Koncept autolýzy, príčiny, fázy a dôsledky

Čo je autolýza?

Ten Autolýza Je to proces, ktorým sa bunky enzymaticky strávia pôsobením svojich vlastných enzýmov. Doslova to znamená, že mechanizmy, ktoré vedú k ich vlastnej lýze (smrť), sa spúšťajú v bunke (smrť).

Tento proces „samoveskálky“ bol pozorovaný počas normálneho priebehu rastu a vývoja baktérií a húb. Mnoho vedeckých textov však preukazuje, že sú typické pre „umierajúce“ bunky alebo „rany“ alebo „zranené“ bunky.

Reprezentatívna schéma bunkovej štruktúry kvasiniek

Autolýza sa vyskytuje aj v tkanivách zvierat a rastlín, ale niektorí autori opisujú tento proces ako nebakteriálny „rozklad“, ktorý sa vyskytuje po bunkovej smrti.

Tento proces bol opísaný Salkowski v roku 1890 ako enzymatický proces s vlastným rozdielom, ale v roku 1900, keď Jacobi razil termín autolýzu. V súčasnosti je známe, že enzýmy zodpovedné za tento proces nie sú „podľa lýzy“, ale sú to rovnaké enzýmy, ktoré sa zúčastňujú na bunkových procesoch.

Vzhľadom na jeho dôležitosť pre priemysel je autolytický proces preskúmaný väčší hĺbka, ktorý sa koná v kvasinkách, najmä tých, ktoré sa používajú počas fermentačných procesov alkoholických nápojov (víno a pivo) a v pekárni.

Autolytické deriváty kvasiniek sa bežne používajú pri formulácii kultivačného média, pretože predstavujú dobrý zdroj aminokyselín a iných výživových látok.

Príčiny autolýzy

Autolýza sa môže vyskytnúť v reakcii na rôzne faktory. V jednobunkových organizmoch (mikroorganizmy) tento fenomén reaguje na mnoho podmienok prostredia, ako je teplota, pH, koncentrácia kyslíka, zloženie prostredia, množstvo živín, prítomnosť toxických látok atď.

Môže vám slúžiť: Star alebo ITO bunky: Charakteristiky, formovanie, časti

Napríklad počas fermentácie vína alebo piva sa dochádza k autolýze kvasiniek v reakcii na zníženie výživových zložiek kvapaliny, ktorú kvasia, ako aj značné zvýšenie koncentrácie etanolu, ktorý je jedným z produktov z produktov Jeho metabolizmus.

U ľudí sa preukázalo, že autolytické procesy môžu byť vyvolané predĺženými chirurgickými zásahmi alebo lekárskymi postupmi, najmä počas endoskopických disekcií submukózy.

Okrem toho u mnohých zvierat sa vyskytuje autolyza

V niektorých rastlinných tkanivách autolýza funguje v raste a vývoji, ako aj pri transporte vody a plynov cez xylematické kanáliky, ktoré sa uskutočňujú vďaka degradácii protoplastov (membrána+cytosol) tracheidov; Vyskytuje sa teda v reakcii na stimuly vývoja rastlín.

Na druhej strane, určité druhy vláknitých húb môžu trpieť autolýzou ich buniek v reakcii na niektoré antibiotiká alebo toxické látky aplikované na okolité prostredie.

Fázy autolýzy

Autolytický proces, ktorý bude opísaný nižšie, je proces, ktorý sa uskutoční v kvasinkách, ale môže sa extrapolovať na akýkoľvek mikroorganizmus alebo akúkoľvek skupinu buniek v rastlinnom alebo živočíšnom tkanive.

Úmrtnosť buniek

Každý autolytický proces začína smrťou príslušnej bunky. Počiatočný fenomén sa týka zmeny bunkových membránových systémov, najmä pokiaľ ide o eukaryotické organizmy, čo umožňuje ich tráviace enzýmy prísť do styku s komponentmi, ktoré budú degradované.

