Kvasinky: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
m -parametry
JAnDbot (diskuse | příspěvky)
m Robot: přidáno {{Autoritní data}}; kosmetické úpravy
Řádek 1:
[[Soubor:S cerevisiae under DIC microscopy.jpg|thumbnáhled|Snímek kvasinek ''[[Saccharomyces cerevisiae]]'' v [[Diferenciální interferenční kontrast|DIC]] kontrastu]]
'''Kvasinky''' jsou jednobuněčné [[Houby|houbové]] [[mikroorganismus|mikroorganismy]]. Většina kvasinek patří do třídy [[Houby vřeckovýtrusné|vřeckovýtrusných hub]], některé však i do třídy [[Stopkovýtrusné houby|hub stopkovýtrusných]], a proto společně netvoří taxonomickou skupinu. Netvoří [[plodnice]], množí se zejména [[nepohlavní rozmnožování|nepohlavně]] a je pro ně charakteristický způsob dělení buněk, takzvané [[pučení]]. Mohou se množit i sexuálně tvorbou [[vřecko|vřecek]], která však nejsou uzavřená v žádných plodnicích (tedy [[Plodnice|askokarpech]]).
 
Netvoří žádné pravé [[mycelium|myceliální]] struktury, pouze [[Mycelium|pseudomycelium]], které se podobá [[Kolonie (biologie)|koloniím]] jednobuněčných organismů.
 
Kvasinky jsou hojně využívány v [[potravinářství]] a [[biotechnologie|biotechnologiích]]. Používají se například při výrobě [[víno|vína]], [[pivo|piva]] nebo [[chléb|chleba]]. Kvasinky pro kávu a kakao mají ale větší biodiverzitu.<ref>http://phys.org/news/2016-03-diverse-yeasts-coffee-chocolate.html - You can thank diverse yeasts for that coffee and chocolate</ref> Využívá se jejich schopnosti [[kvašení]]. Jsou ale mezi nimi i původci nemocí, jako je např. ''[[Candida albicans]]''.
 
== Výzkum a historie ==
[[Soubor:Dry yeast.jpg|thumbnáhled|Usušená kvasničná kultura]]
 
Kvasinky jsou lidmi využívány nejméně od [[neolit]]u. Podle chemické analýzy keramiky pocházející z pravěké Číny<ref>{{Citace periodika | příjmení = McGovern | jméno = P. E. | titul = Fermented beverages of pre- and proto-historic China | periodikum = Proceedings of the National Academy of Sciences | ročník = 101 | číslo = 51 | datum = 2004-12-15 | strany = 17593–17598 | doi = 10.1073/pnas.0407921102}}</ref> a oblasti dnešní Gruzie<ref>{{Citace elektronické monografie
Řádek 26:
 
== Význam a využití ==
[[Soubor:Pekařské droždí.JPG|thumbnáhled|Pekařské droždí]]
Kvasinky jsou [[mikroorganismus|mikroorganismy]] v mnohém směru pro [[člověk]]a velmi užitečné. Už pojmenování „kvasinky“ ukazuje na jejich vztah ke [[kvašení|kvasným procesům]]. Nejstarší nález nádobek na víno pochází z [[neolit]]ické kuchyně v Hajji Firuz Tepe (8500–4000 let př. n. l.) na území dnešního [[Írán]]u.<ref>[http://web.archive.org/web/20070929090636/http://www.vesmir.cz/soubory/2004_V191-194.pdf Kvasinky člověku věrnější než pes]</ref> Kvašení bylo známo již ve starém [[Babylón]]u v období 6000–4000 let před naším letopočtem, kdy se ze zkvašeného odvaru z naklíčeného obilí připravoval nápoj, jenž se dá považovat za předchůdce [[pivo|piva]]. Kvasinky neboli kvasnice nelze zaměnit za droždí neboť droždí je pouze druhotný výrobek z kvasnic.{{Fakt/dne|20150309193252}}
 
