wykład 2, Biotechnologia PWR, Semestr 5, Mikrobiologia Przemysłowa - Wyklad, Wykłady Klimek Ochab
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->TWÓJ BIOTECHNOLOGhttps://www.facebook.com/twoj.biotechnologMikrobiologia PrzemysłowaWykład 2GRZYBY (drożdże i grzyby pleśniowe)Drożdże– grzyby mikroskopowe (nie zawierają chlorofilu), są cheteroorganotrofami. Niestanowią też homogennej grupy taksonomicznej.Drożdże można znaleźd u:- Ascomycetes (workowce)-Basidiomycetes- DeuteromycetesW klasyfikacji drożdży uwzględnia się:- morfologię komórki- zdolnośd do rozmnażania generatywnego- cechy hodowlane- tworzenie pigmentu- tworzenie spor- tworzenie pseudogrzybni lub grzybni właściwej- zdolnośd do wytwarzania ureazy (enzym odpowiedzialny za rozkład mocznika)H2N-CO-NH2+ H2O => 2 NH3+ CO2- zdolnośd do asymilacji i fermentacji różnych źródeł węgla- zdolnośd do asymilacji azotanów (reduktaza azotanowa)- budowa ściany komórkowej (glukany, mangany, chityna)- procent molowy G+C w DNAAscomycetesa. 7 rodzin, najliczniejsza –Saccharomycetaceaeb. Rozmnażanie generatywne (askospory), wegetatywne (pączkowanie wieloboczne,podział komórkowy)c. Formują grzybnięd. Nie wytwarzają ureazy, za wyjątkiemSchizosaccharomycese. Należą do gatunków, które fermentują lub nie sacharydyf. 3 warstwowa ściana komórkowa (glukan, mannan)g. Nie tworzą pigmentówh. Biomasa barwi się na czerwono pod wpływem błękitu diazoniowegoi. % G+C = od 30 do 50%Basidiomycetesa. 3 rodzinyb. Tworzą basidiospory w procesie rozmnażania generatywnegoc. Rozmnażanie wegetatywne przez pączkowanie biegunowed. Formują grzybnię dikariotyczną podzieloną septamie. Wytwarzają ureazęf. Nie fermentują sacharydówg. Ściana komórkowa (chityna, mannan) – budowa lamellarnah. Rzadko tworzą pigmentyi. Biomasa barwi się na czerwono pod wpływem błękitu diazoniowegoj. % G+C = od 40 do 70%Deuteromycetesa. 4 rodziny ( 13 rodzajów drożdży)b. Nie obserwuje się cyklu rozmnażania płciowego – co jest główną cechą decydującą oprzynależności do tej klasyTWÓJ BIOTECHNOLOGhttps://www.facebook.com/twoj.biotechnologMikrobiologia Przemysłowac. Wykazują cechy charakterystyczne zarówno dla 1, jak i 2.Morfologia komórki drożdżowej:- kuliste, elipsoidalne, cytrynkowate, butelkowate, cylindryczne, nitkowate.O morfologii decydują: gatunek, stan fizjologiczny, warunki zewnętrzne i funkcja komórkiw populacji.1. Błona komórkowa- grubośd ok. 7 nm- skład lipidów: fosfatydylocholina, fosfatydyloetanoloamina, fosfatydyloinozytol,fosfatydyloseryna, fosfatydyloglicerol + sterole (ergosterol, zymosterol)- białka: zakotwiczenia cytoszkieletu, enzymy biosyntezy ściany komórkowej, białkasygnałowe, białka transportowePrzestrzeo periplazmatyczna : 35 – 45 A (angsztremów), mannoproteiny – rozkładają większecząsteczki na mniejsze, np. inwertaza2. Ściana komórkowaDługośd ok. 100-200 nm. Jest bardzo gruba. Składa się głównie z polisacharydów (glukany,mangany, chityna)3. WnętrzeCytoplazma – ściśle przylega do błony komórkowej4. Substancje zapasowe- wolutyna – o charakterze białkowym- glikogen- tłuszczRozmnażanie wegetatywne:1. Pączkowanie2. Podział (rozszczepienie) *Endomycetaceaei Schizosaccharomycetaceae]3. Tworzenie artospor4. Tworzenie blastospor i balistospor (Basidiomycetes)Chalmydospory – twory aseksualne służące tylko do przetrwania (Candidaalbicans)– niesłużą do rozmnażaniaDrożdże roszczepkowe - drożdże rozmnażające się przez rozszczepienieTworzenie artospor – grzybnia rozpada się na regularne, cylindryczne fragmenty.Cechy hodowlane- w podłożu płynnym drożdże rosną najczęściej jako zmętnienie, tworzą błonkę lubkożuszek, pierścieo na powierzchni pożywki hodowlanej.Flokuliny (np. lektyny mannozo specyficzne) – substancje dzięki którym one agregują (tedrożdże)- w przypadku pożywek zestalonych – ogromna różnorodnośd kolonii (gładkie,pomarszczone, mazistośd - związana z zawartością lipidów i zapotrzebowaniem na Trp i Ala)Mazistością charakteryzuje się np.:Cansenia sporaCykl komórkowyw jednej populacji mogą występowad haploidy i diploidy. Drożdże występują jako 2 typykoniugacyjne: a i alfa. Haploidalny a i alfa mogą się rozmnażad w sposób wegetatywny. Możedojśd do wytworzenia zygoty, która jest diploidalna (tylko kombinacja a-alfa). Wytwarzająferromony. Zygota może też rozmnażad się wegetatywnie. Może zostad wzbudzona mejoza,dochodzi do sporo genezy. Spory kiełkują i tworzy się haploidalny a lub alfa.Spory- aktywne tworzenie spor zależy od wieku kultury drożdży, temperatury inkubacji,kwasowości pożywki, składu i natlenienia pożywki.TWÓJ BIOTECHNOLOGhttps://www.facebook.com/twoj.biotechnologMikrobiologia Przemysłowa- w laboratorium – pożywki sporulacyjne (pełen skład, octan sodu zamiast sacharydów,) *octan sodu jest niefermentowalny i występuje po to, by nie zachodziła fermentacja, tylkowytwarzanie spor.]- liczba spor – zależna od gatunku (Schizosaccharomyces– 6, Klluyveromyces – 8).Zazwyczajjest to 4.- kształt typowy dla gatunku – ważna cecha diagnostyczna- odporne na działanie warunków środowiska (temperatura i kwasowośd)Kiedy spora kiełkuje traci swoją odpornośd.Podstawowe czynniki niezbędne do wzrostu:1. WodaRozwijają się (drożdże) w środowisku o zawartości przynajmniej 30% wody. Sama komórkazawiera 85% wody. Mogą pobierad O2wyłącznie rozpuszczony w wodzie.Gatunki halofilne – środowisko zasoloneGatunki osmofilne i osmotolerancyjne – duża zawartośd sacharydów, co za tym idziepodniesione ciśnienie osmotyczne, akumulują wtedy w komórce polihydroksyalkohole,np.glicerol.2. Źródło węgla- organiczne – monosacharydy, disacharydy (sacharoza), trisacharydy (rafinoza – do jejrozkładu jest potrzebny specjalny enzym, który umożliwia całkowity jej rozkład – melibioza),inne sacharydy – L-sorboza, D-ksyloza, L-arabinoza, celobioza, pektyna, skrobiarozpuszczalna- alkohole – etanol, metanol, etanodiol, glicerol- poliole – rybitol, arabitol, glucitol, galaktocitol – są to alkohole odcukrowe- kwasy organiczne- niekonwencjonalne źródła węglaTrichosporon –degradacja hydroksyetylocelulozyDebaromyces –degradacja kwasów D-glukuronowego, D-galaktoronowego i n-alkanówAureobasidium– degradacja celulozy, skrobi, pektyn, ksylanu, ligninCandida– degradacja D-ksylozy, L,D-arabinozy, L-sorbozy, celulozy, trehalozy.3. Źródła azotuPepton, ekstrakt drożdży, brzeczka – pożywka dla drożdży stosowana w browarnictwie, solenieorganiczne – fosforany amonu, azotany, azotyny, aminokwasy.4. Źródła fosforuKH2PO4(właściwości buforujące), K2HPO4(niższe pH hodowli)5. Źródła Ca i MgWoda wodociągowa lub destylowana suplementowana solami6. WitaminyMezo-inozytol, kwas pantotenowy, biotyna, niacyna, tiamina, pirodoksyna.7. Temperatury optymalne25-28 stopni C, psychrofile –Candidapsychrofila,termofile –Saccharomyces telluris.Najniższa