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酵母菌及其生物学特性简介 酵母菌是一些单细胞真菌，并非系统演化分类的单元。酵母菌是人类文明史中被应用得最早的微生物。可在缺氧环境中生存。目前已知有1000多种酵母，根据酵母菌产生孢子(子囊孢子和担孢子)的能力，可将酵母分成三类：形成孢子的株系属于子囊菌和担子菌。不形成孢子但主要通过出芽生殖来繁殖的称为不完全真菌，或者叫“假酵母”(类酵母)。目前已知大部分酵母被分类到子囊菌门。酵母菌在自然界分布广泛，主要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境中，而在酿酒中，它也十分重要。生理 酵母营专性或兼性好氧生活，目前未知专性厌氧的酵母。在缺乏氧气时，发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇(俗称酒精)来获取能量。 C6H12O6(酶)→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 在酿酒过程中，乙醇被保留下来;在烤面包或蒸馒头的过程中，二氧化碳将面团发起，而酒精则挥发。 在有氧气的环境中，酵母菌将葡萄糖转化为水和二氧化碳。无氧的条件下，将葡萄糖分解为二氧化碳和酒精。 在温度适合时，氧气和养料充足的条件下，以出芽方式迅速增殖。化学元素组分 酵母的化学组成与培养基、培养条件和酵母本身所处的生理状态有关。一般情况下： 酵母细胞的平均元素组成(%)如下：碳-47 氢-6.5 氧-31 氮-7.5~10 磷-1.6~3.5其他元素的含量很少(%) 钙-0.3~0.8 钾-1.5-2.5 镁--0.1~0.4 钠-0.06-0.2 硫-0.2 在酵母中发现的微量元素(mg/kg) 铁--90-350 铜：20-135 锌：100-160 钴：15-65细胞壁 细胞壁厚约25~70nm，细胞壁分为三层，外层为甘露聚糖;中层为蛋白质，其中多数是酶，少数是结构蛋白;内层为葡聚糖，它使细胞保持一定的机械强度。此外，细胞壁还含有少量脂类和几丁质(芽痕)。 不同种属的酵母菌细胞壁不含甘露聚糖。细胞膜 酵母菌的细胞膜是由磷脂双分子层构成，中间嵌有甾醇和蛋白质。细胞核 每个细胞通常只有一个核，但也有含有两个核或者甚至多个核。细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质组成。 核由双层膜包被，核膜上有许多核孔。染色质的基本单位是核小体，它是由DNA与组蛋白结合而成。染色体外DNA 主要有两类，即线粒体DNA和2μm质粒DNA。线粒体DNA是双链DNA，编码大量呼吸酶。细胞质和细胞器 细胞质位于细胞膜内，是一种粘稠液体，内含各种细胞器，如线粒体、内质网、核糖体、微体、液泡。特征 多数酵母可以分离于富含糖类的环境中，比如一些水果(葡萄、苹果、桃等)或者植物分泌物(如仙人掌的汁)。一些酵母在昆虫体内生活。酵母菌是单细胞真核微生物。酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。比细菌的单细胞个体要大得多，一般为1~5微米或5~20微米。酵母菌无鞭毛，不能游动。酵母菌具有典型的真核细胞结构，有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等，有的还具有微体。 酵母菌的遗传物质组成：细胞核DNA，线粒体DNA，以及特殊的质粒DNA。 大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似，但比细菌菌落大而厚，菌落表面光滑、湿润、粘稠，容易挑起，菌落质地均匀，正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一，菌落多为乳白色，少数为红色，个别为黑色。 未发现其有性阶段的酵母菌称假酵母。用途 在医药工业中，酵母及其制品用于治疗某些消化不良症，并能提高和调整人体的新陈代谢机能。因此，药用酵母的生产在酵母工业中占有重要的地位。 在畜牧业中，酵母广泛用作精饲料以增加饲料中的蛋白质含量,对提高禽畜的出肉率、产蛋率和产乳率,对肉质的改良和毛皮质量的提高均有明显的效果。生殖 酵母菌的生殖方式分无性繁殖和有性繁殖两大类。 无性繁殖包括：芽殖，裂殖，芽裂。 有性繁殖方式:子囊孢子。出芽繁殖 这是酵母菌进行无性繁殖的主要方式。成熟的酵母菌细胞，先长出一个小芽，芽细胞长到一定程度，脱离母细胞继续生长，而后形成新个体。有多边出芽、两端出芽、和三边出芽。分裂生殖 少数种类的酵母菌与细菌一样，借细胞横分裂而繁殖。芽裂 母细胞总在一端出芽，并在芽基处形成隔膜，子细胞呈瓶状。这种方式很少。 有性繁殖：在合适的条件下接合子经减数分裂，双倍体核分裂为4~8个单倍体核，形成子囊孢子，包含在由酵母菌细胞壁演变来的子囊中。子囊孢子又可萌发成单倍体营养细胞。 酵母可以通过出芽进行无性生殖，也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时，从母细胞上长出一个芽，逐渐长到成熟大小后与母体分离。有性生殖 在营养状况不好时，一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子(一般是四个)，在条件适合时再萌发。一些酵母，如假丝酵母(或称念珠菌，Candida)不能进行有性繁殖。酵母菌的生长条件营养 酵母菌同其它活的有机体一样需要相似的营养物质，象细菌一样它有一套胞内和胞外酶系统，用以将大分子物质分解成细胞新陈代谢易利用的小分子物质。属于异养。水分 像细菌一样，酵母菌必须有水才能存活，但酵母需要的水分比细菌少，某些酵母能在水分极少的环境中生长，如蜂蜜和果酱，这表明它们对渗透压有相当高的耐受性。酸度 酵母菌能在pH值为3.0-7.5 的范围内生长，最适pH 值为pH4.5-5.0。温度 在低于水的冰点或者高于47℃的温度下， 酵母细胞一般不能生长，最适生长温度一般在20℃~30℃。氧气 酵母菌在有氧和无氧的环境中都能生长，即酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水，在有氧存在时，酵母菌生长较快。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。用途 最常提到的酵母酿酒酵母(也称面包酵母)(Saccharomyces cerevisiae)，自从几千年前人类就用其发酵面包和酒类，在酦酵面包和馒头的过程中面团中会放出二氧化碳。 因酵母属于简单的单细胞真核生物，易于培养，且生长迅速，被广泛用于现代生物学研究中。如酿酒酵母作为重要的模式生物，也是遗传学和分子生物学的重要研究材料。 酵母菌中含有环状DNA---质粒，可以用来作基因工程的载体。 本文来源：https://www.dywdw.cn/ee133acd58cfa1c7aa00b52acfc789eb162d9e41.html
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2023-01-13
