EENCELLIGE SCHIMMELS: FUNCTIES, GEBRUIK, REPRODUCTIE - BIOLOGIE - 2025

De eencellige schimmels zijn samengesteld uit een enkele cel en zijn gisten, alle andere soorten schimmels zijn meercellig. Gisten zijn eencellige leden van schimmels en worden vaak aangetroffen in bakkers- en biergist.

Ze worden beschouwd als een van de eerste gedomesticeerde organismen die de mens kent en komen van nature voor in de schil van bepaalde rijpe vruchten.

Gist is te klein om afzonderlijk met het blote oog te zien, maar is te zien in grote trossen fruit en op bladeren als een witte poederachtige substantie. Sommige gisten zijn milde tot gevaarlijke ziekteverwekkers voor mensen en andere dieren, vooral Candida albicans, Histoplasma en Blastomyces.

Als eencellig organisme ontwikkelen gistcellen zich snel tot kolonies, die vaak in 75 minuten tot 2 uur in populatiegrootte verdubbelen. Bovendien zijn het eukaryote organismen die niet in hun voedingsbehoeften kunnen voorzien door fotosynthese en een gereduceerde vorm van koolstof nodig hebben als voedselbron.

Gisten spelen een belangrijke rol in de industrie, met name op het gebied van voeding en bier. Biergist dankt zijn naam aan het gebruik als rijsmiddel in de brouwerij-industrie.

Het koolstofdioxide dat wordt geproduceerd tijdens het fermentatieproces van Saccharomyces cerevisiae (in het Latijn bier), is ook een gistmiddel dat vaak wordt gebruikt bij de vervaardiging van brood en andere gebakken producten.

Functie van eencellige schimmels

Eencellige organismen hebben verschillende functies, hoewel ze over het algemeen alle voedingsstoffen moeten synthetiseren die nodig zijn om de cel te laten overleven, aangezien het organisme alle processen moet uitvoeren om de cel te laten functioneren en zich voort te planten.

Ze zijn over het algemeen bestand tegen extreme temperaturen, dit betekent dat ze kunnen overleven in extreem warme of koude temperaturen.

Eencellige schimmels, zoals gist en schimmels, hebben een doel. Behalve dat het wordt gebruikt voor het maken van gebakken goederen zoals brood en bij de productie van bier en wijn, heeft het ook de belangrijke functie om dode materie af te breken.

Reproductie

Zoals gezegd zijn gisten eukaryote organismen. Ze hebben typisch een diameter van ongeveer 0,075 mm (0,003 inch). De meeste gisten planten zich ongeslachtelijk voort bij het ontluiken: een kleine bult steekt uit een stamcel, vergroot, rijpt en valt eraf.

Sommige gisten planten zich voort door splitsing, waarbij de stamcel zich in twee gelijke cellen deelt. Torula is een geslacht van wilde gisten die onvolmaakt zijn en nooit seksuele sporen vormen.

Natuurlijke habitats

Gisten zijn wijd verspreid in de natuur met een grote verscheidenheid aan habitats. Ze worden vaak aangetroffen op de bladeren van planten, bloemen en fruit, maar ook in de grond.

Ze worden ook aangetroffen op het huidoppervlak en in de darmkanalen van warmbloedige dieren, waar ze symbiotisch of als parasieten kunnen leven.

De zogenaamde "schimmelinfectie" wordt meestal veroorzaakt door Candida albicans. Candida is niet alleen de veroorzaker van vaginale infecties, het is ook de oorzaak van luieruitslag en spruw in de mond en keel.

Commercieel gebruik

Bij commerciële productie krijgen geselecteerde giststammen een oplossing van minerale zouten, melasse en ammoniak. Wanneer de groei stopt, wordt de gist gescheiden van de voedingsoplossing, gewassen en verpakt.

Bakgist wordt verkocht in samengeperste cakes met zetmeel of gedroogd in korrelvorm gemengd met maïsmeel.

Biergist en voedingsgist kunnen als vitaminesupplement worden gegeten. Commerciële gist is voor 50 procent uit eiwit en is een rijke bron van vitamine B1, B2, niacine en foliumzuur.

Wetenschappelijk belang

Gist is een onderwerp van studie voor onderzoekers over de hele wereld, en tegenwoordig zijn er duizenden wetenschappelijke artikelen.

Deze interesse is te danken aan het feit dat deze eencellige schimmel een snelgroeiend organisme is in een fles en waarvan het DNA gemakkelijk kan worden gemanipuleerd, terwijl het inzicht geeft in fundamentele menselijke biologische processen, waaronder ziekte.

Bovendien, aangezien het eencellige organismen zijn, zijn ze gemakkelijk te bestuderen en hebben ze een cellulaire organisatie die vergelijkbaar is met die in hogere en meercellige organismen zoals mensen, dat wil zeggen dat ze een kern hebben en daarom eukaryoot zijn.

