Hongos unicelulares: funciones, usos, reproducción Los hongos unicelulares están compuestos por una sola célula y son levaduras, todos los otros tipos de hongos son multicelulares. Las levaduras son unicelulares de los hongos y se encuentran comúnmente en la levadura de panificación y de cerveza. Se consideran uno de los primeros organismos domesticados conocidos por el hombre y se pueden encontrar naturalmente en las pieles de ciertas frutas maduras.
La levadura es demasiado pequeña para ser vista individualmente a simple vista, pero se puede ver en grandes racimos de frutas y en hojas como una sustancia pulverulenta blanca. Algunas levaduras son patógenos leves a peligrosos para los seres humanos y otros animales, especialmente Candida albicans, Histoplasma y Blastomyces.
Como organismo unicelular, las células de levadura se convierten en colonias rápidamente, a menudo duplicando el tamaño de la población entre en 75 minutos a 2 horas. Además, son organismos eucariotas que no pueden obtener sus necesidades nutricionales por fotosíntesis y requieren una forma reducida de carbono como fuente de alimento. Las
levaduras
desempeñan
un
papel
importante
en
la
industria,
particularmente en las áreas de alimentos y cerveza. La levadura de cerveza obtiene su nombre por su uso como agente de fermentación en la industria cervecera. El dióxido de carbono producido durante el proceso de fermentación de S. cerevisiae (en latín cerveza), es también un agente de levadura usado frecuentemente en la fabricación de pan y otros productos horneados.
Función de los hongos unicelulares Los organismos unicelulares tienen una variedad de funciones, aunque generalmente necesitan sintetizar todos los nutrientes necesarios para que la célula sobreviva, ya que el organismo debe llevar a cabo todos los procesos para que la célula funcione y se reproduzca. Por lo general son resistentes a temperaturas extremas, esto significa que son capaces de sobrevivir en temperaturas extremadamente frías o calientes. Los hongos unicelulares, como la levadura y el moho, tienen un propósito. Además de usarse para hacer productos horneados como el pan y en la producción de cerveza y vino, también tiene la importante función de descomponer la materia muerta.
Reproducción Como se mencionó, las levaduras son organismos eucariotas. Tıpicamente tienen aproximadamente 0,075 mm (0,003 pulgadas) de diámetro. La mayoría de las levaduras se reproducen asexualmente en brotación: un pequeño bulto sobresale de una célula madre, se agranda, se madura y se desprende. Algunas levaduras se reproducen por fisión, la célula madre se divide en dos células iguales. Torula es un género de levaduras salvajes que son imperfectos, nunca forma esporas sexuales.
Hábitats naturales Las levaduras están ampliamente dispersas en la naturaleza con una extensa variedad de hábitats. Se encuentran comúnmente en las hojas de las plantas, flores y frutas, así como en el suelo. También se encuentran en la superficie de la piel y en las vías intestinales de animales de sangre caliente, donde pueden vivir simbióticamente o como parásitos. La denominada “infección por levaduras” es causada típicamente por Candida albicans. Además de ser el agente causal de infecciones vaginales, la Candida es también la causa de la erupción del pañal y del tordo de la boca y la garganta.
Uso comercial En la producción comercial, las cepas de levadura seleccionadas se alimentan con una solución de sales minerales, melaza, y amoníaco.
Cuando el crecimiento cesa, la levadura se separa de la solución nutritiva, se lava y se envasa. La levadura para hornear se vende en tortas comprimidas que contienen almidón o seca en forma granular mezclada con harina de maíz. La levadura de cerveza y levadura nutricional se puede comer como un suplemento vitamínico. La levadura comercial es 50 por ciento proteína y es una rica fuente de vitaminas B1, B2, niacina y ácido fólico.
