EINZELLIGE PILZE: FUNKTIONEN, VERWENDUNG, FORTPFLANZUNG - BIOLOGIE - 2025

Die einzelligen Pilze bestehen aus einer einzelnen Zelle und sind Hefen, alle anderen Arten von Pilzen sind mehrzellig. Hefen sind einzellige Mitglieder von Pilzen und kommen häufig in Bäcker- und Bierhefe vor.

Sie gelten als einer der ersten domestizierten Organismen, die dem Menschen bekannt sind, und kommen auf natürliche Weise in der Schale bestimmter reifer Früchte vor.

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

Als einzelliger Organismus entwickeln sich Hefezellen schnell zu Kolonien, wobei sich die Populationsgröße häufig in 75 Minuten bis 2 Stunden verdoppelt. 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 in der Industrie eine wichtige Rolle, insbesondere im Lebensmittel- und Bierbereich. Bierhefe hat ihren Namen von ihrer Verwendung als Treibmittel in der Brauindustrie.

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

Funktion einzelliger Pilze

Einzellige Organismen haben eine Vielzahl von Funktionen, obwohl sie im Allgemeinen alle Nährstoffe synthetisieren müssen, die für das Überleben der Zelle erforderlich sind, da der Organismus alle Prozesse ausführen muss, damit die Zelle funktioniert und sich reproduziert.

Sie sind im Allgemeinen resistent gegen extreme Temperaturen, was bedeutet, dass sie bei extrem heißen oder kalten Temperaturen überleben können.

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 abzubauen.

Reproduktion

Wie bereits erwähnt, sind Hefen eukaryotische Organismen. Sie haben typischerweise einen Durchmesser von etwa 0,075 mm (0,003 Zoll). Die meisten Hefen vermehren sich beim Knospen ungeschlechtlich: Eine kleine Beule ragt aus einer Stammzelle heraus, vergrößert sich, reift und fällt ab.

Einige Hefen vermehren sich durch Spaltung, wobei sich die Stammzelle in zwei gleiche Zellen teilt. Torula ist eine Gattung wilder Hefen, die unvollkommen sind und niemals sexuelle Sporen bilden.

Natürliche Lebensräume

Hefen sind in der Natur mit einer Vielzahl von Lebensräumen weit verbreitet. Sie kommen häufig auf den Blättern von Pflanzen, Blüten und Früchten sowie im Boden vor.

Sie kommen auch auf der Hautoberfläche und im Darm von Warmblütern vor, wo sie symbiotisch oder als Parasiten leben können.

Die sogenannte "Hefeinfektion" wird typischerweise durch Candida albicans verursacht. Candida ist nicht nur der Erreger von Vaginalinfektionen, sondern auch die Ursache für Windelausschlag und Soor von Mund und Rachen.

Kommerzielle Benutzung

In der kommerziellen Produktion wird ausgewählten Hefestämmen eine Lösung aus Mineralsalzen, Melasse und Ammoniak zugeführt. Wenn das Wachstum aufhört, wird die Hefe von der Nährlösung getrennt, gewaschen und verpackt.

Backhefe wird in komprimierten Kuchen mit Stärke verkauft oder in körniger Form mit Maismehl gemischt getrocknet.

Bierhefe und Nährhefe können als Vitaminergänzung gegessen werden. Kommerzielle Hefe besteht zu 50 Prozent aus Protein und ist reich an Vitaminen B1, B2, Niacin und Folsäure.

Wissenschaftliches Interesse

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

Dieses Interesse beruht auf der Tatsache, dass dieser einzellige Pilz ein schnell wachsender Organismus in einem Kolben ist und dessen DNA leicht manipuliert werden kann, während er Einblick in grundlegende menschliche biologische Prozesse, einschließlich Krankheiten, bietet.

