Hefezellen unter dem Mikroskop – Merkmale, Lebensraum und Beobachtung

Was ist Hefe?

Hefezellen gehören zum Reich der Pilze. Sie sind einzellige Mikroorganismen (eukaryotisch), die zu den Phyla Ascomycota (Schlauchpilze) und Basidiomyota (höhere Pilze) gehören, die beide in das Unterkönigreich Dikarya fallen.

Hefezellen

• Königreich – Pilze
• Unterkönigreich – Kikarya
• Phyla – Ascomycota undBasidiomycota

* Knospende Hefe, die auch als echte Hefen bezeichnet werden, gehören zum Stamm der Acomycota und zur Ordnung der Saccharomycetales

* Hefen sind sehr vielfältig (über 1.500 Arten), wobei die meisten den Stamm der Ascomycota bilden, während nur wenige alsBasidiomycota klassifiziert werden. Hefezellen vermehren sich durch Knospung oder binäre Spaltung, beides Methoden der ungeschlechtlichen Fortpflanzung (Horst, 2010).

Knospung – Eine neue Hefezelle wird durch mitotische Zellteilung gebildet und bleibt als Knospe an der alten Zelle hängen, bis sie sich teilt und unabhängig wird.Hier produziert die Mutterzelle einen Auswuchs, der sich schließlich teilt, um eine unabhängige, identische Zelle wie die Mutterzelle zu werden.

Binäre Spaltung – Bei der binären Spaltung wird kein Auswuchs (Knospe) gebildet. Vielmehr wird durch Mitose das Genom repliziert und geteilt, gefolgt von der Bildung einer neuen Plasmamembran und schließlich der Zweiteilung der Zelle, um aus der Mutterzelle zwei neue Zellen zu bilden.

* Einige der als dimorph bezeichneten Pilze neigen dazu, zwischen der Hefe- und der Hyphenphase zu wechseln, was bedeutet, dass sie auch als Hyphen (fadenförmig) wachsen können.

Lebensraum

Da sie sehr vielfältig sind, sind Hefen in einer Vielzahl von Lebensräumen zu finden, insbesondere in Umgebungen mit zuckerreichen Materialien. Man findet sie wahrscheinlich auf Blumen, Pflanzenblättern und Früchten sowie auf dem Boden, in der Tiefsee, auf der Hautoberfläche und sogar im Verdauungstrakt von Tieren (Warmblütern).

Während sie in vielen Umgebungen zu finden sind, benötigen Hefen eine feuchte Umgebung mit ausreichenden Mengen an einfachen und löslichen Nährstoffen, um Wachstum und Vermehrung zu unterstützen (Horst, 2010).

Während solche Hefen wie die Candica Infektionen (Candidiasis) verursachen können, gibt es nützliche Hefen wie:

• Bäckerhefe
• Nahrungshefe
• Brauerhefe
• Brenner- und Weinhefe

Hefe unter dem Mikroskop

Anforderungen

• Wasser
• Hefekuchen
• Tropfer
• Glasträger und Deckgläser
• Farben (siehe unten)

Hefekuchen enthält Saccharomyces Cerevisiae(zucker-zuckerfressender Pilz) und kann daher verwendet werden, um die Hefe für die Beobachtung unter dem Mikroskop zu gewinnen. Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, mit dem die Probe für die Beobachtung vorbereitet werden kann.

• Beschaffe einen Hefekuchen (dieser kann in Bäckereifachgeschäften oder im Supermarkt gekauft werden)
• Schneide ein kleines Stück Hefekuchen und mische es mit Wasser, um eine pastöse Textur zu bilden
• Gebe etwas mehr Wasser hinzu, um eine Lösung zu bilden
• Verwend einen Tropfer, einen Tropfen der Lösung auf einen Objektträger geben
• ein Deckglas auflegen und unter einem Hochleistungsobjektiv beobachten

mit Hellfeldmikroskopie

Bei Betrachtung der Probe unter hoher Vergrößerung (1000x und mehr) sieht man ovale (eiförmige) Organismen, bei denen es sich um die Hefe handelt. Es ist auch möglich, die Knospen zu beobachten, die auf einigen der Hefezellen zu sehen sind.

Wenn die Lösung etwas Zucker enthielt, wird man auch einige Blasen in der Probe bemerken, die ein Ergebnis des Gärungsprozesses durch die Mikroorganismen sind.

Mit der Fluoreszenzmikroskopie

Mit der Fluoreszenzmikroskopie können die Organellen im Inneren der Hefezellen beobachtet werden. Dies ist eine besonders gute Methode, mit der die Schüler die intrazelluläre Verteilung der Zelle betrachten und die verschiedenen Arten von Zellorganellen identifizieren können.

Dies kann sich bei Hefezellen als etwas schwierig erweisen, da sie sehr klein sind (im Vergleich zu anderen Zellen) und eine Zellwand haben (Chalfie und Kain, 2005).

Für lebende Hefezellen muss eine Reihe von Farbstoffen verwendet werden, um den Kontrast zu erhöhen und die verschiedenen Organellen in den Zellen unterscheiden zu können.

Dazu gehören:

• DAPI für die Zellkerne
• FM4-64 für die Vakuolen
• DIOC6 für das Endoplasmatische Retikulum und die Mitochondrien
• DASPMI für die Mitochondrien
• Calcofluor White zur Anfärbung der Zellwand

Hefen gehören zu den kleinsten eukaryontischen Zellen mit Durchmessern zwischen 5 und 10 um. Aus diesem Grund ist es wichtig, sie unter hoher Vergrößerung mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie zu betrachten.

Hierfür werden 60x oder 100x Objektive mit einer numerischen Apertur von 1,4 für die visuelle Beobachtung und maximale Helligkeit bzw. Auflösung empfohlen.

Wenn die Aufnahme mit einer Digitalkamera erfolgt (z.B. mit einer 6,8 x 6,8 um Quadratpixelkamera), dann wird eine Vergrößerung von 60x mit einer numerischen Apertur von 1.4 (Hašek, 2006).

Siehe auch:

Mykologie im Allgemeinen als Studiengebiet

Pilze – Arten, Morphologie und Struktur, Nutzen und Nachteile

Schimmel unter dem Mikroskop näher betrachten.

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