Interés científico La levadura es un foco de estudio para los investigadores de todo el mundo, y hoy en día existen miles de artículos científicos. Este interés se debe a que este hongo unicelular es un organismo que crece rápidamente en un matraz y cuyo ADN puede manipularse fácilmente, proporcionando a la vez una visión de los procesos biológicos humanos básicos, incluido las enfermedades. Además, por ser organismos unicelulares son fáciles de estudiar y poseen una organización celular similar a la encontrada en organismos superiores y multicelulares como los humanos, es decir, poseen un núcleo y por lo tanto son eucariotas. Esta similitud en la organización celular entre la levadura y las eucariotas superiores,
se
traduce
en
similitudes
en
sus
procesos
celulares
fundamentales, por lo que los descubrimientos que se realizan en las levaduras a menudo proporcionan pistas directas o indirectas sobre cómo funcionan los procesos biológicos en los seres humanos.
Por otro lado, los hongos unicelulares se replican rápidamente y son sencillos de manipular genéticamente. También hay métodos y mapas genéticos bien definidos para la levadura que dieron a los investigadores su primera visión del genoma y su organización, y fueron la culminación de estudios genéticos que datan desde la primera mitad del siglo XX. De hecho, gracias a que el gen de la levadura es similar en la secuencia de ADN a un gen humano, la información que han obtenido los científicos en sus estudios han proporcionado pistas poderosas sobre el papel de estos genes en los seres humanos.
Descubrimientos históricos Se cree que la levadura se ha utilizado como un microorganismo industrial durante miles de años
y que los antiguos egipcios utilizaron
su
fermentación para levantar el pan. Existen piedras de moler, cámaras de hornear y dibujos de lo que se piensa eran panaderías que datan de miles de años atrás, e incluso excavaciones arqueológicas han descubierto supuestos frascos con restos de vino. Según la historia, estos hongos unicelulares fueron visualizados por primera vez lentes de alta calidad alrededor del año 1680 por Antoni van Leeuwenhoek. Sin embargo, pensó que estos glóbulos eran partículas de almidón del grano utilizado para hacer el mosto (el extracto líquido utilizado en la elaboración de la cerveza), en lugar de células de levadura para la fermentación.
Más tarde, en 1789, químico francés llamado Antoine Lavoisier, contribuyó a la comprensión de las reacciones químicas básicas necesarias para producir alcohol a partir de la caña de azúcar. Esto lo logró al estimar la proporción de materiales y productos de partida (etanol y dióxido de carbono) después de añadir pasta de levadura. Sin embargo, en ese momento se pensó que la levadura estaba simplemente allí para iniciar la reacción en lugar de ser fundamental a lo largo del proceso. En 1815, el también químico francés Joseph-Louis Gay-Lussac, desarrolló métodos para mantener el jugo de uva en un estado no fermentado y descubrió que la introducción de fermento (que contiene levadura) era necesario
para
convertir
el
mosto
no
fermentado,
demostrando
la
importancia de la levadura para la fermentación alcohólica. Luego, Charles Cagniard de la Tour en 1835, utilizó un microscopio con mayor potencia para probar que las levaduras eran organismos unicelulares y se multiplicaban por brotación. Por la década de 1850 Louis Pasteur descubrió que las bebidas fermentadas resultaron de la conversión de glucosa en etanol por la levadura y definió la fermentación como “respiración sin aire”. Con el fin de detectar la zimasa, Eduard Buchner cerca de finales de los años 1800, utilizó extractos libres de células que obtuvo al moler la levadura,
la
colección
de
enzimas
que
promueven
o
catalizan
la
fermentación. Fue galardonado con el Premio Nobel en 1907 por esta investigación. Entre 1933 y 1961, Ojvind Winge conocido como “el padre de la genética de la levadura”, junto a su colega Otto Laustsen idearon técnicas para micro manipular la levadura y así poderla investigar genéticamente.
Desde entonces muchos otros científicos han llevado a cabo investigaciones innovadoras y algunos de ellos han sido galardonados con el Premio Nobel por sus significativos descubrimientos, entre ellos: el Doctor Leland Hartwell (2001); el Doctor Roger Kornberg (2006); los Doctores Elizabeth Blackburn, Carol Greider y Jack Szostak (2009), y más recientemente los Doctores Randy Schekman, James Rothman y Thomas Südhof (2013) y el Doctor Yoshinori Ohsumi (2016).
