Форма, размеры строение микробной клетки

Как следует из изложенного, в биохимических процессах культура микроорганизмов является основным элементом биотехнологической системы, определяющей ее эффективность. Микроорганизмы в процессе жизнедеятельности осуществляют различные функции, которые определяются сложной структурой клеток.

Дрожжи — это простейшие микроорганизмы из сумчатых грибов (аскомицетов). Большинство дрожжей факультативные анаэробы. Форма клеток дрожжей овальная, шаровидная или вытянутая. Дрожжи размножаются почкованием, но в отличие от бактерий материнская и дочерняя клетки различаются по размерам, морфологическим и физиологическим признакам. Дрожжи применяются как источник белка для получения пищевого спирта, вина, пива в хлебопекарной промышленности.

Бактерии также являются одноклеточными микроорганизмами, имеющими шарообразную форму (кокки) или цилиндрическую (палочки).

Палочки бывают прямые и изогнутые. Бактерии размножаются путем бинарного деления, при котором образуются две одинаковые клетки. Бактериальная клетка по размерам меньше, чем дрожжевая. Бактерии применяют в основном для биосинтеза ферментов, органических кислот, вакцин, средств защиты растений и др.

К бактериям относятся актиномицеты. Это одноклеточные микроорганизмы, образующиеся при росте мицелий. Актиномицеты растут на твердых и жидких питательных средах, размножаются вегетативно, бывают аэробные и анаэробные. Актиномицеты используют в качестве продуцентов при синтезе большинства антибиотиков и др. продуктов.

Микроскопические грибы — организмы, растущие в виде длинных гиф, которые могут быть разделены перегородками (септами) на отдельные клетки. При росте грибов гифы переплетаются, образуя разветвленный мицелий. Мицелиальные организмы отличаются значительной дифференциацией клеток и наличием особых структур. Микроскопические грибы размножаются вегетативно или бесполым путем. Они относятся к трофам, а по отношению к кислороду являются аэробами. Микроскопические грибы применяют в производстве антибиотиков, ферментов, витаминов и др.

Так как в пищевой технологии значительное место занимают дрожжи, то рассмотрим основные элементы клетки на примере дрожжевой клетки.

Клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы, ядра эукариотической клетки, митохондрии, рибосомы, комплекса Гольджи и лизосомы. Могут, также находится в клетке вакуоли и гранулы.

Каждая из составляющих частей клетки выполняет свои определенные функции, Клеточная стенка (2) защищает клетку от воздействий внешней среды, поддерживает в клетке определенное осмотическое давление, участвует в транспорте питательных веществ. Она проницаема для низкомолекулярных соединений. У дрожжевой клетки 70% сухой массы стенки составляют полисахариды маннан и глюкан, а также липиды, белки, тейхоевые кислоты и др. Толщина клеточной стенки дрожжевой клетки — до 400 нм, бактериальной от 10 до 80 нм.

Цитоплазматическая мембрана (9) толщиной 7−8 нм, расположенная под клеточной стенкой и отделяющая ее от цитоплазмы, определяет осмотическое давление в клетке, обеспечивает избирательный транспорт питательных веществ и вывод метаболитов из клетки. Мембрана состоит из бимолекулярного слоя определенным образом ориентированных липидов.

Транспорт веществ через мембрану осуществляется молекулярной диффузией и за счет участия специфических ферментов. На мембране происходит биосинтез клеточных структур, в частности клеточной стенки.

Цитоплазма — основная масса клетки — представляет коллоидный раствор аминокислот, ферментов, углеводов, минеральных солей и др. в воде, заключенный в оболочку клетки.

Ядро клетки (6) вместе с ДНК и белками обеспечивает хранение и передачу генетической информации.

Митохондрии (5) осуществляют окислительно-восстановительные реакции в клетке, выполняя роль генератора энергии.

На рибосомах происходит процесс синтеза белков.

Комплекс Гольджи (8) представляет мембранное образование, способствующее выводу из клетки вредных веществ, а также распределение веществ между элементами клетки. В лизосомах разрушаются молекулы биополимеров.