Deze gelijkenis in cellulaire organisatie tussen gist en hogere eukaryoten vertaalt zich in overeenkomsten in hun fundamentele cellulaire processen, dus ontdekkingen gedaan in gist geven vaak directe of indirecte aanwijzingen over hoe biologische processen werken in gist. mensen.

Aan de andere kant vermenigvuldigen eencellige schimmels zich snel en zijn ze gemakkelijk genetisch te manipuleren. Er zijn ook goed gedefinieerde genetische kaarten en methoden voor gist die onderzoekers voor het eerst inzicht gaven in het genoom en de organisatie ervan, en die het hoogtepunt waren van genetische studies die teruggaan tot de eerste helft van de 20e eeuw.

Omdat het gist-gen qua DNA-sequentie vergelijkbaar is met een menselijk gen, heeft de informatie die wetenschappers in hun studies hebben verkregen krachtige aanwijzingen opgeleverd over de rol van deze genen bij mensen.

Historische ontdekkingen

Men neemt aan dat gist al duizenden jaren als industrieel micro-organisme werd gebruikt en de oude Egyptenaren gebruikten de fermentatie ervan om brood te verbouwen.

Er zijn maalstenen, bakkamers en tekeningen van naar men aanneemt bakkerijen die duizenden jaren oud zijn, en zelfs archeologische opgravingen hebben veronderstelde potten met wijnresten blootgelegd.

Volgens de geschiedenis werden deze eencellige schimmels rond het jaar 1680 voor het eerst gevisualiseerd in hoogwaardige lenzen door Antoni van Leeuwenhoek.

Hij dacht echter dat deze bolletjes zetmeeldeeltjes waren van het graan dat werd gebruikt om wort te maken (het vloeibare extract dat wordt gebruikt bij het brouwen), in plaats van gistcellen voor fermentatie.

Later, in 1789, droeg een Franse chemicus, Antoine Lavoisier, bij tot het begrip van de fundamentele chemische reacties die nodig zijn om alcohol uit suikerriet te produceren.

Dit werd bereikt door de verhouding van uitgangsmaterialen en producten (ethanol en kooldioxide) te schatten na toevoeging van gistpasta. Destijds dacht men echter dat de gist er gewoon was om de reactie op gang te brengen in plaats van kritisch te zijn tijdens het proces.

In 1815 ontwikkelde de eveneens Franse chemicus Joseph-Louis Gay-Lussac methoden om druivensap in een ongefermenteerde staat te houden en ontdekte dat de introductie van fermentatie (die gist bevat) nodig was om de ongefermenteerde most om te zetten, wat aantoont dat belang van gist voor alcoholische gisting.

Later gebruikte Charles Cagniard de la Tour in 1835 een microscoop met een hoger vermogen om te bewijzen dat gisten eencellige organismen waren en zich vermenigvuldigden door te ontkiemen.

Rond 1850 ontdekte Louis Pasteur dat gefermenteerde dranken het resultaat waren van de omzetting van glucose in ethanol door gist en definieerde fermentatie als "luchtloze ademhaling".

Om zymase te detecteren, gebruikte Eduard Buchner eind 1800 celvrije extracten die werden verkregen door het malen van gist, de verzameling enzymen die fermentatie bevorderen of katalyseren. Voor dit onderzoek ontving hij in 1907 de Nobelprijs.

Tussen 1933 en 1961 heeft Ojvind Winge bekend als "de vader van de gistgenetica", samen met zijn collega Otto Laustsen technieken bedacht om gist te micromaniperen en zo genetisch te kunnen onderzoeken.

Sindsdien hebben vele andere wetenschappers baanbrekend onderzoek verricht en sommigen van hen hebben de Nobelprijs gekregen voor hun belangrijke ontdekkingen, waaronder: Dr. Leland Hartwell (2001); Dr. Roger Kornberg (2006); Artsen Elizabeth Blackburn, Carol Greider en Jack Szostak (2009), en meer recentelijk Artsen Randy Schekman, James Rothman en Thomas Südhof (2013) en Doctor Yoshinori Ohsumi (2016).

Referenties

1. De redactie van Encyclopædia Britannica (2017). Gist. Encyclopædia Britannica, Inc. Opgehaald van: global.britannica.com.
2. Kate G. (2015). Eencellig of meercellig? Plezier met schimmel. Hersteld van: funwithfungus.weebly.com.
3. Wikipedia's Editors (2017). Eencellig organisme. Wikipedia, de gratis encyclopedie. Hersteld van: en.wikipedia.org
4. Referentiepersoneel (2016). Wat zijn eencellige schimmels? Referentie. Hersteld van: reference.com.
5. Barry Starr (2016). Eencellige schimmel. Stanford universiteit. Hersteld van: yeastgenome.org.