Řádek 37:
== Strukturní komponenty ==
{{viz též|eukaryotická buňka|organela}}
[[Soubor:Yeast cell cs.svg|rightvpravo|300px|thumbnáhled|schéma buňky kvasinky]]
Kvasinky vykazují velkou tvarovou, velikostní či barevnou diverzitu. Obvykle jsou kvasinky kulaté nebo oválné, ale vyskytují se i druhy, které mají buňky charakteristického citronovitého, vajíčkovitého, lahvovitého či vláknitého tvaru. Dokonce mezi samotnými buňkami jednoho [[kmen (biologie)|kmene]] lze nalézt [[Morfologie (biologie)|morfologické]] a barevné heterogenity. To je zapříčiněno změnami fyzikálních a chemických podmínek v prostředí. Pro jednoduchost ukažme strukturu kvasinky ''Saccharomyces cerevisiae''.
 
Řádek 100:
=== Buněčná stěna ===
==== Buněčná stěna ====
[[Soubor:yeastafm01.jpg|rightvpravo|thumbnáhled|300px|''Saccharomyces cerevisiae'' fixace do membrány – [[Mikroskopie atomárních sil|AFM]]]]
V roce [[1970]] Kidby a Davis navrhl model [[buněčná stěna|buněčné stěny]] pro rod S. cerevisae, který stále ještě rámcově platí. Podle tohoto modelu má buněčná stěna tři vrstvy: vnější, střední a vnitřní, přičemž [[Polysacharidy|polysacharid]]-proteinové komplexy jsou podle tohoto modelu spojeny fosfodiesterovými [[Chemická vazba|vazbami]].
 
* '''vnější''', jež je orientována směrem do prostředí, obsahuje [[mannanprotein]]y spojené disulfidovými můstky.
Řádek 107:
* '''vnitřní''', přiléhající na cytoplazmatickou membránu, je složena z mikrokrystalického β-1,3-glukanu
 
V buněčné stěně se nacházejí také hydrolytické [[enzym]]y glykoproteinového typu, např. β-fruktofuranosidasa ([[invertáza]]).
 
Polysacharidy buněčné stěny mohou být jednosložkové ([[homopolysacharid]]y) nebo vícesložkové ([[heteropolysacharid]]y) – např. [[galaktomannan]]y, [[xylomannan]]y, [[arabomannan]]y aj. Polysacharidy určují především [[Imunita (biologie)|imunologické]] vlastnosti kvasinek, neboť působí jako [[antigen]]y. Jedná se především o mannanproteiny, jejichž antigenní charakter je určen délkou bočních řetězců mannosylových zbytků, spojených
α -1,2 a α -1,3 vazbami. Polysacharid - proteinové komponenty buněčné stěny se taktéž podílejí na flokulačních schopnostech kvasinek.
==== Jizvy ====
Řádek 143:
[[Cytoplazmatická membrána]] (čili plazmalema) tvoří elastický obal [[protoplast]]u, [[Osmotický tlak|osmotickou]] bariéru a kontroluje transport látek. Je tvořena především z [[fosfolipid]]ů a bílkovin.
 
Struktura cytoplazmatické membrány je patrně nejlépe popsána v rámci mozaikového modelu [[Buněčná membrána|buněčných membrán]], který říká, že molekuly fosfolipidů jsou uspořádány ve dvou vrstvách tak, že polární části jsou na vnější stranách a nepolární uvnitř membrány (viz též [[Lipidová dvouvrstva]]).
 
Pro plazmalemu kvasinek jsou charakteristické invaginace do cytoplasmy, které jsou četné rovněž v [[Buněčný růst|exponenciální fázi]] růstu.
Řádek 155:
 
=== Endoplazmatické retikulum ===
[[Endoplazmatické retikulum]] vytváří u kvasinek lamely, cisterny a tubuly podobně jako u rostlinných a živočišných buněk. Jeho obsah (enchylema) je uzavřen dvěma membránami. ER navazuje na vnitřní povrch cytoplazmatické membrány a někdy je spojeno s jadernou membránou.
 
