Дрожжи: строение и характеристика

Мы рассмотрим дрожжи — один из интереснейших видов грибов, который отличается от всех остальных. Сегодня обсудим их строение и основные характеристики. Вы узнаете, в чем уникальность дрожжей и какова их роль в природе.

Что такое дрожжи?

Каждый из вас наверняка слышал слово «дрожжи», но вряд ли задумывался: это химические вещества или живые организмы? Они растения или животные? А, может, это вообще что-то неживое?

Дрожжи — это особая группа одноклеточных грибов, которые утратили необходимость образовывать мицелий благодаря обитанию в жидких и полужидких средах.

В настоящий момент ученые насчитывают около 1500 видов дрожжевых грибов. Наибольшее применение они имеют в пищевой промышленности, но подробнее об этом мы поговорим немного позже.

Дрожжи — одни из самых древних «домашних организмов»: ученым известно, что в Древнем Египте дрожжи использовали уже за 6000 лет до н. э. В Китае были найдены керамические сосуды, в которых хранились напитки, получаемые с помощью дрожжей за 7000 лет до н. э. 

На Руси дрожжи называли «бродильными грибками» из-за их способности к брожению. Конечно, в те давние времена людей больше интересовала практическая польза дрожжей, поэтому никто не задумывался о том, что же это за микроорганизмы.

Только в 1680 году голландский исследователь Антони ван Левенгук увидел дрожжи под микроскопом, однако из-за того, что они были неподвижны, решил, что это не живые организмы, а некие химические вещества. 

Только в XIX веке ученым все же удалось убедиться, что процесс брожения — не просто химическая реакция, а результат деятельности живых организмов — дрожжей.

Строение дрожжевой клетки

Дрожжи являются эукариотами, то есть в их клетках есть оформленное ядро. Тело дрожжей — это одиночная клетка овальной или шарообразной формы. 

Клетка дрожжей отделена от внешней среды клеточной стенкой. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой расположены органоиды и ядро.

Дрожжевые грибы не имеют гифов, как другие грибы, соответственно, у них нет мицелия, плодового тела и спорангиев — и спорами они не размножаются.

Дрожжи не видны невооруженным глазом, они очень маленькие — в среднем одна клетка имеет размер 3–7 микрометров в диаметре. Чтобы представить, насколько это мало, подумайте о том, что в 1 грамме дрожжей содержится примерно 10 млрд клеток — больше, чем людей на Земле!

{"questions":[{"content":"Выберите все верные утверждения о дрожжевых грибах:[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["Дрожжи — эукариоты.","Дрожжи — это многоклеточные грибы.","Клетка дрожжей содержит только клеточную стенку, ядро и вакуоли.","Раньше ученые точно не знали, дрожжи — это живые организмы или нет.","Дрожжи стали применяться в быту только с X века.","На данный момент известно более 1500 видов дрожжей."],"explanations":["","Нет, дрожжи состоят всего из одной клетки.","Нет, клетка дрожжей — это стандартная клетка со всеми органоидами (митохондрии, вакуоли, рибосомы и др.).","","Нет, люди использовали свойства дрожжей за тысячи лет до н. э.",""],"answer":[0,3,5]}}}]}

Питание дрожжей

Дрожжевые грибы — гетеротрофы, которые питаются готовыми органическими соединениями. Так как у дрожжей нет мицелия, который бы впитывал питательные вещества, им нужна постоянная жидкая или полужидкая среда, из которой они будут напрямую поглощать нужную для жизни пищу.

Одно из названий дрожжей, которое вы можете встретить, — это «сахаромицеты» или «сахарные грибы». Их так называют из-за того, что дрожжи питаются углеводами — сахарами. Дрожжи поглощают сахар, превращая его в спирт и выделяя при этом углекислый газ. 

Если в процессе питания дрожжи имеют доступ к кислороду (аэробные условия), например, при замешивании теста, то активнее выделяется углекислый газ, придавая тесту пористость. Если же доступа кислорода нет (анаэробные условия), к примеру, когда в бочке готовится вино, то активнее выделяется спирт, запуская процесс брожения.

Брожение — это процесс, при котором дрожжи расщепляют сахар и выделяют спирт и пузырьки углекислого газа.

Дрожжи очень требовательны к окружающей среде: они гибнут, если температура опускается ниже +5 °С или поднимается выше +55 °С. При отсутствии сахаров для питания дрожжи будут расщеплять крахмал, однако сладкое у них все равно в приоритете.

Размножение дрожжей

Дрожжевые грибы размножаются почкованием: сначала у зрелой клетки появляется выпуклость, которая постепенно увеличивается. Она растет и превращается в самостоятельную клетку, которая вскоре отделяется от материнской. 

Дочерняя клетка не обязательно полностью отделяется от материнской: иногда они так и остаются «приклеенными». Получается, что такие клетки самостоятельны, но прикреплены друг к другу клеточной стенкой. В этом случае клетки дрожжей при почковании образуют цепочки из множества «склеенных» единиц.

Интересный факт

Скрыть

Дрожжи могут размножаться и половым путем, но происходит это нечасто и в неблагоприятных условиях.

