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 aw, 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 aw = 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 aw відбува­ється в результаті взаємодії молекул води з розчиненими речо­винами. Матрична зміна aw 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.


6479172071983235.html
6479214294777301.html
    PR.RU™