=== Ribozomy ===
Řádek 161:
 
=== Mitochondrie ===
[[Mitochondrie]] jsou organely specializované na respiraci a oxidativní fosforylaci s vlastním genetickým systémem a proteosyntézou.Tvar, struktura a počet mitochondrií mohou být ovlivňovány různými faktory. Např. v podmínkách reprimujícího dýchání se výrazně snižuje podíl, který mitochondrie zaujímají v celkovém objemu buňky.
 
=== Vakuola ===
Kvasinková buňka zpravidla obsahuje jednu velkou kulatou [[vakuola|vakuolu]]. V počáteční fázi pučení lze pozorovat větší množství malých vakuol, které však s růstem splývají v jednu vakuolu, případně dvě vakuoly (ve stacionární fázi růstu). Průměr vakuol je proměnlivý od 0,3 do 3&nbsp;μm. Ohraničené jsou membránou zvanou [[tonoplast]].
 
80 až 90 % rozpustných aminokyselin z celkového objemu volných aminokyselin v kvasinkách je obsaženo ve vakuolách. Dále se zde nacházejí enzymy hydrolázy, většina proteáz, ribonukleázy či esterázy. Těmito enzymy se ve vakuolách rozkládají funkčně narušené organely.
Řádek 174:
=== Buněčný cyklus obecně ===
{{viz též|buněčný cyklus}}
[[Soubor:Zivotnicykluskvasinky.PNG|thumbnáhled|600px|rightvpravo|Životní cyklus kvasinky]]
Mnohé kvasinky jsou schopné za určitých okolností omezit rozmnožování buněk a začít buňky prodlužovat. Tímto způsobem vznikají vláknitá pseudomycelia, jejichž tvar je pro jednotlivé druhy charakteristický.
 
Řádek 184:
V průběhu normálního životního cyklu jsou kvasinky haploidní, tj. mají po jedné kopii od každého chromozomu, a tedy jedinou kopii od každého genu. Haploidní kvasinky jsou používány ve výzkumech, protože jak recesivní tak dominantní mutace se projeví ve výsledném [[mutant]]ním fenotypu.
 
Haploidní buňky se rozmnožují asexuálně prostřednictvím mitózy. Dceřiná buňka vyrůstá na pólu. Když doroste do dospělce, přestane růst a vytváří přehrádku v prostředku buňky. Přehrádka dělí matečnou buňku do dvou ekvivalentních dceřiných buněk. Za příhodných podmínek proběhne celý dělící cyklus za 3 hodiny.
V přírodě jsou kvasinky často nutričně deprivovány. Protože je ''S. pombe'' dimorfní kvasinkou, je schopna se „přepnout“ z kvasinkové morfologie do pseudohyfálního stavu, v němž zůstanou dceřiné buňky spojeny. Pseudohyfální růst umožňuje buňkám se efektivněji šířit a shánět se po nových nutričních zdrojích.
S. pombe má dva partnerské typy, jmenovitě „+“ a „-“. Pokud je bohatá etapa následována nutriční deficiencí, tyto partnerské typy konjugují a fúzují na koncích
Následně fúzují jádra, aby vytvořila diploidní buňku, zvanou [[zygota]].
 
Obyčejně podstupují zygoty meiózu okamžitě, následuje sporulace a formování 4-sporového zygotického konglomerátu. Stěna toho útvaru autolyzuje, uvolňuje haploidní spory, které jsou schopny přežít delší období stresu.
 
Když se životní podmínky zlepší, spory začnou růst a životní cyklus haploidních buněk znovu začne.
 
Diploidní buňky se středově štěpí, jako haploidní buňky, ale jsou delší a širší než haploidní.
Řádek 226:
<math>\mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6 + 6\mathrm{O}_2 + 38\mathrm{ADP} + 38\mathrm{PO}_4^{3-} \rightarrow 6\mathrm{CO}_2 + 6\mathrm{H}_2\mathrm{O} + 38\mathrm{ATP}</math>
 
Vysoký energetický zisk však vyžaduje rozsáhlou počáteční energetickou investici do syntézy a údržby komplexního enzymového aparátu, a nevyplatí se, pokud je glukóza v nadbytku a přísun kyslíku je omezen, což odpovídá situaci v kynoucím těstě.
 
V takové situaci se kvasinka uchyluje k lihovému kvašení (etanolové fermentaci).
 