Referencias 1. The
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(2016).
Unicellular
fungus.
Stanford
University.
Recuperado de: yeastgenome.org. ________________________________________________________________________________
5 ejemplos de hongos unicelulares: 1. Cladosporium 2. Penicillium 3. Alternaria 4. Aspergillus 5. Mucor
URL del artículo: http://10ejemplos.com/10-ejemplos-de-unicelulares Nota completa: 10 Ejemplos de Unicelulares ____________________________________________________________ 1. https://www.youtube.com/watch?v=EiD-ksnpNEk 2. https://www.youtube.com/watch?v=rT5cFN0fOYY 3. https://www.youtube.com/watch?v=gJ_ZIFn-ips 4. https://www.youtube.com/watch?v=TzMdFXAS1Fk
CLASDOSPORIUM https://www.ecured.cu/Cladosporium PENICILLIUM https://www.ecured.cu/Penicillium ALTERNARIA https://www.ecured.cu/Alternaria_alternata ASPERGILIUS https://www.ecured.cu/Aspergillus
MUCOR https://www.ecured.cu/Hongo_Mucor
LA LEVADURA -LA LEVADURASe denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares o hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias. Aunque en algunos textos de botánica se considera que las levaduras "verdaderas" pertenecen sólo a la clase Ascomycota, desde una perspectiva microbiológica se ha denominado levadura a todos los hongos con predominio de una fase unicelular en su ciclo de vida, incluyendo a los hongos basidiomicetes. A veces, suelen estar unidos entre sí formando cadenas. Producen enzimas capaces de descomponer diversos sustratos, principalmente los azúcares. Una de las levaduras más conocidas es la especie Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia realizando fermentación alcohólica. Por esta razón se emplea en muchos procesos de fermentación industrial, de forma similar a la levadura química, por ejemplo en la producción de cerveza, vino, hidromiel, pan, producción de antibióticos, etc.
Reproducción de una célula
Las levaduras se reproducen asexualmente por gemación o brotación y sexualmente mediante ascosporas o basidioesporas. Durante la reproducción asexual, una nueva yema surge de la levadura madre cuando se dan las condiciones adecuadas, tras lo cual la yema se separa de la madre al alcanzar un tamaño adulto. En condiciones de escasez de nutrientes las levaduras que son capaces de reproducirse sexualmente formarán ascosporas. Las levaduras que no son capaces de recorrer el ciclo sexual completo se clasifican dentro del género Candida. La levadura es la primera célula eucariota en la que se ha intentado expresar proteínas recombinantes debido a que es de fácil uso industrial: es barata, cultivarla es sencillo y se duplica cada 90 minutos en condiciones nutritivas favorables. Además, es un organismo fácil de modificar genéticamente lo que permite realizar experimentos en varios días o semanas. Sin embargo, las levaduras poseen un mecanismo de glicosilación diferente al que se encuentra en células humanas, por lo que los productos son inmunogénicos. La levadura prensada denominada también biológica o de panadero es la forma más extendida en nuestras panaderías. Se presenta bajo la forma de bloques compactos, de color blanco cremoso y consistencia friable, aunque puede presentarse con consistencia plástica. El envasado en "papel parafinado" limita el o con el medio ambiente mejorando su conservación. La levadura biológica: Un ser vivo constituido por una sola célula, pertenece a la familia de los hongos. (Saccharomyces Cerevisiae ) y se puede resumir de la manera siguiente: -/ Reino Vegetal: Células con pared protectora. -/ Eucariota: Núcleo diferenciado, con membrana y cromosomas. -/ Hongo (unicelular): Ausencia de clorofila. -/ Clase Ascomicetos: Presencia de sacos encerrando las esporas. -/ Género Saccharomyces: Levaduras “verdaderas”, el nombre se refiere a su afinidad por el azúcar. -/ Especie Cerevisiae. El nombre se refiere a su papel en la fabricación de la cerveza. Elementos de una célula de levadura:
Elementos que componen una célula
La Pared Celular: Compuesto de glucanos y de mananos asociados a proteínas, constituye una protección física externa. Es completamente permeable al agua, a los minerales y a las pequeñas moléculas orgánicas. La Membrana Citoplásmica: Constituida por glicolípidos y glucoproteinas, regula los intercambios entre los medios intra y extracelulares.