Da es sich um einzellige Organismen handelt, sind sie außerdem leicht zu untersuchen und weisen eine ähnliche zelluläre Organisation auf wie höhere und mehrzellige Organismen wie Menschen, dh 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. Daher liefern in Hefe gemachte Entdeckungen häufig direkte oder indirekte Hinweise darauf, wie biologische Prozesse in Hefe funktionieren. Menschen.

Auf der anderen Seite vermehren sich einzellige Pilze schnell und sind leicht genetisch zu manipulieren. Es gibt auch genau definierte genetische Karten und Methoden für Hefen, die den Forschern erste Einblicke in das Genom und seine Organisation gaben und den Höhepunkt genetischer Studien aus der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts bildeten.

Da das Hefegen in der DNA-Sequenz einem menschlichen Gen ähnlich ist, haben die Informationen, die Wissenschaftler in ihren Studien erhalten haben, aussagekräftige Hinweise auf die Rolle dieser Gene beim Menschen geliefert.

Historische Entdeckungen

Es wird angenommen, dass Hefe seit Tausenden von Jahren als industrieller Mikroorganismus verwendet wird, und die alten Ägypter verwendeten ihre Fermentation, um Brot zu züchten.

Es gibt Schleifsteine, Backkammern und Zeichnungen von angeblich jahrtausendealten Bäckereien, und selbst archäologische Ausgrabungen haben angebliche Gläser mit Weinresten freigelegt.

Der Geschichte nach wurden diese einzelligen Pilze erstmals um das Jahr 1680 von Antoni van Leeuwenhoek in hochwertigen Linsen sichtbar gemacht.

Er glaubte jedoch, dass diese Kügelchen Stärkepartikel aus dem Getreide waren, aus dem die Würze (der beim Brauen verwendete flüssige Extrakt) hergestellt wurde, und keine Hefezellen zur Fermentation.

Später, 1789, trug ein französischer Chemiker namens Antoine Lavoisier zum Verständnis der grundlegenden chemischen Reaktionen bei, die zur Herstellung von Alkohol aus Zuckerrohr erforderlich sind.

Dies wurde erreicht, indem das Verhältnis der Ausgangsmaterialien und -produkte (Ethanol und Kohlendioxid) nach Zugabe der Hefepaste abgeschätzt wurde. Zu der Zeit wurde jedoch angenommen, dass die Hefe einfach da war, um die Reaktion auszulösen, anstatt während des gesamten Prozesses kritisch zu sein.

1815 entwickelte der ebenfalls französische Chemiker Joseph-Louis Gay-Lussac Methoden, um den Traubensaft in einem nicht fermentierten Zustand zu halten, und entdeckte, dass die Einführung von Ferment (Hefe enthaltend) notwendig war, um nicht fermentierte Würze umzuwandeln Bedeutung der Hefe für die alkoholische Gärung.

Später verwendete Charles Cagniard de la Tour im Jahr 1835 ein Mikroskop mit höherer Leistung, um zu beweisen, dass Hefen einzellige Organismen waren und sich durch Keimen vermehrten.

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

Um Zymase nachzuweisen, verwendete Eduard Buchner Ende des 19. Jahrhunderts zellfreie Extrakte, die durch Mahlen von Hefe gewonnen wurden, der 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 "der Vater der Hefegenetik", zusammen mit seinem Kollegen Otto Laustsen Techniken, um Hefe mikromanipieren und so genetisch untersuchen zu können.

Seitdem haben viele andere Wissenschaftler bahnbrechende Forschungen durchgeführt und einige von ihnen wurden für ihre bedeutenden Entdeckungen mit dem Nobelpreis ausgezeichnet, darunter: Dr. Leland Hartwell (2001); Dr. Roger Kornberg (2006); Die Ärzte Elizabeth Blackburn, Carol Greider und Jack Szostak (2009) sowie in jüngerer Zeit die Ärzte Randy Schekman, James Rothman und Thomas Südhof (2013) sowie Doktor Yoshinori Ohsumi (2016).

Verweise

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