== Taxonomické členění ==
[[Soubor:Pivovarské kvasinky.jpg|thumbnáhled|Pivovarské kvasinky]]
Kvasinky se řadí do říše [[houby]] (ačkoliv jsou to mikroskopické jednobuněčné organizmy), superskupiny [[Opisthokonta]], domény (nadříše) [[Eukaryota]]. Netvoří však žádnou přirozenou taxonomickou skupinu<sup><ref>Kocková-Kratochvílová A.: Kvasinky a kvasinkovité mikroorganizmy, Alfa, Bratislava, 1982, str. 17</ref></sup>, a proto je nemožné je jednotně definovat. Jako takové jsou roztroušeny ve dvou odděleních hub, buď jako houby [[Houby vřeckovýtrusné|vřeckovýtrusné]], nebo [[stopkovýtrusné houby|stopkovýtrusné]]. Níže uvedený pokus o vyjmenování základních čeledí kvasinek vychází z knihy ''The yeasts, a taxonomic study'' z roku 1998,<ref>{{citace monografie| jméno=C. P. |příjmení=Kurtzman | jméno2=Jack W.|příjmení2= Fell| titul = The yeasts, a taxonomic study| vydavatel=Elsevier | rok=1998 | Počet stran= 1055| url = http://www.google.com/books?id=bnWQsv2eTcEC&printsec=frontcover&hl=cs&source=gbs_atb#v=onepage&q&f=false}}</ref> ačkoliv se od té doby objevila řada nových poznatků.
 
Řádek 244:
 
=== Průmyslově významné kvasinky ===
* Některé kvasinky, např. z rodů ''Saccharomyces'', ''Kloeckera'', ''Torulopsis'' způsobují [[kvašení]] ([[alkoholové kvašení|alkoholové]], [[Kvašení|octové]], [[Kvašení#Mléčné kvašení|mléčné]], [[Kvašení|máselné]], [[Kvašení|propionové]]) a rozdělují se podle rozložení kvasinkové kultury a vývinu plynu na svrchní a spodní.
 
* ''[[Saccharomyces cerevisiae]]'' je všeobecně využívaná kvasinka. Je nezbytná při vaření piva, výrobě vína, pečení [[Chléb|chleba]] aj. Průmyslově využívané kmeny jsou většinou staletí šlechtěné a polyploidní. Mimo to je tato kvasinka jako jednoduchý eukaryotický organismus také zajímavým modelem v molekulární biologii.
Řádek 250:
* Kvasinka ''[[Rhodotorula glutinis]]'' je řazena k významným průmyslovým [[kmen (biologie)|kmenům]]. V potravinářství je používána zejména k obohacování krmných směsí vzhledem ke značnému obsahu [[Karotenoidy|karotenoidů]], které je schopna produkovat i ve stresových podmínkách.
 
* Kvasinka ''[[Phaffia rhodozyma]]'' je používána díky vysokému obsahu karotenoidního barviva [[astaxanthin]]u jako dietní doplněk výživy [[losos]]ů a [[Domácí drůbež|drůbeže]]. Pokud jsou hydrolyzované buňky přidány ke krmivu, astaxanthin je snadno absorbován ve střevech a mění barvu lososího masa z růžové na oranžovou, nebo barvu žloutku a masa u drůbeže.
 
* ''[[Yarrowia lipolytica]]'' (zástupce poltivých kvasinek) je schopna metabolizovat ropné produkty, používá se k výrobě [[kyselina citronová|kyseliny citronové]].
Řádek 291:
| url =
| jazyk = en
}}
* {{Citace monografie
| příjmení = Janderová, B., Bendová, O.
Řádek 347:
| url =
| jazyk =
}}
* {{Citace monografie
| příjmení = Rychtera M., Páca J.
Řádek 403:
| datum přístupu = 2013-10-20
| jazyk =
}}
* {{Citace elektronické monografie
| příjmení =
Řádek 417:
* {{PSH|865}}
{{Portály|Houby}}
{{Autoritní data}}
 
[[Kategorie:Kvasinky| ]]