SACCHAROMYCES CEREVISIAE: विशेषताएँ, आकृति विज्ञान, जीवन चक्र - जीवविज्ञान - 2025

Saccharomyces cerevisiae या शराब बनानेवाला के खमीर एक कोशिकीय जाति Ascomycota, Hemiascomicete वर्ग और Saccharomicetales आदेश से संबंधित कवक है। यह पत्तियों, फूलों, मिट्टी और पानी जैसे आवासों के व्यापक वितरण की विशेषता है। इसका नाम बीयर शुगर मशरूम है, क्योंकि इसका उपयोग इस लोकप्रिय पेय के उत्पादन के दौरान किया जाता है।

इस खमीर का उपयोग बेकिंग और शराब बनाने में एक सदी से अधिक समय से किया जा रहा है, लेकिन यह 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में था कि वैज्ञानिकों ने इस पर ध्यान दिया, जिससे यह अध्ययन के लिए एक मॉडल बन गया।

Agar प्लेट पर Saccharomyces cerevisiae। विकिमीडिया कॉमन्स से, रेनिस वेंटा द्वारा

इस सूक्ष्मजीव का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया गया है; यह वर्तमान में मानवता के लिए हित के अन्य पदार्थों के अलावा, इंसुलिन, एंटीबॉडी, एल्ब्यूमिन के उत्पादन के लिए जैव प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एक अध्ययन मॉडल के रूप में, इस खमीर ने यूकेरियोटिक कोशिकाओं में कोशिका चक्र के दौरान होने वाले आणविक तंत्र को स्पष्ट करना संभव बना दिया है।

जैविक विशेषताएं

Saccharomyces cerevisiae एक यूकेरियोटिक एकल-कोशिका वाला सूक्ष्म जीव है, आकार में गोलाकार, पीला हरा। यह केमोरोगोनोट्रॉफ़िक है, क्योंकि इसमें एक ऊर्जा स्रोत के रूप में कार्बनिक यौगिकों की आवश्यकता होती है और इसे बढ़ने के लिए सूर्य के प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है। यह खमीर विभिन्न शर्करा का उपयोग करने में सक्षम है, जिसमें ग्लूकोज पसंदीदा कार्बन स्रोत है।

एस। सेरेविज़िया एक संकाय अवायवीय है, क्योंकि यह ऑक्सीजन की कमी वाली स्थितियों में बढ़ने में सक्षम है। इस पर्यावरणीय स्थिति के दौरान, ग्लूकोज को अलग-अलग मध्यवर्ती जैसे कि इथेनॉल, सीओ 2 और ग्लिसरॉल में बदल दिया जाता है।

उत्तरार्द्ध को मादक किण्वन के रूप में जाना जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, खमीर का विकास कुशल नहीं है, हालांकि, यह उद्योग द्वारा व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो गेहूं, जौ और मकई जैसे विभिन्न अनाजों में मौजूद शर्करा को किण्वित करता है।

एस। सेरेविसिया के जीनोम को पूरी तरह से अनुक्रमित किया गया है, जो कि प्राप्त करने वाला पहला यूकेरियोटिक जीव है। जीनोम 16 गुणसूत्रों के अगुणित समूह में व्यवस्थित होता है। प्रोटीन संश्लेषण के लिए लगभग 5,800 जीन किस्मत में हैं।

एस। सेरेविसिए का जीनोम बहुत ही कॉम्पैक्ट है, अन्य यूकेरियोट्स के विपरीत, क्योंकि 72% जीनों द्वारा दर्शाया गया है। इस समूह के भीतर, लगभग 708 की पहचान मेटाबॉलिज्म में भाग लेने के रूप में की गई है, जो लगभग 1035 प्रतिक्रियाएं करता है।

आकृति विज्ञान

एस। सेरेविसिया एक छोटा-सा एककोशिकीय जीव है जो जानवरों और पौधों की कोशिकाओं से निकटता से संबंधित है। सेल झिल्ली बाहरी वातावरण से सेलुलर घटकों को अलग करती है, जबकि परमाणु झिल्ली वंशानुगत सामग्री की रक्षा करती है।

