자기 분해는 세포 효소 자체의 효소의 작용에 의해 분해되어있는 공정이다. 그것은 말 그대로 자신의 용해 (죽음)으로 이어지는 메커니즘이 세포에서 촉발된다는 것을 의미합니다.
이러한 "자기 분해"과정은 박테리아와 균류의 정상적인 성장과 발달 과정에서 관찰되었습니다. 그러나 많은 과학 문헌은 그것이 "죽어가는"세포 또는 "상처를 입은"또는 "손상된"세포의 전형임을 입증합니다.
효모 세포 구조의 대표적인 다이어그램 (출처 : Inkscape를 사용한 Frankie Robertson, 자체 작업. Via Wikimedia Commons)
자가 분해는 동물 및 식물 조직에서도 발생하지만 일부 저자는이 과정을 세포 사멸 후 발생하는 비 박테리아 "자기 분해"라고 설명합니다.
이 과정은 1890 년에 Salkowski에 의해자가 소화의 효소 과정으로 설명되었지만 Jacobi가자가 분해라는 용어를 만든 것은 1900 년이었습니다. 오늘날이 과정을 담당하는 효소는 용해의 "부산물"이 아니라 세포 과정에 참여하는 효소와 동일한 것으로 알려져 있습니다.
업계에서 그 중요성을 감안할 때 가장 철저하게 검토 된자가 분해 공정은 효모에서 발생하는 공정이며, 특히 알코올성 음료 (와인 및 맥주) 및 제과점의 발효 공정에서 사용되는 공정입니다.
효모의자가 분해 유도체는 아미노산 및 기타 영양소의 좋은 공급원을 나타 내기 때문에 일반적으로 배양 배지 제제에 사용됩니다.
자가 분해의 원인
자가 분해는 여러 요인에 따라 발생할 수 있습니다. 단세포 유기체 (미생물)에서이 현상은 온도, pH, 산소 농도, 배지 구성, 영양소의 양, 독성 물질의 존재 등과 같은 많은 환경 조건에 반응합니다.
예를 들어, 와인이나 맥주를 발효하는 동안 발효 액체의 영양 성분이 감소하고 에탄올의 농도가 상당히 증가함에 따라 효모의자가 분해가 발생합니다. 당신의 신진 대사.
인간의 경우, 특히 내시경 점막하 박리 동안 장기간의 외과 적 개입이나 의료 절차에 의해자가 용해 과정이 촉발 될 수 있음이 밝혀졌습니다.
또한 많은 동물에서 상처 나 열상이있는 곳에서자가 분해가 일어나고 치유 중에 손상된 조직을 제거하는 기능을 수행합니다.
일부 식물 조직에서자가 분해 기능은 성장과 발달뿐만 아니라 기관의 원형질체 (막 + 세포질)의 분해로 인해 발생하는 목부 덕트를 통한 물과 가스의 수송에도 작용합니다. 그런 다음 식물 발달의 전형적인 자극에 반응하여 발생합니다.
다른 한편으로, 특정 종의 사상균은 주변 환경에 적용되는 일부 항생제 또는 독성 물질에 대한 반응으로 세포가 자동 분해 될 수 있습니다.
단계
아래에서 설명 할자가 분해 과정은 효모에서 발생하는 과정이지만 식물 또는 동물 조직의 모든 미생물 또는 세포 그룹으로 외삽 될 수 있습니다.
세포 사멸
모든자가 분해 과정은 해당 세포의 죽음으로 시작됩니다. 초기 현상은 세포막 시스템의 변화와 관련이 있으며, 특히 진핵 생물의 경우 소화 효소가 분해 될 성분과 접촉하게합니다.
자가 분해 이벤트에 참여하는 효소는 기질을 더 작은 조각으로 분해하는 역할을합니다. 예를 들어, 프로테아제 또는 펩티다아제는 거의 모든 유형의 단백질을 "절단"하여 펩티드 또는 아미노산을 방출합니다.
반면에 뉴 클레아 제는 DNA 또는 RNA와 같은 핵산을 분해하여 이들을 단편화하고 뉴 클레오 사이드, 모노 뉴클레오타이드 및 폴리 뉴클레오타이드를 방출합니다. 세포벽의 일부 구성 요소, 일반적으로 글루 카나 아제 (효모에서)의 소화를 담당하는 다른 효소가 있습니다.
일반적으로 세포 용해 및 소화의 결과는자가 분해물로 알려져 있으며, 이는 소화가 계속 될 수있는 효모 세포벽의 파손을 통해 주변 환경으로 방출됩니다. 분해 된 세포 성분의 농도는 일반적으로 효모 추출물로 알려진 것을 생성합니다.
효모자가 분해는 두 가지 과정으로 나눌 수 있습니다.
- "용해"효소, 특히 단백질 분해 효소 및 펩 티다 제 (단백질 분해, 단백질 분해 효소)에 의한 세포 성분의 분해.
-진정한 세포 용해 또는 파열 및자가 분해물의 방출을 허용하는 세포벽의 분해.
효모에는 이러한 세포의 단백질 분해 효소 대부분을 수용하는 액포가 있습니다. 그러한 세포가 죽으면 이러한 효소가 기질과 접촉하여 분해됩니다. 다른 진핵 동물 세포에서 이러한 효소는 리소좀에 포함되어 있습니다.
글루 카나 제와 일부 단백질 분해 효소는 효모 세포벽의 구성 요소의 분해에 참여하여 내부 용해 효소의 분해 생성물의 방출을 촉진하는 "공극"을 열거 나 형성합니다.
결과
자가 분해 사건의 주요 결과는 자살하는 세포가 죽고 사라지고 그 과정에서 구성 분자의 다른 부분을 남기기 때문에 분명합니다.
일부 저자는 특정 기관의자가 분해가 내부 "액화"를 유발하여 결과적으로 위축 또는 형태 학적 변형을 일으킬 수 있다고 생각합니다.
식품 산업
이 과정은 또한 많은 식품, 특히 동물 기원의 많은 식품에서 발생할 수 있으며, 이는 일반적으로 근육 조직의 비 박테리아 분해 및 다량의 펩티드, 아미노산, 인산염 그룹, 탄수화물 등의 방출을 의미합니다. 분해하는 박테리아의 식민지화를위한 생태 학적 기회.
자가 분해 과정의 또 다른 부정적인 결과는 치즈 생산에서 예시되며, 여기서 Lactococcus lactis 종에 속하는 "스타터"박테리아의자가 분해는 이러한 유제품 유도체의 풍미 발달에 중요한 영향을 미칩니다.
알코올성 음료의 생산과 관련된 일부 과학 문헌에서는 본질적으로 문제의 음료 유형에 따라 다르지만 일부 저자에게는 유익한 과정이고 다른 저자에게는 유익하지 않다는 모순에 직면 할 수 있습니다.
일부 와인 생산자들은자가 분해 과정이 효모의 많은 유익한 내부 성분의 방출을 허용한다고 생각합니다.
효모 추출물은 육류 유도체 (소시지), 수프, 소스 및 기타 샌드위치 생산에 여러 용도로 사용됩니다.
효모 추출물 농축 물 사진 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 SKopp)
액체 배지에서 배양 된 수백만 개의 효모가 죽으면 다량의 아미노산, 설탕, 비타민 및 기타 미량 영양소가 방출되므로 용 해물은 식품의 색과 풍미를 "강화"하는 데에만 사용되는 것이 아닙니다. , 그러나 실험적 성장 배지의 제형에도 사용됩니다.
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