{"questions":[{"content":"Выберите все верные утверждения о дрожжах:[[choice-17]]","widgets":{"choice-17":{"type":"choice","options":["Дрожжи могут размножаться как бесполым, так и половым путем.","Дрожжи питаются растительными остатками, выделяя спирт и углекислый газ.","Дрожжи — гетеротрофы, они не могут сами себе создавать пищу.","Дрожжевые грибы гибнут при высокой температуре.","Дрожжи не живут скоплениями и колониями."],"explanations":["","Нет, дрожжи питаются сахаром — углеводами.","","","Дрожжи могут образовывать цепочки из клеток."],"answer":[0,2,3]}}}]}

Применение и роль дрожжей в природе

Дрожжи можно разделить на дикие и культивированные. Дикие дрожжи существуют в природе на различных фруктах, ягодах и овощах. Культивированные дрожжи — это организмы, которые производят и применяют в промышленности.

Дикие дрожжи, как правило, вызывают порчу продуктов — их сбраживание, изменение вкуса и цвета. Возможно, вы слышали про птиц, которые едят забродившие ягоды рябины, калины, брусники и пьянеют. Это происходит из-за образования спирта в ходе процесса брожения. К счастью, птицы не погибают от небольшой дозы алкоголя и приходят в себя достаточно быстро.

Дрожжи всегда находились рядом с человеком. Вспомните, как выглядит немытая слива или виноград — на них есть легкий мерцающий налет. Это и есть «сладкоежки»-дрожжи, которые прекрасно чувствуют себя на поверхности сладкой ягоды.

Именно эта распространенность дрожжевых грибов на различных растениях позволила людям много тысяч лет назад применять дрожжи в хлебопечении, производстве вина, сидра, кваса и пива. 

Древние египтяне не могли просто пойти в магазин и купить пачку дрожжей. Несомненно, первый дрожжевой хлеб был выпечен из-за случайного использования муки от забродивших колосков, а пиво — из-за попадания в напиток шишек хмеля, пораженного дрожжами.

На протяжении тысячелетий люди улучшали дрожжи путем сохранения удачных заквасок. Сейчас исследованием и отбором лучших дрожжей занимаются целые лаборатории и предприятия.

Разве дрожжи не все одинаковые?

Скрыть

Дрожжи — очень полезный продукт, так как они содержат много питательных веществ. Они богаты железом, витаминами группы В, магнием, минеральными веществами и аминокислотами. Дрожжи — источник белка, они укрепляют иммунитет и нормализуют уровень сахара в крови.

Дрожжи применяют в качестве полезной белковой добавки для питания животных. Также дрожжи — хорошая подкормка для некоторых видов растений.

{"questions":[{"content":"Выберите все сферы применения свойств дрожжей:[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["Хлебопечение — выпекание изделий из дрожжевого теста.","Сквашивание молока и производство сыра.","Виноделие - брожение винограда в бочках.","Обогащение почвы для удобрения растений.","Производство бинтов и пластырей для заживления ран.","Производство кваса, пива, сидра путем брожения.","Очищение сточных вод."],"answer":[0,2,3,5]}}}]}

Выращивание дрожжей: опыт

Наверняка не у каждого из вас дома есть электронный микроскоп, а увидеть клетки дрожжей без него невозможно. Предлагаем провести простой эксперимент, который пусть и не покажет сами дрожжи, зато очевидно докажет их присутствие и жизнедеятельность.

Для опыта понадобится стеклянная или пластиковая бутылка, немного теплой воды или молока, столовая ложка сахара, ½ пакетика дрожжей и воздушный шарик (лучше самый простой, тонкий).

Положите все ингредиенты в бутылку: такая смесь жидкости, дрожжей и сахара называется «опара». На горлышко бутылки наденьте воздушный шарик. 

И что же произойдет?

Скрыть

Мифы о дрожжах

Нельзя есть дрожжевой хлеб.

Если съесть только испеченный или не до конца пропеченный дрожжевой хлеб, дрожжи начнут размножаться в желудке. 

Конечно, это неправда: дрожжи погибают при температуре выше +55 °С, при этом при выпечке хлеба температура в духовке достигает 200–250 °С. Температура хлеба после выпекания составляет примерно 95 °С — это значит, что дрожжевые клетки погибли. Единственная функция дрожжей — насыщение теста углекислым газом — именно поэтому выпечка становится воздушной и мягкой.

Если есть дрожжи, они вызовут грибковые заболевания.

Конечно, это неправда, хотя в Интернете процветают легенды о том, что дрожжи запускают процессы брожения в крови, вызывают грибковые заболевания, угнетают микрофлору кишечника и др. Еще более невероятные рассказы: из-за брожения в кишечнике в организме образуется большое количество углекислого газа, который давит на нижнюю часть легких и мешает нормальному дыханию. Нет, и еще раз нет — ничего из этого не связано с дрожжами.

В дрожжах содержится серная кислота, формалин и хлорка.

Еще одна страшилка, которой пугают всех, кто покупает хлеб и продукты брожения. Серная кислота, моющее средство, формалин, хлорная известь и другие химикаты действительно используются при производстве дрожжей. Но они ни в коем случае не входят в состав прессованных или сухих дрожжей, которые продаются в магазине.

Часто задаваемые вопросы