ДІЯ НА МІКРООРГАНІЗМИ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ.

РІСТ ТА РОЗМНОЖЕННЯ БАКТЕРІЙ.

ЖІВЛЕННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ.

ХІМІЧНИЙ СКЛАД БАКТЕРІАЛЬНОЇ КЛІТИНИ.

АДАПТИВНІ РЕАКЦІЇ МІКРООРГАНІЗМІВ НА СТРЕСОВІ ДІЇ.

МЕТОДИ СТЕРИЛІЗАЦІЇ.

ХІМИЧНІ ФАКТОРИ.

ФІЗИЧНІ ФАКТОРИ.

ДІЯ НА МІКРООРГАНІЗМИ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ.

ТЕМА 3: РІСТ МІКРООРГАНІЗМІВ.

Усі фактори зовнішнього середовища, що впливають на існування мікроорганізмів (їх ріст, розмноження) можна поділити на три групи:

1) фізичні (температура, вологість, осмотичний і гідростатичний тиск, промениста енергія, ультразвук, електрика);

2) хімічні (рН середовища, окисно-відновний потенціал, токсичні речовини);

3) біологічні (взаємодія мікроорганізмів між собою, з рослинами, тваринами, людиною). Дія на мікроорганізми біологічних факторів буде розглянута в темі "Мікроорганізми і навколишнє середовище".

1. 1. Фізичні фактори.

Температура. Життя мікроорганізмів можливе лише в певних температурних межах. Вивчаючи вплив температури на ріст мікроорганізмів, можна виділити три основні точки — мінімальну, оптимальну та максимальну температуру . Мінімальна температура (точка А) — температура, нижче якої мікроорганізм не може рости, оптимальна (точка Б) — сприяє найбільш інтенсивному і швидкому росту мікроорганізму, максимальна (точка В) — температура, вище якої ріст мікроорганізму неможливий. Характерно, що оптимальна температура завжди ближча до максимальної, ніж до мінімальної.

Діапазон між мінімальною та максимальною точками температури у різних мікроорганізмів неоднаковий. Так, для Bacillus subtilis він достатньо широкий — від 3 до 52 °С, для гонококів

та менінгококів — 36-38 °С, тобто всього 1-2 °С, а для вірусів — ще менший. Мікроорганізми, які мають широкі температурні межі, називаються еврітермними. Вони, як правило, живуть в умовах, де температура значно змінюється (ґрунт, вода, повітряне середовище).

Мікроорганізми другої групи — стенотермні — мають вузькі температурні межі існування і живуть у зонах з відносно постійною температурою (гарячі джерела, льодовики).По відношенню до температури мікроорганізми поділяються напсихрофіли, мезофіли та термофіли (рис.

3.1).

Рис. 3.1. Залежність між температурою росту психрофілів(1), мезофілів (2) та термофілів (3)

Для психрофілівоптимальною є температура 5—12 °С. До цієї групи мікроорганізмів належать мешканці холодних морів, океанів, глибоких озер, льодовиків і ґрунтів Крайньої Півночі. Незважаючи на здатність деяких мікроорганізмів до росту при низьких температурах, існує точка, нижче якої розмноження мікроорганізмів неможливе. Клітинний ріст припиняється при -ЗО °С, хоча ферментативні реакції можуть проходити (зазвичай дуже повільно) і при цій температурі. Нижньою межею біохімічних реакцій у водних системах вважають температуру -140 °С. Саме тому заморожування не є причиною загибелі мікроорганізмів, а тільки перешкоджає їх росту та розмноженню. Заморожування широко використовується в лабораторній практиці для зберігання мікробних культур.

До групи мезофільних мікроорганізмів належать такі, які мають температурний оптимум 25-37 °С (у деяких літератур них джерелах температурний інтервал росту мезофілів вказаний як 20-42 "С). Ця найчисленніша група мікроорганізмів об'єднує сапрофітні та паразитні форми, мешканців ґрунтів, води, повітря, організму тварини і людини.

Групутермофілівстановлять мікроорганізми з температурним оптимумом 40-65 °С. Це мешканці гарячих мінеральних джерел, силосних ям, гнійних куп. Крайніми термофілами називають мікроорганізми, у яких температурний оптимум становить вище 65 °С (Sulfolobus, Thermus aquaticus). Деякі з них здатні рости навіть при температурах, вищих як 70 ^СС, навіть при 105 С (Pyrodictium occultum — строгий анаероб, який відновлює сірку). Слід зазначити, що бактерії найтермостійкіші організми з усіх живих істот на землі.

Вологість і осмотичний тиск. Для життєдіяльності мікроорганізмів необхідна вода, яка є одночасно і середовищем, і безпосереднім учасником багатьох біохімічних реакцій у клітині. Вода необхідна мікроорганізмам для розчинення в ній поживних речовин (мінеральних солей та органічних речовин). Велика роль води в процесі дихання. Вода, що міститься по відношенню до мікроорганізму у зовнішньому середовищі, може бути доступною і недоступною для нього. Ступінь доступності води для хімічних реакцій і мікроорганізмів визначаютьпоказником активності води a_w, що характеризує ступінь зв'язаності її молекул.Активність чистої вільної води дорівнює одиниці. При взаємодії води з поверхнями, аніонами і катіонами, будь-якими гідрофільними групами активність води стає меншою за одиницю. Мікроорганізми можуть рости на середовищах зі значеннями a_w = 0,99-0,60. Іноді для визначення ступеня доступності води користуються показником відносної вологості (виражається у відсотках). Обидва параметри стосуються фази пари, яка перебуває у рівновазі з твердим матеріалом чи розчином. Активність води (відносна вологість) — це відношення концентрації води у фазі пари в повітряному просторі над даним матеріалом до концентрації води в повітрі над чистою водою при певній температурі.

Водна активність розчину може змінюватися двома шляхами — матричним і осмотичним. Осмотична зміна a_w відбувається в результаті взаємодії молекул води з розчиненими речовинами. Матрична зміна a_w зумовлена адсорбцією молекул води на поверхнях твердих субстратів. Часто вважають, що вплив концентрації розчинів на ріст мікроорганізмів опосередкований впливом осмотичного тиску. Насправді цей вплив позначається на зміні водної активності як міри доступної для організму води. Мікроорганізми, які ростуть у середовищах з високими концентраціями речовин, називають о с м о т о л е р а н т н и м и. Це деякі види дріжджів, що розмножуються у варенні, меді, а також бактерії — в солоній рибі. Деякі мікроорганізми є осмофільними. Вони не тільки витримують середовище з підвищеною концентрацією речовин, а й віддають йому перевагу. Є група мікроорганізмів, які потребують для свого росту значної концентрації хлористого натрію. Це так звані галофіли. Наприклад, Halobacterium найкраще ростуть у середовищі з вмістом 20-30 % хлористого натрію. Галофіли існують у найбільш солоних морях та озерах (Мертве, Каспійське моря).

Гідростатичний тиск. На морських глибинах мікроорганізми витримують гідростатичний тиск, зумовлений масою стовпа води. Він може досягати значних величин, збільшуючись з кожними 100 м глибини на 1 МПа. Найглибшими (до 11 км) є зони Тихого океану з гідростатичним тиском до 110 МПа. Мікроорганізми, які живуть на великих глибинах і пристосувались до високого гідростатичного тиску, називаються 6 а р о т о л е р а н т н и м и. Більшість же бактерій, ізольованих з ґрунтів, невеликих водних глибин, найкраще ростуть за атмосферного тиску і гинуть за гідростатичного тиску 20-60 МПа.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Грамнегативних бактерій	\|	Хімічні фактори.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.