote Materie zu zerstören.

Reproduktion

Wie erwähnt, sind Hefen eukaryotische Organismen. Typischerweise haben sie einen Durchmesser von ungefähr 0,075 mm (0,003 Zoll). Die meisten Hefen vermehren sich asexuell beim Keimen: Ein kleiner Klumpen ragt aus einer Stammzelle hervor, vergrößert sich, reift und fällt ab.

Einige Hefe reproduzieren durch Spaltung, die Mutterzelle ist in zwei gleiche Zellen unterteilt. Torula ist eine Gattung von wilden Hefen, die unvollkommen sind, niemals sexuelle Sporen bilden.

Natürliche Lebensräume

Hefen sind weit verstreut in der Natur mit einer Vielzahl von Lebensräumen. Sie werden häufig auf den Blättern von Pflanzen, Blumen und Früchten sowie auf dem Boden gefunden.

Sie finden sich auch auf der Oberfläche der Haut und im Darmtrakt von Warmblütern, wo sie symbiotisch oder als Parasiten leben können.

Die sogenannte "Hefe-Infektion" wird typischerweise von Candida albicans verursacht. Candida ist nicht nur der Erreger von vaginalen Infektionen, sondern auch die Ursache für den Windelausschlag und die Soor von Mund und Rachen.

Kommerzielle Nutzung

Bei der kommerziellen Produktion werden die ausgewählten Hefestämme mit einer Lösung aus Mineralsalzen, Melasse und Ammoniak gefüttert. Wenn das Wachstum aufhört, wird die Hefe von der Nährlösung getrennt, gewaschen und verpackt.

Backhefe wird in komprimierten Kuchen verkauft, die Stärke enthalten oder in körniger Form, gemischt mit Maismehl, getrocknet werden.

Bierhefe und Nährhefe können als Vitaminergänzung gegessen werden. Handelshefe ist 50 Prozent Protein und ist eine reiche Quelle der Vitamine B1, B2, Niacin und Folsäure.

Wissenschaftliches Interesse

Hefe ist ein Schwerpunkt der Forschung für Forscher auf der ganzen Welt, und heute gibt es Tausende von wissenschaftlichen Artikeln.

Dieses Interesse ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass dieser einzellige Pilz ein Organismus ist, der in einer Flasche schnell wächst und dessen DNA leicht manipuliert werden kann, wobei er gleichzeitig eine Vision der grundlegenden menschlichen biologischen Prozesse, einschließlich Krankheiten, bereitstellt.

Da sie einzellige Organismen sind, sind sie außerdem leicht zu untersuchen und weisen eine zelluläre Organisation auf, die derjenigen ähnlich ist, die in höheren und vielzelligen Organismen wie Menschen gefunden wird, das heißt, sie haben einen Kern und sind daher eukaryotisch.

Diese Ähnlichkeit in der zellulären Organisation zwischen Hefe und höheren Eukaryoten führt zu Ähnlichkeiten in ihren grundlegenden zellulären Prozessen, so dass Entdeckungen in Hefe oft direkte oder indirekte Hinweise darauf geben, wie biologische Prozesse in der Zelle funktionieren Menschen

Auf der anderen Seite replizieren sich einzellige Pilze schnell und sind genetisch leicht zu manipulieren. Es gibt auch gut definierte genetische Methoden und Karten für Hefe, die den Forschern einen ersten Einblick in das Genom und seine Organisation gaben, und sie waren der Höhepunkt von genetischen Studien, die bis in die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts zurückreichen.

In der Tat, dank der Tatsache, dass das Hefe-Gen in der DNA-Sequenz ähnlich zu einem menschlichen Gen ist, haben die Informationen, die Wissenschaftler in ihren Studien erhalten haben, starke Hinweise über die Rolle dieser Gene in Menschen gegeben.

Historische Entdeckungen

Es wird angenommen, dass Hefe als ein industrieller Mikroorganismus seit Tausenden von Jahren verwendet wurde und dass die alten Ägypter ihre Fermentation benutzten, um das Brot zu heben.

