Enligt klassificeringen tillhör jäst de mikroskopiska svamparna i riket Mycota. De är encelliga orörliga mikroorganismer av liten storlek - 10-15 mikron. Trots den yttre likheten av jäst med stora arter av bakterier, klassificeras de som svampar på grund av deras cellultrastruktur och metoder för reproduktion.
Ris. 1. Vy över jäst på en petriskål.
Jäst livsmiljö
Ofta, under naturliga förhållanden, finns jäst på substrat rika på kolhydrater och socker. Därför finns de på ytan av frukter och löv, bär och frukter, på sårsafter, i blommors nektar, i döda växtmaterial. Dessutom finns de i jordar (till exempel i strö) och vatten. Jästorganismer av släktena Candida eller Pichia finns ofta i tarmmiljön hos människor och många djurarter.
Alla jästceller innehåller cirka 75% vatten, 50-60% är bundna intracellulärt, och de återstående 10-30% frisätts. En cells torrsubstans, beroende på ålder och tillstånd, innehåller i genomsnitt:
kväve 45-60%;
socker 15-40%;
fett 2,5-13%;
mineraler 7-11%.
Dessutom innehåller celler ett antal viktiga komponenter som är nödvändiga för deras ämnesomsättning - enzymer, vitaminer. Enzymer från jästorganismer är katalysatorer för olika typer av jäsning och andningsprocesser.
Jästceller har olika former: ellipser, ovaler, stavar, bollar. Måtten varierar också: ofta är längden 6-12 mikron och bredden 2-8 mikron. Detta beror på deras levnads- eller odlingsförhållanden, näringskomponenter och miljöfaktorer. Ung jäst är den mest stabila i egenskaper, så egenskaperna och beskrivningarna av arter utförs med hjälp av dem.
Jästorganismer har alla standardkomponenter som finns i eukaryota celler. Men utöver detta har de unika särskiljande egenskaper hos svampar och kombinerar egenskaperna hos de cellulära strukturerna hos växter och djur:
väggarna är stela, som växternas,
det finns inga kloroplaster och det finns glykogen, som hos djur.
Celler innehåller membran, cytoplasma och organeller som:
kärna;
Golgiapparat;
Mitokondrier av celler;
ribosomala apparater;
fettinneslutningar, glykogenkorn, såväl som valutor.
Vissa arter innehåller pigment. Hos ung jäst är cytoplasman homogen. Under tillväxtprocessen uppstår vakuoler (som innehåller organiska och mineraliska komponenter) inuti dem. Under tillväxtprocessen observeras kornbildning och vakuolerna ökar.
Skalen innehåller som regel flera lager med ingående polysackarider, fetter och kvävehaltiga komponenter. Vissa av arterna har ett slemliknande skal, så cellerna limmas ofta ihop och bildar flingor i vätskor.
För andningsprocesser behöver jästceller syre, men många av deras typer (fakultativ anaeroba) kan klara sig tillfälligt och utan det och ta emot energi från jäsningsprocesser (syrefri andning), samtidigt som alkoholer bildas. Detta är en av deras huvudsakliga skillnader från bakterier:
Det finns inga representanter för jäst som kan leva helt utan syre.
Andningsprocesser med syre är energetiskt mer fördelaktiga för jäst, därför, när det dyker upp, fullbordar cellerna jäsningen och byter till syreandning, vilket frigör koldioxid, vilket främjar snabbare celltillväxt.Denna effekt kallas Pasteur. Ibland, med en hög glukoshalt, observeras Crabtree-effekten, när även om det finns syre, jäser jästcellerna det.
Många jästsvampar är kemoorganoheterotrofa och är beroende av organiska näringskomponenter för näring och energiproduktion.
