شارك:
وظائف الفطريات أحادية الخلية ، الاستخدامات ، التكاثر
ال الفطريات وحيدة الخلية وهي تتألف من خلية واحدة وهي خمائر ، وجميع أنواع الفطريات الأخرى متعددة الخلايا. الخمائر هي أعضاء وحيدة الخلية من الفطريات وتوجد عادة في الخميرة وتخمير الخميرة.
وهي تعتبر واحدة من الكائنات المستأنسة الأولى المعروفة للإنسان ويمكن العثور عليها بشكل طبيعي في جلود بعض الثمار الناضجة.
الخميرة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بشكل منفرد بالعين المجردة ، ولكن يمكن رؤيتها في مجموعات كبيرة من الفاكهة والأوراق كمسحوق أبيض. بعض الخمائر خفيفة إلى مسببات الأمراض الخطيرة للإنسان والحيوانات الأخرى ، على وجه الخصوص المبيضات البيض ، الهيستوبلازما والأورام الموضعية.
ككائن وحيد الخلية ، تصبح خلايا الخميرة مستعمرات بسرعة ، وغالبًا ما تضاعف حجم السكان بين 75 دقيقة إلى ساعتين. بالإضافة إلى ذلك ، فهي كائنات حية حقيقية النواة لا يمكنها الحصول على احتياجاتها الغذائية عن طريق التمثيل الضوئي وتتطلب شكلاً مخفضًا من الكربون كمصدر للغذاء.
تلعب الخمائر دورًا مهمًا في الصناعة ، خاصة في مجالات الطعام والبيرة. خميرة البيرة تحصل على اسمها من استخدامه كعامل تخمير في صناعة التخمير.
ثاني أكسيد الكربون المنتج أثناء عملية التخمير الخبايا (في البيرة اللاتينية) ، هو أيضا عامل الخميرة التي تستخدم كثيرا في صناعة الخبز وغيرها من السلع المخبوزة.
مؤشر
- 1 وظيفة الفطريات وحيدة الخلية
- 2 التكاثر
- 3 الموائل الطبيعية
- 4 الاستخدام التجاري
- 5 الاهتمام العلمي
- 6 الاكتشافات التاريخية
- 7 المراجع
وظيفة الفطريات وحيدة الخلية
الكائنات الخلية لديها مجموعة متنوعة من الوظائف، ولكن تحتاج عادة لتجميع كل العناصر الغذائية اللازمة للخلية البقاء على قيد الحياة، لأن الجسم يجب أن تنفذ جميع العمليات للخلية لتعمل وتتكاثر.
وعادة ما تكون مقاومة لدرجات الحرارة القصوى ، وهذا يعني أنها قادرة على البقاء على قيد الحياة في درجات حرارة شديدة البرودة أو الساخنة.
الفطريات أحادية الخلية ، مثل الخميرة والعفن ، لها هدف. بالإضافة إلى استخدامها لصنع منتجات مخبوزة مثل الخبز وفي إنتاج البيرة والنبيذ ، فإن لها أيضًا وظيفة مهمة تتمثل في تحطيم المواد الميتة..
استنساخ
كما ذكرنا ، الخمائر كائنات حية حقيقية النواة. عادة ما يكون قطرها حوالي 0.075 مم (0.003 بوصة). تتكاثر معظم الخمائر بطريقة غير متجانسة في النبتة: تنتفخ انتفاخات صغيرة من خلية جذعية ، وتتوسع ، تنضج وتسقط.
تتكاثر بعض الخميرة عن طريق الانشطار ، وتنقسم الخلية الأم إلى خليتين متساويتين. Torula هو جنس من الخمائر البرية غير الكاملة ولا تشكل أبواغًا جنسية.
الموائل الطبيعية
تنتشر على نطاق واسع الخمائر في البرية مع مجموعة واسعة من الموائل. توجد عادة على أوراق النباتات والزهور والفواكه ، وكذلك على الأرض.
توجد أيضًا على سطح الجلد وفي المسالك المعوية للحيوانات ذوات الدم الحار ، حيث يمكن أن تعيش تكافليًا أو كطفيليات..
عادة ما يسمى "عدوى الخميرة" المبيضات البيض. بالإضافة إلى كونه العامل المسبب للعدوى المهبلية ، فإن المبيضات هي أيضًا سبب الطفح الجلدي وحفنة الفم والحلق..
الاستخدام التجاري
في الإنتاج التجاري ، يتم تغذية سلالات الخميرة المختارة بمحلول من الأملاح المعدنية ، دبس السكر ، والأمونيا. عندما يتوقف النمو ، يتم فصل الخميرة عن محلول المغذيات وغسلها وتعبئتها.
تُباع خميرة الخبز في كعك مضغوطة تحتوي على نشا أو مجففة في صورة حبيبية مخلوطة بدقيق الذرة.
يمكن أن تؤكل خميرة البيرة والخميرة الغذائية كمكمل غذائي لفيتامين. الخميرة التجارية عبارة عن 50٪ من البروتين وهي مصدر غني للفيتامينات B1 و B2 و niacin وحمض الفوليك.
الاهتمام العلمي
الخميرة هي محور الدراسة للباحثين في جميع أنحاء العالم ، واليوم هناك الآلاف من المقالات العلمية.
هذا الاهتمام يرجع إلى حقيقة أن هذه الفطريات أحادية الخلية هي كائن ينمو بسرعة في قارورة ويمكن معالجة الحمض النووي الخاص بها بسهولة ، مع توفير رؤية للعمليات البيولوجية البشرية الأساسية ، بما في ذلك الأمراض.
