SACCHAROMYCES CEREVISIAE: MGA KATANGIAN, MORPOLOHIYA, SIKLO SA BUHAY - BIOLOGY - 2026

Ang Saccharomyces cerevisiae o lebadura ng paggawa ng serbesa ay isang unicellular fungus na kabilang sa phylum Ascomycota, ang klase ng Hemiascomicete at pagkakasunud-sunod ng Saccharomicetales. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng malawak na pamamahagi ng mga tirahan, tulad ng mga dahon, bulaklak, lupa at tubig. Ang pangalan nito ay nangangahulugang kabute ng asukal sa beer, sapagkat ginagamit ito sa panahon ng paggawa ng sikat na inumin na ito.

Ang lebadura na ito ay ginamit nang higit sa isang siglo sa pagluluto ng hurno at paggawa ng serbesa, ngunit noong unang bahagi ng ika-20 siglo ay binigyan ng pansin ng mga siyentipiko, na ginagawa itong isang modelo para sa pag-aaral.

Saccharomyces cerevisiae sa agar plate. Ni Rainis Venta, mula sa Wikimedia Commons

Ang microorganism na ito ay malawakang ginagamit sa iba't ibang mga industriya; Kasalukuyan itong isang fungus na malawakang ginagamit sa biotechnology, para sa paggawa ng insulin, antibodies, albumin, bukod sa iba pang mga sangkap ng interes sa sangkatauhan.

Bilang isang modelo ng pag-aaral, ang lebadura na ito ay posible upang mapuksa ang mga mekanismo ng molekular na nangyayari sa panahon ng cell cycle sa mga eukaryotic cells.

Mga katangian ng biyolohikal

Ang Saccharomyces cerevisiae ay isang eukaryotic single-celled microbe, globular sa hugis, madilaw-dilaw na berde. Ito ay chemoorganotrophic, dahil nangangailangan ito ng mga organikong compound bilang isang mapagkukunan ng enerhiya at hindi nangangailangan ng paglaki ng araw. Ang lebadura na ito ay may kakayahang gumamit ng iba't ibang mga asukal, na may asukal bilang ang ginustong mapagkukunan ng carbon.

Ang S. cerevisiae ay isang facultative anaerobic, dahil may kakayahang lumaki sa mga kondisyon na kulang sa oxygen. Sa ganitong kondisyon sa kapaligiran, ang glucose ay na-convert sa iba't ibang mga tagapamagitan tulad ng etanol, CO2 at gliserol.

Ang huli ay kilala bilang alkoholikong pagbuburo. Sa prosesong ito, ang paglaki ng lebadura ay hindi mabisa, gayunpaman, ito ang daluyan na malawakang ginagamit ng industriya upang i-ferment ang mga sugars na naroroon sa iba't ibang mga butil tulad ng trigo, barley at mais.

Ang genome ng S. cerevisiae ay ganap na nakasunod, na ang unang eukaryotic na organismo na nakamit. Ang genome ay isinaayos sa isang haploid set ng 16 chromosome. Humigit-kumulang na 5,800 genes ang nakalaan para sa synt synthesis.

Ang genome ng S. cerevisiae ay napaka compact, hindi tulad ng iba pang mga eukaryotes, dahil ang 72% ay kinakatawan ng mga gene. Sa loob ng pangkat na ito, tinatayang 708 ang nakilala bilang pakikilahok sa metabolismo, na nagsasagawa ng mga 1035 reaksyon.

Morpolohiya

Ang S. cerevisiae ay isang maliit na unicellular organism na malapit na nauugnay sa mga selula ng mga hayop at halaman. Ang cell lamad ay naghihiwalay sa mga sangkap ng cellular mula sa panlabas na kapaligiran, habang ang nuclear lamad ay pinoprotektahan ang namamana na materyal.

Tulad ng iba pang mga eukaryotic na organismo, ang mitochondrial membrane ay kasangkot sa henerasyon ng enerhiya, habang ang endoplasmic reticulum (ER) at ang Golgi apparatus ay kasangkot sa synthesis ng lipids at pagbabago ng protina.

Ang vacuole at peroxisomes ay naglalaman ng mga metabolic pathway na may kaugnayan sa mga function ng digestive. Samantala, ang isang kumplikadong network ng scaffold ay kumikilos bilang suporta sa cell at pinapayagan ang kilusan ng cell, sa gayon ginagampanan ang mga pag-andar ng cytoskeleton.

Ang mga filament ng actin at myosin ng trabaho ng cytoskeleton sa pamamagitan ng paggamit ng enerhiya at pinapayagan ang polar na pag-order ng mga cell sa panahon ng cell division.

Ang pagkahati ng cell ay humahantong sa asymmetric division ng mga cell, na nagreresulta sa isang mas malaking stem cell kaysa sa selula ng anak na babae. Ito ay napaka-pangkaraniwan sa yeast at ito ay isang proseso na tinukoy bilang budding.

Ang S. cerevisiae ay may isang pader ng selula ng chitin, na nagbibigay ng lebadura sa katangian na hugis ng cell. Iniiwasan ng dingding na ito ang pagkasira ng osmotic dahil nagpapalabas ng presyon ng turgor, na nagbibigay ng mga microorganism na ito sa isang tiyak na plasticity sa ilalim ng mapanganib na mga kondisyon sa kapaligiran. Ang cell pader at ang lamad ay konektado sa pamamagitan ng periplasmic space.