Las enzimas que se producen a nivel de citoplasma son: La maltasa: que transforma la maltosa que penetra en la célula en glucosa. La invertesa: que transforma la sacarosa en glucosa y fructosa. La zimasa: que transforma la glucosa en fructosa y la descompone en alcohol y CO 2. Las Vacuolas: Lugar de almacenamiento de las diferentes sustancias de reserva. El Citoplasma: Sustancia coloidal en la que tienen lugar multitud de reacciones bioquímicas y que contiene orgánulos en suspensión: Los Ribosomas: Emplazamiento de la síntesis de las proteínas. El Retículo Endoplasmático: y el aparato de Golgi, red de membranas que intervienen en la secreción de las proteínas. Las Mitocondrias: centrales energéticas de la célula, en presencia de oxígeno. La estabilidad del poder fermentativo la levadura, en su envase, depende de la temperatura de almacenamiento. Se garantiza un mes para una levadura mantenida a 10ºC máximo (idealmente 4ºC). A 20ºC, el poder fermentativo permanece estable durante dos semanas, pero es reducido en un 60% después de un mes. A 35ºC, la estabilidad no se mantiene más de 24 horas; después de 3 días, las pérdidas de actividad son equivalentes a las que se dan después de un mes a 20ºC, la levadura se vuelve marrón, blanda y pegajosa. El Núcleo: Encierra los cromosomas (soportes de la información genética), que garantizan la transmisión de los caracteres hereditarios y gobiernan la síntesis de las proteínas. Antes de la división de la célula, los cromosomas se sitúan en medio del núcleo y después se dividen en dos partes iguales. Se forma una pared entre las dos mitades de núcleo y éste se divide en dos. Durante este tempo empieza la gemación. Cuando la yema tiene el suficiente tamaño acoge uno de los nuevos núcleos antes de separarse de la célula madre para dar lugar a una nueva célula. Este tipo de multiplicación se denomina reproducción asexual y permite a una célula madre engrendrar 17 millones de células en 72 horas. Metabolismo: En función del tipo de metabolismo que posean, los seres vivos se dividen en Aerobios y Anaerobios. Aerobios: Son los que necesitan oxigeno para vivir y lo utilizan para quemar los alimentos y obtener energía mediante el proceso llamado respiración. Glucosa + Oxígeno Gas Carbónico + Agua + Energía (19 x e) Anaerobios: Son los que no necesitan oxígeno para poder desarrollarse. Glucosa Anhídrido carbónico + Alcohol + Energía (e) Las levaduras se comportan de ambas formas. En ausencia de aire, fermentan los azúcares de la harina (glucosa, maltosa, etc.) en alcohol y gas carbónico principalmente, pero cuando el aire está presente, se produce la oxidación de los azúcares, transformándolos en masa celular y agua, con estas dos reacciones se produce, además, la energía necesaria para la vida de las levaduras.
Composición de la levadura fresca
La levadura prensada:
Agua
70,0%
Materias nitrogenadas
13,5%
Las células de levadura son cultivadas en condiciones óptimas de cultivo (fabricas de levadura) Cada 100 gr. de levadura prensada contiene 1 Billón de células.
Materias celulósicas
1,5%
Dosificaciónen panificación:
Azúcar
12,0%
Materias minerales
2,0%
Vitaminas
B,PP,E
En panificación se suele utilizar entre 5 a 40 gr. por kilo de harina según el producto a elaborar y la temperatura ambiente.En masas enriquecidas con grasa y azúcares (pan de molde, hamburguesas, bollería...) la dosificación puede aumentarse hasta el 8%. Dosificaciónen en bollería: En bollería se utiliza la levadura biológica principalmente en las masas fermentadas y laminadas.