Under syrefria förhållanden föredrar jäst att använda kolhydrater som hexos och oligosackarider syntetiserade från den för sin näring. Vissa arter kan även metabolisera andra typer av kolhydrater - pentos, stärkelse, inulin. Med tillgång till syre kan de konsumera ett bredare utbud av ämnen, inklusive fett, kolväte, alkohol och andra. Sådana komplexa typer av kolhydrater, såsom ligniner och cellulosa, är inte tillgängliga för dem för absorption. Källor till kväve för dem är som regel ammoniumsalter och nitrater.
Oftast producerar jäst olika typer av alkoholer under ämnesomsättningen - majoriteten är etyl-, propyl-, isoamyl-, butyl- och isobutyltyper. Dessutom detekterades bildning av flyktiga fettsyror, till exempel syntes syntes av ättiksyra, propionsyra, smörsyra, isosmörsyra och isovalerinsyra. Dessutom kan de under sin livsaktivitet släppa ut ett antal ämnen i miljön i små koncentrationer - fuseloljor, acetoiner, diacetyler, aldehyder, dimetylsulfid och andra. Det är med sådana metaboliter som de organoleptiska egenskaperna hos produkterna som erhålls från deras användning ofta associeras.
En utmärkande egenskap hos jästceller är deras förmåga att föröka sig vegetativt, jämfört med andra svampar, som uppstår antingen från spirande av sporer eller, till exempel, zygoter av celler (som släktena Candida eller Pichia). Vissa jästsvampar kan utföra processer av sexuell reproduktion som innehåller mycelstadier, när bildandet av en zygot och dess ytterligare omvandling till en "påse" av sporer observeras. Vissa jästsvampar som bildar mycelium (till exempel släktena Endomyces eller Galactomyces) kan sönderfalla till individuella celler - artrosporer.
Tillväxtprocesserna för jästorganismer beror på en mängd olika miljöfaktorer - temperatur, luftfuktighet, surhet, osmotiskt tryck. De flesta jästsvampar föredrar medeltemperaturer, bland dem finns det praktiskt taget inga extremofila arter som föredrar för höga eller tvärtom låga temperaturer. Det är känt att det finns arter som tål ogynnsamma miljöförhållanden. Tillväxt och utveckling av vissa jästorganismer kan undertryckas med antibiotika.
Jäst används ofta i hushåll eller industri. Människan har länge börjat använda dem för sina livsaktiviteter, till exempel vid tillagning av bröd och drycker. Idag används deras biologiska förmågor i syntesen av användbara ämnen - polysackarider, enzymer, vitaminer, organiska syror, karotenoider.
Ris. 10. Vin är en produkt som erhålls genom aktiviteten av jäst.
Jäst används i biotekniska processer vid produktion av medicinska substanser - insulin, interferon, heterologa proteiner. Läkare skriver ofta ut öljäst till försvagade personer med allergiska sjukdomar. De används också för kosmetiska ändamål för att stärka hår, naglar och förbättra hudens kondition.
Ris. 11. Jäst i kosmetologi.
Bland jästsvampar finns dessutom arter (till exempel Saccharomycesboulardii) som kan underhålla och återställa mikrofloran i mag-tarmkanalen, samt lindra symtom och risk för diarré och minska muskelsammandragningar hos patienter med irritabel tarm.
Det är känt att spridningen av jäst i livsmedelsprodukter kan orsaka förstörelse (till exempel uppstår svällningsprocesser, förändringar i lukt och smak). Dessutom, enligt mykologiska specialister, bland dem finns det patogena som kan orsaka olika störningar av levande organismer, såväl som ett antal allvarliga sjukdomar hos människor som har försvagat immunitet.
Bland mänskliga sjukdomar finns till exempel candidiasis, orsakad av jästsvampen Candida, och kryptokokkos, vars orsak är Cryptococcus neoformans. Det har visat sig att dessa patogena arter av jäst ofta är normala invånare i den mänskliga mikrofloran och börjar aktivt föröka sig exakt när de försvagas, när de får olika skador, när brännskador uppstår, efter kirurgiska ingrepp, när du tar antibiotika under lång tid, ibland i små eller tvärtom äldre människor.