Es gibt Mahlsteine, Backkammern und Zeichnungen von Bäckereien, die Tausende von Jahren alt sind, und sogar archäologische Ausgrabungen haben angebliche Krüge mit Weinresten entdeckt.

Der Geschichte zufolge wurden diese einzelligen Pilze um das Jahr 1680 von Antoni van Leeuwenhoek erstmals qualitativ hochwertige Linsen visualisiert.

Er dachte jedoch, dass diese Kügelchen Teilchen von Stärkemehl sind, die zur Herstellung des Mosts (des flüssigen Extrakts, der beim Brauen verwendet wird) anstelle von Hefezellen für die Fermentation verwendet werden.

Später, im Jahre 1789, trug der französische Chemiker Antoine Lavoisier zum Verständnis der grundlegenden chemischen Reaktionen bei, die zur Herstellung von Alkohol aus Zuckerrohr notwendig sind.

Dies wurde erreicht, indem der Anteil an Materialien und Ausgangsprodukten (Ethanol und Kohlendioxid) nach Zugabe von Hefepaste geschätzt wurde. Zu dieser Zeit wurde jedoch angenommen, dass die Hefe einfach dazu da war, die Reaktion zu starten, anstatt grundlegend während des gesamten Prozesses zu sein.

Im Jahr 1815 entwickelte der ebenfalls französische Chemiker Joseph-Louis Gay-Lussac Methoden, um den Traubensaft in einem unfermentierten Zustand zu halten und entdeckte, dass die Einführung von Ferment (mit Hefe) notwendig war, um den unfermentierten Most umzuwandeln, was die Bedeutung der Hefe für die alkoholische Gärung.

Dann benutzte Charles Cagniard de la Tour im Jahre 1835 ein Mikroskop mit größerer Kraft, um zu beweisen, dass die Hefen einzellige Organismen waren und sich mit Keimen vermehrten.

In den 1850er Jahren entdeckte Louis Pasteur, dass fermentierte Getränke aus der Umwandlung von Glucose in Ethanol durch Hefe und definierte Fermentation als "Atemlosigkeit" entstanden.

Um Zyme zu entdecken, verwendete Eduard Buchner gegen Ende des 19. Jahrhunderts zellfreie Extrakte, die durch Mahlen von Hefe gewonnen wurden, die Sammlung von Enzymen, die die Fermentation fördern oder katalysieren. Für diese Forschung erhielt er 1907 den Nobelpreis.

Zwischen 1933 und 1961 entwickelte Ojvind Winge, bekannt als "Vater der Hefe-Genetik", zusammen mit seinem Kollegen Otto Laustsen Techniken, um die Hefe mikro-manipulierbar zu machen und so genetisch zu untersuchen.

Seitdem haben viele andere Wissenschaftler innovative Forschung betrieben und einige von ihnen wurden mit dem Nobelpreis für ihre bedeutenden Entdeckungen ausgezeichnet, darunter: Dr. Leland Hartwell (2001); Dr. Roger Kornberg (2006); Ärzte Elizabeth Blackburn, Carol Greider und Jack Szostak (2009), und kürzlich Ärzte Randy Schekman, James Rothman und Thomas Südhof (2013) und Doktor Yoshinori Ohsumi (2016).

Referenzen

1. Die Herausgeber von Encyclopædia Britannica (2017). Hefe Encyclopædia Britannica, Inc. Von: global.britannica.com.
2. Kate G. (2015). Einzellig oder mehrzellig? Spaß mit Pilz. Von: funwithfungus.weebly.com.
3. Wikipedia-Herausgeber (2017). Einzelliger Organismus. Wikipedia, die freie Enzyklopädie. Von: en.wikipedia.org
4. Referenzpersonal (2016). Was sind einzellige Pilze? Referenz. Von: reference.com.
5. Barry Starr (2016). Einzelliger Pilz. Stanford Universität. Von: heatgenome.org.