علاوةً على ذلك ، نظرًا لأنها كائنات وحيدة الخلية ، فمن السهل دراستها ولديها تنظيم خلوي مماثل لتلك الموجودة في الكائنات الحية العليا والمتعددة الخلايا مثل البشر ، أي أنها تمتلك نواة وبالتالي فهي حقيقية النواة..
هذا التشابه في المؤسسة الخلوية بين الخميرة وحقيقيات النوى أعلى، يترجم إلى التشابه في العمليات الخلوية الأساسية، وبالتالي فإن الاكتشافات التي تمت في الخميرة وكثيرا ما توفر أدلة مباشرة أو غير مباشرة حول كيفية العمليات البيولوجية في العمل البشر.
من ناحية أخرى ، تتكاثر الفطريات المفردة بسرعة ويسهل معالجتها وراثياً. هناك أيضًا طرق وراثية وخرائط محددة جيدًا للخميرة أعطت الباحثين أول نظرة ثاقبة للجينوم وتنظيمه ، وكانت تتويجا للدراسات الجينية التي يعود تاريخها إلى النصف الأول من القرن العشرين..
في الواقع ، بفضل حقيقة أن جين الخميرة متشابه في تسلسل الحمض النووي لجين بشري ، فإن المعلومات التي حصل عليها العلماء في دراساتهم قدمت أدلة قوية حول دور هذه الجينات في البشر.
الاكتشافات التاريخية
يُعتقد أن الخميرة قد استخدمت ككائنات دقيقة صناعية منذ آلاف السنين وأن المصريين القدماء استخدموا تخميرهم لرفع الخبز.
توجد حجارة طحن وغرف للخبز ورسومات يُعتقد أنها مخابز تعود إلى آلاف السنين ، وحتى الحفريات الأثرية اكتشفت الجرار المفترضة مع بقايا النبيذ.
وفقا للقصة ، تم تصور هذه الفطريات أحادية الخلية لأول مرة عدسات عالية الجودة في حوالي عام 1680 من قبل أنتوني فان ليووينهوك.
ومع ذلك ، فقد اعتقد أن هذه الكريات هي جزيئات نشاء من الحبوب المستخدمة لصنع المستحضر (المستخلص السائل المستخدم في التخمير) ، بدلاً من خلايا الخميرة للتخمير..
في وقت لاحق ، في عام 1789 ، ساهم الكيميائي الفرنسي المسمى أنطوان لافوازييه ، في فهم التفاعلات الكيميائية الأساسية اللازمة لإنتاج الكحول من قصب السكر.
تم تحقيق ذلك من خلال تقدير نسبة المواد والمنتجات الأولية (الإيثانول وثاني أكسيد الكربون) بعد إضافة معجون الخميرة. ومع ذلك ، في ذلك الوقت كان يعتقد أن الخميرة كانت ببساطة هناك لبدء رد الفعل بدلاً من أن تكون أساسية طوال العملية.
في عام 1815، مواطنه الكيميائي الفرنسي جوزيف لويس غاي لوساك، وضعت أساليب للحفاظ على عصير العنب في حالة غير مختمر، ووجدت أن إدخال خميرة (التي تحتوي على الخميرة) كان من الضروري لتحويل عصير غير مختمر، مما يدل على أهمية الخميرة للتخمير الكحولية.
بعد ذلك ، استخدم Charles Cagniard de la Tour في عام 1835 مجهرًا ذو قدرة أكبر لإثبات أن الخمائر كانت كائنات أحادية الخلية ومُضاعفة عن طريق النبتة.
في الخمسينيات من القرن التاسع عشر اكتشف لويس باستور أن المشروبات المخمرة نتجت عن تحويل الجلوكوز إلى إيثانول بواسطة الخميرة وتعريف التخمر بأنه "ضيق التنفس".
من أجل الكشف عن زيماز، إدوارد بوخنر قرب أواخر عام 1800، استخدمت خلية مقتطفات الحرة التي تم الحصول عليها عن طريق طحن الانزيمات جمع الخميرة التي تعزز أو حفز التخمير. وقال انه حصل على جائزة نوبل في عام 1907 لهذا البحث.
بين عامي 1933 و 1961، أويفيند وينج المعروفة باسم "والد علم الوراثة الخميرة" مع زميله أوتو Laustsen ابتكرت تقنيات لمعالجة الخميرة الصغيرة وبالتالي فإنه يمكن تحقيق وراثيا.
ومنذ ذلك الحين، وقد أجرى العديد من العلماء الآخرين البحوث المبتكرة ومنهم من تم منح جائزة نوبل لاكتشافاتهم الهامة، بما في ذلك: الدكتور ليلاند هارتويل (2001)؛ روجر كورنبرغ الطبيب (2006)؛ الأطباء إليزابيث بلاكبيرن، كارول جريدر وجاك زوستاك (2009)، وأكثر من ذلك مؤخرا الدكاترة راندي شيكمان، جيمس روثمان وتوماس Südhof (2013)، والدكتور يوشينوري أوحسومي (2016).
مراجع
- محرري الموسوعة البريطانية (2017). الخميرة. Encyclopædia Britannica، Inc. تم الاسترجاع من: global.britannica.com.
- كيت جي (2015). أحادي أو متعدد الخلايا؟ المرح مع الفطريات. تم الاسترجاع من: funwithfungus.weebly.com.
- محرري ويكيبيديا (2017). كائن أحادي الخلية. ويكيبيديا ، الموسوعة الحرة. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
- المرجع الموظفين (2016). ما هي الفطريات أحادية الخلية؟ المرجعية. تم الاسترجاع من: reference.com.
- باري ستار (2016). فطر وحيد الخلية. جامعة ستانفورد. تم الاسترجاع من: yeastgenome.org.