zanotowana temperatura, w której żyły drożdże to 2 stopnie C, najwyższa – 46.Drożdże mezofile są bardzo odporne na niską (bo w osłonach komórkowych zawierajązwiększoną ilośd nienasyconych kwasów tłuszczowych) i wysoką (wytwarzają białka szokucieplnego, które pomagają im przetrwad) temperaturę.EUMYCOTA –GRZYBY WŁAŚCIWE- potocznie – pleśnie- organizmy wielokomórkowe- cudzożywne: saprofity, komensale, symbionty, pasożyty.TWÓJ BIOTECHNOLOGhttps://www.facebook.com/twoj.biotechnologMikrobiologia PrzemysłowaMają ogromne zdolności degradacyjne związków, silne alergeny, wytwarzają mik toksyny(np. alfatoksyny)Korzyści – produkcja penicyliny, serów, kwasu cytrynowegoGrzyby strzępkowe- charakter oligomorficzny i kosmopolityczny- organizmy tlenowe- chemoorganotrofy- azot organiczny i nieorganiczny- termofile, mezofile, psychrofile (wrażliwe na niską temp., odporne na wysoką)- wilgotnośd graniczna 11-14 %, dla bakterii 20%- niskie pH – pH 3-5Ściana komórkowa jest sztywna, gruba i składa się z chityny. Plecha jest utworzona zestrzępek, zespół strzępek tworzy grzybnię.Brak sept w strzępce – komórczakZarodnikiNiska zawartośd wody, gruba ściana komórkowa.Zarodnik nabiera wody, która uruchamia metabolizm komórki, zwiększa swoją objętośd(procesy hydrolityczne), zaczyna się o. komórkowe, rozluźnia się ściana komórkowa, tworzysię strzępka rostowa, która dalej rozwija się. Każda strzępka rośnie do góry (wzrost apikalny).Na górze ściana komórkowa jest cieosza niż gdzie indziej. Enzymy, materiały budulcowe,enzymy od syntezy protoplastu są transportowane pęcherzykami z dalszych części komórkiwłaśnie na górę. Czasami tworzą się strzępki boczne, które są cieosze i podporządkowanestrzępce głównej.MorfologiaŚciana komórkowa:- wielocukry aminowe – chityny, chitozan- wielocukry nieaminowe – celuloza, glukozaBiałka, lipidy.Są 4 charakterystyczne warstwy ściany komórkowej:a. Bezpostaciowy glukan (najgrubsza, najbardziej na zewnątrz) – 80 nmb. Siateczka glikoproteinowa zawieszona w glukanie z białkami – 50 nmc. Warstwa białkowa – 10 nm,d. Chityna + białko – 20 nmRozmnażanieTak samo jak w przypadku drożdżyRozmnażanie bezpłciowe – zarodniki – spory kiełkują – tworzą grzybnię, gdzie tworzą sięzarodnikiRozmnażanie płciowe – w zależności od gatunku wytwarzane są gamety, które mogą bydhaploidalne lub diploidalne.Struktury służące do rozmnażania wegetatywnego – alamorficzneStruktury służące do rozmnażania płciowego – telomorficzneKlasyfikacjaMastigomycetesZygomycetesAscomycetesDeuteromycetes –pleśnie, nie rozmnażają się płciowoBasidiomycetesZygomycetes – sprzężniakiTWÓJ BIOTECHNOLOGhttps://www.facebook.com/twoj.biotechnologMikrobiologia PrzemysłowaGrzybnia komórczakowa, rozmnażają się wegetatywnie za pomocą zarodników, które tworząsię w sporangiach, które tworzą się na strzępkach sporangionośnychMucor –grzybnia jasna i luźna, wysoka, z czasem zmienia kolor na brunatny. Zdolnośd dotworzenia chlamidospor. Mogą rosnąd w różnej postaci fizjologicznej. Mogą również rosnądw postaci zmętnienia.Drożdże mucorowe – to nie drożdże, to pleśnieWystępują jako zanieczyszczenie w mleczarniach. Mają silne właściwości lipolityczne.Powodują psucie się mięsa w chłodniach. Wytwarzają mikotoksyny szkodliwe dla człowieka.Rhizopus –silne właściwości lipolityczne. Powodują psucie się owoców.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]