Enzýmy, ktoré sa zúčastňujú na autolytickej udalosti, sú zodpovedné za degradovanie svojich substrátov v menších fragmentoch. Napríklad proteázy alebo peptidázy „rezané“ takmer akýkoľvek typ proteínu, uvoľňujúce peptidy alebo aminokyseliny.

Môže vám slúžiť: hladký endoplazmatický retikula

Na druhej strane nukleas degraduje nukleové kyseliny, ako je DNA alebo RNA, fragmentujú ich a uvoľňujú nukleozidy, mononukleotidy a polynukleotidy. Existujú ďalšie enzýmy zodpovedné za trávenie niektorých komponentov bunkovej steny, zvyčajne glukáz (v kvasinkách).

Zvyčajne, čo je výsledkom trávenia a lýzy buniek, je známa ako autolisado, ktoré sa uvoľňuje do okolitého prostredia prostredníctvom prasknutí v bunkovej stene kvasiniek, kde môžete pokračovať v trávení. Koncentrácia zložiek degradovaných buniek zvyčajne produkuje niečo známe ako kvasinkový extrakt.

Autolýza kvasiniek môže byť rozdelená na dva procesy

- Degradácia bunkových zložiek „litickými“ enzýmami, najmä proteínmi a peptidázami (proteolýza, proteolytické enzýmy).

- Degradácia bunkovej steny, ktorá umožňuje skutočnú lýzu alebo bunkovú látku a uvoľňovanie autolisado.

Kvasinky majú vakuoly, v ktorých je umiestnená väčšina proteolytických enzýmov týchto buniek. Keď takáto bunka zomrie, potom tieto enzýmy prídu do styku so svojimi substrátmi a degradujú ich. V iných živočíšnych eukaryotických bunkách sú tieto enzýmy obsiahnuté v lyzozómoch.

Glukarázy a niektoré proteíny sa podieľajú na degradácii komponentov bunkovej steny kvasiniek, čo spôsobuje otvorenie alebo tvorbu „pórov“, ktoré podporujú uvoľňovanie produktov z degradačných produktov vnútorných vnútorných enzýmov.

Dôsledky

Hlavné dôsledky autolytických udalostí sú zrejmé, pretože bunka, ktorá samostatne zomiera a zmizne, a v procese ponecháva rôzne frakcie svojich zložkových molekúl.

Môže vám slúžiť: membránové dopravníky proteíny: Funkcie a typy

Niektorí autori sa domnievajú, že autolýza v určitých orgánoch vedie k vnútornej „skvapalneniu“, ktorá môže následne spôsobiť atrofiu alebo morfologické deformácie toho istého.

Pre potravinársky priemysel

Tento proces sa môže vyskytnúť aj v mnohých potravinách, najmä u pôvodu zvierat, čo vo všeobecnosti naznačuje nebakteriálny rozklad ich svalových tkanív a uvoľňovanie veľkého počtu peptidov, aminokyselín, fosfovaných skupín, sacharidov atď., čo predstavuje ekologickú príležitosť na kolonizáciu rozkladu baktérií.

Ďalší negatívny dôsledok autolytických procesov je príkladom výroby syrov, kde autolýza baktérií „iniciátora“, patriace k druhu Lactococcus lactis, Má dôležité dôsledky na vývoj týchto derivátov mlieka.

V niektorých vedeckých textoch týkajúcich sa výroby alkoholických nápojov.

Niektorí výrobcovia vína sa domnievajú, že autolytické procesy umožňujú uvoľňovanie mnohých prospešných vnútorných zložiek kvasiniek, ktoré významne ovplyvňujú senzorické vlastnosti a biologickú stabilitu tejto kvapaliny.

Kvasinkové extrakty majú viacnásobné služby pri výrobe derivátov mäsa (klobásy), polievok, omáčok a iných občerstvení.

Fotografia koncentrátu kvasinkového extraktu (zdroj: Skopp [CC By-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Pretože smrť miliónov kvasiniek v plodine v tekutých prostriedkoch, ale sú tiež využívané na formuláciu experimentálneho rastového média.