酵母は単細胞菌の一種で、糖をエタノールと炭酸ガスに発酵させる能力があるため、主に製パンや醸造業で利用されている。
酵母は無性生殖と有性生殖の両方を行う。
酵母の無性生殖法はよく知られており、出芽と呼ばれる。
酵母の有性生殖は交配と呼ばれる。
雌雄の異なる2倍体酵母が融合し、2倍体細胞を形成する。
二倍体酵母は、不利な条件下では、ハプロイド酵母を生み出す。
イースト菌とは
酵母は、楕円形の細胞1個からなる微細な菌類です。
一般に酵母は無色です。
真菌類に属する。
従って、酵母は膜結合小器官を持つ真核生物です。
酵母は、植物の葉、花、果実など様々な場所に生息している。
温血動物の皮膚に共生している酵母もいる。
そのうちのいくつかは、寄生虫として生きていることもあります。
例えば、カンジダ・アルビカンスは、膣のイースト菌感染症の原因となる。
酵母はどうやって繁殖するのか
酵母は無性生殖と有性生殖の両方を行う。
酵母には2種類の細胞があり、1つはハプロイド(Haploid)細胞、もう1つは2倍体細胞です。
ハプロイドは核の中に相同染色体が1組だけ存在する。
しかし、2倍体細胞は2組の相同染色体から構成されている。
ハプロイド酵母には2つの性別が存在する。
イースト菌の無性生殖について
酵母の無性生殖は主に出芽と分裂によって行われる。
出芽の際には標準的な細胞分裂が行われる。
親核は有糸分裂により2つの娘核に分かれる。
そのため、娘核の染色体数は親核のそれとほぼ同じです。
出芽の際、1つの娘核が親細胞の隅に移動するため、娘細胞はまず小さな出芽として現れる。
親細胞から芽のようなものが出てくるので、このような出芽の仕方を非対称出芽という。
出芽は、1倍体細胞でも2倍体細胞でも起こりうる。
2倍体の親細胞は2倍体の娘細胞を生み、2倍体の親細胞は3倍体の娘細胞を生みます。
:図1 酵母の出芽
酵母の有性生殖について
有性生殖を行うのは1倍体細胞のみです。
1倍体細胞は、結合の準備をしながら細長くなるシュモーイングという過程を経る。
性別の異なる2倍体細胞同士が融合し、2倍体酵母が形成される。
2倍体の酵母細胞が融合することを有性結合または交配という。
2倍体細胞は分裂を経て、2倍体酵母のコロニーを形成する。
図2:酵母の生殖
出芽、2.交配、3.胞子生産
乾燥の危険がある場合、2倍体酵母は胞子を作る。
2倍体の核は減数分裂を経て、4つの半数体の娘核を形成する。
一般に、親酵母細胞の原形質は、4つの娘核を取り囲むように4つの部分に分かれる。
そして、それぞれの部分は厚い細胞壁で囲まれている。
原形質が分裂してできたのがこの胞子なので、胞子内膜と呼ばれる。
胞子は悪環境に耐えることができる。
胞子は発芽すると、連鎖した細胞を生じ、これがハプロイドとなる。
この細胞は、悪条件に耐えることができない。
結論
酵母は製パン・醸造業で広く利用されている単細胞真菌の一種である。
エタノール発酵を行う。
酵母の集団には、1倍体細胞と2倍体細胞の両方が確認できる。
酵母は主に2つの方法で生殖する。
出芽による無性生殖は、どちらのタイプの酵母細胞も行う。
性別の異なる2倍体細胞が融合し、2倍体細胞を形成する。
この2倍体細胞が有糸分裂を行い、2倍体酵母細胞の集団が作られる。
悪条件下では、2倍体の酵母細胞は、ハプロイドの内胞子を作る。
発芽すると、ハプロイド酵母の集団が生まれる。