Lifecycle

Sacculomyces cerevisiae sekswal na ikot. Pinagmulan: Wikimedia Commons

Ang siklo ng buhay ng S. cerevisiae ay katulad ng sa karamihan ng mga somatic cells. Maaaring magkaroon ng mga haploid at diploid cells. Ang sukat ng cell ng mga selula ng haploid at diploid ay nag-iiba ayon sa phase ng paglaki at mula sa pilay hanggang sa pilay.

Sa panahon ng paglaki ng eksponensyo, ang kultura ng haploid cell ay nagpapabilis nang mas mabilis kaysa sa kultura ng diploid cell. Ang mga cell ng Haploid ay may mga putot na lumilitaw na katabi ng mga nauna, habang ang mga selulang diploid ay lilitaw sa kabaligtaran ng mga poste.

Ang paglago ng gulay ay nangyayari sa pamamagitan ng budding, kung saan nagsisimula ang selula ng anak na babae bilang isang usbong mula sa cell ng ina, na sinusundan ng dibisyon ng nuklear, pagbuo ng cell wall, at sa wakas na paghihiwalay ng cell.

Ang bawat stem cell ay maaaring mabuo ng mga 20-30 putot, kaya ang edad nito ay maaaring matukoy ng bilang ng mga scars sa dingding ng cell.

Ang mga selulang Diploid na lumalaki nang walang nitrogen at walang isang mapagkukunan ng carbon ay sumasailalim sa isang proseso ng meiosis, na gumagawa ng apat na spores (ascas). Ang mga spores na ito ay may mataas na pagtutol at maaaring tumubo sa isang mayaman na daluyan.

Ang mga spores ay maaaring maging sa a, α o pareho ng mga grupo ng pag-aasawa, ito ay pagkakatulad sa kasarian sa mas mataas na mga organismo. Ang parehong mga pangkat ng cell ay gumagawa ng mga sangkap na tulad ng pheromone na pumipigil sa cell division ng iba pang mga cell.

Kapag nagtagpo ang dalawang pangkat na cell, ang bawat isa ay bumubuo ng isang uri ng protrusion na, kapag sumali, sa kalaunan ay humahantong sa intercellular contact, na sa huli ay gumagawa ng isang diploid cell.

Aplikasyon

Mga pastry at tinapay

Ang S. cerevisiae ay ang lebadura na ginagamit ng mga tao. Ang isa sa mga pangunahing gamit ay sa paggawa ng baking at paggawa ng tinapay, dahil sa panahon ng proseso ng pagbuburo, ang kuwarta ng trigo ay nagpapalambot at nagpapalawak.

Karagdagang nutrisyon

Sa kabilang banda, ang lebadura na ito ay ginamit bilang suplemento sa pagdidiyeta, dahil sa halos 50% ng tuyong timbang nito ay binubuo ng mga protina, mayaman din ito sa bitamina B, niacin at folic acid.

Pagyari ng inumin

Ang lebadura na ito ay kasangkot sa paggawa ng iba't ibang mga inumin. Malawakang ginagamit ito ng industriya ng paggawa ng serbesa. Sa pamamagitan ng pag-ferment ng mga asukal na bumubuo ng mga butil ng barley, beer, isang inuming tanyag sa mundo, ay maaaring magawa.

Katulad nito, ang S. cerevisiae ay maaaring mag-ferment ng mga asukal na naroroon sa mga ubas, na gumagawa ng hanggang sa 18% ethanol sa pamamagitan ng dami ng alak.

Biotechnology

Sa kabilang banda, mula sa biotechnological point of view, ang S. cerevisiae, ay naging isang modelo ng pag-aaral at paggamit, sapagkat ito ay isang organismo na madaling lumago, mabilis na lumalagong at kung saan ang pagkakasunud-sunod ng genome.

Ang paggamit ng lebadura na ito ng industriya ng biotechnology ay mula sa paggawa ng insulin hanggang sa paggawa ng mga antibodies at iba pang mga protina na ginagamit ng gamot.

Sa kasalukuyan, ang industriya ng parmasyutiko ay gumagamit ng microorganism na ito sa paggawa ng iba't ibang mga bitamina, na ang dahilan kung bakit ang mga pabrika ng biotechnology ay lumisan ng mga pabrika ng petrokimia sa paggawa ng mga compound ng kemikal.

Mga Sanggunian

1. Harwell, LH, (1974). Ang sikolohikal na siklo ng cell cerevisiae. Mga pagsusuri sa bakterya, 38 (2), pp. 164-198.
2. Karithia, H., Vilaprinyo, E., Sorribas, A., Alves, R., (2011). PLOS ONE, 6 (2): e16015. doi.org.
3. Kovačević, M., (2015). Mga katangian ng Morolohikal at pisyolohikal ng lebadura na Saccharomyces cerevisiae cells na magkakaiba sa haba ng buhay. Thesis ng Master sa Biochemistry. Faculty ng Parmasya at Biochemistry, University of Zagreb. Zagreb-Croatia.
4. Otero, JM, Cimini, D., Patil, KR, Poulsen, SG, Olsson, L., Nielsen, J. (2013). Pang-industriya System Biology ng Saccharomyces cerevisiae Pinapagana ang Nobela Succinic Acid Cell Factory. PLOS ONE, 8 (1), e54144. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0054144
5. Saito, T., Ohtani, M., Sawai, H., Sano, F., Saka, A., Watanabe, D., Yukawa, M., Ohya, Y., Morishita, S., (2004). Saccharomyces cerevisiae morphological database. Nukleyar Acids Res, 32, p. 319-322. DOI: 10.1093 / nar / gkh113
6. Shneiter, R., (2004). Mga genetika, molekular at cell biology ng lebadura. Mga unibersidad ng Friborg Suisse, pp. 5-18.