अन्य यूकेरियोटिक जीवों की तरह, माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली ऊर्जा उत्पादन में शामिल है, जबकि एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर) और गोल्गी तंत्र लिपिड संश्लेषण और प्रोटीन संशोधन में शामिल हैं।

रिक्तिका और पेरॉक्सिसोम में पाचन कार्यों से संबंधित चयापचय मार्ग होते हैं। इस बीच, एक जटिल पाड़ नेटवर्क सेल समर्थन के रूप में कार्य करता है और सेल आंदोलन की अनुमति देता है, इस प्रकार साइटोस्केलेटन के कार्यों का प्रदर्शन करता है।

साइटोस्केलेटन के एक्टिन और मायोसिन फिलामेंट्स ऊर्जा का उपयोग करके काम करते हैं और कोशिका विभाजन के दौरान कोशिकाओं के ध्रुवीय क्रम की अनुमति देते हैं।

सेल डिवीजन कोशिकाओं के असममित विभाजन की ओर जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बेटी सेल की तुलना में एक बड़ा स्टेम सेल होता है। यह खमीर में बहुत आम है और एक प्रक्रिया है जिसे नवोदित के रूप में परिभाषित किया गया है।

एस। सेरेविसिया में चिटिन कोशिका भित्ति होती है, जो खमीर को अपनी विशिष्ट कोशिका का आकार देती है। यह दीवार टेंसर के दबाव को कम करने के बाद से आसमाटिक क्षति से बचाती है, इन सूक्ष्मजीवों को हानिकारक पर्यावरणीय परिस्थितियों में एक निश्चित प्लास्टिसिटी प्रदान करती है। कोशिका की दीवार और झिल्ली पेरिप्लास्मिक स्थान से जुड़े होते हैं।

जीवन चक्र

Saccharomyces cerevisiae यौन चक्र। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

एस। सेरेविसिया का जीवन चक्र अधिकांश दैहिक कोशिकाओं के समान है। वहाँ अगुणित और द्विगुणित कोशिकाएँ हो सकती हैं। अगुणित और द्विगुणित कोशिकाओं की कोशिका का आकार वृद्धि के चरण और तनाव से तनाव तक भिन्न होता है।

घातीय वृद्धि के दौरान, अगुणित सेल संस्कृति द्विगुणित सेल संस्कृति की तुलना में तेजी से प्रजनन करती है। हाप्लोइड कोशिकाओं में कलियाँ होती हैं जो पिछले वाले से सटे दिखाई देती हैं, जबकि द्विगुणित कोशिकाएँ विपरीत ध्रुवों पर दिखाई देती हैं।

नवजात द्वारा वनस्पति विकास होता है, जिसमें बेटी कोशिका मां कोशिका से कली के रूप में शुरू होती है, इसके बाद परमाणु विभाजन, कोशिका भित्ति निर्माण और अंत में कोशिका पृथक्करण होता है।

प्रत्येक स्टेम सेल लगभग 20-30 कलियां बना सकता है, इसलिए इसकी उम्र सेल की दीवार पर निशान की संख्या से निर्धारित की जा सकती है।

द्विध्रुवीय कोशिकाएं जो नाइट्रोजन के बिना और कार्बन स्रोत के बिना बढ़ती हैं, अर्धसूत्रीविभाजन की एक प्रक्रिया से गुजरती हैं, जिससे चार बीजाणु (एस्कस) पैदा होते हैं। इन बीजाणुओं में उच्च प्रतिरोध है और एक समृद्ध माध्यम में अंकुरित हो सकते हैं।

बीजाणु एक, α या दोनों संभोग समूहों के हो सकते हैं, यह उच्च जीवों में लिंग के अनुरूप है। दोनों कोशिका समूह फेरोमोन जैसे पदार्थों का उत्पादन करते हैं जो अन्य कोशिका के कोशिका विभाजन को रोकते हैं।

जब ये दो कोशिका समूह मिलते हैं, तो प्रत्येक एक प्रकार का फलाव बनता है, जो कि जुड़ने पर अंतत: अंतरकोशिकीय संपर्क की ओर जाता है, अंततः एक द्विगुणित कोशिका का निर्माण करता है।

अनुप्रयोग

पेस्ट्री और रोटी

एस। सेरेविसिया सबसे अधिक मानव द्वारा इस्तेमाल किया जाने वाला खमीर है। मुख्य उपयोगों में से एक बेकिंग और ब्रेड बनाने में किया गया है, क्योंकि किण्वन प्रक्रिया के दौरान, गेहूं का आटा नरम हो जाता है और फैलता है।

पोषण का पूरक

दूसरी ओर, इस खमीर का उपयोग आहार अनुपूरक के रूप में किया गया है, क्योंकि इसका लगभग 50% सूखा वजन प्रोटीन से बना होता है, यह विटामिन बी, नियासिन और फोलिक एसिड से भी समृद्ध है।

पेय पदार्थों का निर्माण

यह खमीर विभिन्न पेय पदार्थों के उत्पादन में शामिल है। शराब बनाने का उद्योग बड़े पैमाने पर इसका उपयोग करता है। जौ के दाने बनाने वाली शक्कर को किण्वित करके, एक विश्व प्रसिद्ध पेय, बीयर का उत्पादन किया जा सकता है।

इसी तरह, एस सेरेविसिया अंगूर में मौजूद शर्करा को किण्वित कर सकता है, जो शराब की मात्रा से 18% इथेनॉल तक बनता है।

जैव प्रौद्योगिकी

दूसरी ओर, बायोटेक्नोलॉजिकल दृष्टिकोण से, एस सेरेविसिया, अध्ययन और उपयोग का एक मॉडल रहा है, क्योंकि यह एक ऐसा जीव है जो विकसित करना आसान है, तेजी से बढ़ रहा है और जिनके जीनोम को अनुक्रमित किया गया है।

जैव प्रौद्योगिकी उद्योग द्वारा इस खमीर का उपयोग इंसुलिन के उत्पादन से लेकर एंटीबॉडी और दवा द्वारा उपयोग किए जाने वाले अन्य प्रोटीन के उत्पादन तक होता है।

वर्तमान में, दवा उद्योग ने विभिन्न विटामिनों के उत्पादन में इस सूक्ष्मजीव का उपयोग किया है, यही वजह है कि जैव प्रौद्योगिकी कारखानों ने रासायनिक यौगिकों के उत्पादन में पेट्रोकेमिकल कारखानों को विस्थापित किया है।

संदर्भ

1. हरवेल, एलएच, (1974)। Saccharomyces cerevisiae कोशिका चक्र। बैक्टीरिया की समीक्षा, 38 (2), पीपी। 164-198।
2. कारिथिया, एच।, विलाप्रिनो, ई।, सोरिबास, ए।, अल्वेस, आर।, (2011)। PLOS ONE, 6 (2): e16015। doi.org।
3. Kovačević, एम।, (2015)। खमीर की आकृति विज्ञान और शारीरिक विशेषताओं Saccharomyces cerevisiae कोशिकाएं जीवन काल में भिन्न होती हैं। बायोकैमिस्ट्री में मास्टर की थीसिस। फार्मेसी और जैव रसायन संकाय, ज़गरेब विश्वविद्यालय। ज़गरेब-क्रोएशिया।
4. ओटेरो, जेएम, सिमिनी, डी।, पाटिल, केआर, पॉल्सन, एसजी, ओल्सन, एल।, नीलसन, जे (2013)। Saccharomyces cerevisiae के औद्योगिक सिस्टम जीवविज्ञान उपन्यास Succinic एसिड सेल फैक्टरी को सक्षम करता है। PLOS ONE, 8 (1), e54144।
5. सैटो, टी।, ओहटानी, एम।, सवाई, एच।, सानो, एफ।, शक, ए।, वतनबे, डी।, युकावा, एम।, ओह्या, वाई।, मोरिशिता, एस। (2004)। Saccharomyces cerevisiae रूपात्मक डेटाबेस। न्यूक्लिक एसिड रेस, 32, पीपी। 319-322। DOI: 10.1093 / कहानी / gkh113
6. शनीटर, आर।, (2004)। खमीर की आनुवंशिकी, आणविक और कोशिका जीव विज्ञान। यूनिवर्स डे फ्राइबर्ग सूइस, पीपी। 5-18।