Καθημερινά, ένας μεγάλος αριθμός μικροοργανισμών συγκεντρώνεται γύρω μας, τους οποίους δεν παρατηρούμε, επειδή το μέγεθος των μικροβίων είναι τόσο μικρό που φαίνονται μόνο με μικροσκόπιο. Παρόλα αυτά, οι διαδικασίες διατροφής, αναπνοής, απέκκρισης και αναπαραγωγής που χαρακτηρίζουν τους ζωντανούς οργανισμούς λαμβάνουν χώρα στα κύτταρά τους.
Οι πιο συνηθισμένοι τύποι μικροοργανισμών
Όλοι οι μικροοργανισμοί μπορούν να χωριστούν σε διάφορους τύπους, οι οποίοι ομαδοποιούνται σύμφωνα με κοινά χαρακτηριστικά στη δομή, τον τρόπο ζωής και τη διατροφή:
- Βακτήρια. Πρόκειται για μικροοργανισμούς που έχουν κατά κύριο λόγο μονοκύτταρο σώμα, το μέγεθος του οποίου δεν υπερβαίνει τις πολλές δεκάδες μικρά. Όλα τα βακτήρια χωρίζονται σε τρεις τύπους: σφαιρικά, σε σχήμα ράβδου και σπειροειδή.
- Ιοί. Αυτά τα μικρόβια δεν έχουν κυτταρική δομή, οι διαστάσεις του σώματός τους μετρώνται σε νανόμετρα, επομένως οι ιοί μπορούν να φανούν μόνο με ένα ισχυρό μικροσκόπιο. Το σώμα ενός ιού αποτελείται από μια πρωτεΐνη και ένα νουκλεϊκό οξύ. Οι βακτηριοφάγοι είναι ιοί βακτηρίων, οι μικροφάγοι είναι ιοί μύκητες.
- Μανιτάρια. Αυτά ταΟι μικροοργανισμοί δεν χρησιμοποιούν τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης για να μετατρέψουν ανόργανες ουσίες σε οργανικές ουσίες, επομένως απαιτούν έτοιμη τροφή, την οποία λαμβάνουν από διάφορα υποστρώματα. Οι μύκητες μπορούν να αποικίσουν φυτά, ζώα, ανθρώπους, προκαλώντας ασθένειες.
- Μαγιά. Το σώμα αυτών των μικροοργανισμών έχει τις περισσότερες φορές στρογγυλεμένο σχήμα, η δομή στις περισσότερες περιπτώσεις είναι μονοκύτταρη. Η μαγιά διαιρείται με εκβλάστηση, μπορεί να βρίσκεται στο έδαφος, στα τρόφιμα, στα απόβλητα παραγωγής.
Φυσιολογία μικροοργανισμών
Οι μικροοργανισμοί, όπως και άλλοι ζωντανοί οργανισμοί, χρειάζονται επίσης τροφή και αναπνοή. Αναπτύσσονται, πολλαπλασιάζονται, εκκρίνουν προϊόντα αποσύνθεσης και τελικά πεθαίνουν. Χαρακτηριστικά της διατροφής των μικροοργανισμών - αυτή είναι η ιδιαιτερότητα της απόκτησης των απαραίτητων ουσιών για την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή, που σχετίζονται με τη δομή του μικροβίου.
Οι φυσιολογικές διεργασίες των μικροοργανισμών έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά:
- μικρόβια μπορούν να αναπτυχθούν σε οξυγόνο και ανοξικά περιβάλλοντα.
- τα περισσότερα μικρόβια μπορούν να επιβιώσουν ακόμη και στις πιο σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες.
- τα μικρόβια έχουν την ικανότητα να προσαρμόζονται γρήγορα στις μεταβαλλόμενες συνθήκες.
Η αναπνοή και η διατροφή των μικροοργανισμών είναι ζωτικές διαδικασίες που διασφαλίζουν την ανάπτυξη και ανάπτυξη μικροβίων.
Πώς τρώνε;
Η μέθοδος διατροφής μιας συγκεκριμένης ομάδας μικροοργανισμών εξαρτάται από τα δομικά χαρακτηριστικά τους. Η μικροβιολογία είναι η μελέτη της ζωής των μικροβίων. Η μικροβιακή διατροφή μπορείπραγματοποιούνται με διαφορετικούς τρόπους. Μερικά μικρόβια χρησιμοποιούν ανόργανη ύλη, νερό και οξυγόνο για να σχηματίσουν οργανική ύλη για τη διατροφή. Άλλα μικρόβια τρέφονται με έτοιμη οργανική ύλη που βρίσκεται στο περιβάλλον.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι μικροβιακών μηχανισμών τροφοδοσίας:
- Παθητική διάχυση. Τα θρεπτικά συστατικά εισέρχονται στο κύτταρο λόγω της διαφοράς στη συγκέντρωση των ουσιών εκατέρωθεν της κυτταροπλασματικής μεμβράνης.
- Διάχυση προσώπου. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει όταν η συγκέντρωση μιας ουσίας έξω από το κύτταρο είναι μεγαλύτερη από τη συγκέντρωση μιας ουσίας μέσα σε αυτό. Η μεταφορά των ουσιών πραγματοποιείται από ειδικές πρωτεΐνες που δεσμεύουν το μόριο της ουσίας και το μεταφέρουν στο κυτταρόπλασμα.
- Ενεργή μεταφορά. Χρησιμοποιείται σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις του υποστρώματος στο εξωτερικό περιβάλλον. Διενεργείται από όλες τις ίδιες πρωτεΐνες, μόνο που σε αυτή την περίπτωση η διαδικασία μεταφοράς συνοδεύεται από κατανάλωση ενέργειας.
- Μετατόπιση ριζών. Αυτή η μέθοδος μεταφοράς ουσιών συνοδεύεται από τη διάσπαση ενός μορίου μιας ουσίας σε συστατικά. Η μεταφορά πραγματοποιείται από πρωτεΐνες περμεάσης.
Τύποι μικροοργανισμών μέσω διατροφής
Για ενεργό ανάπτυξη και αναπαραγωγή, οι μικροοργανισμοί χρειάζονται συνεχή διατροφή. Ανάλογα με τον τύπο διατροφής των μικροοργανισμών, μπορεί να διακριθεί η ακόλουθη ταξινόμηση ομάδων μικροβίων:
- Αυτότροφα. Τα βακτήρια αυτού του είδους παράγουν οργανικές ουσίες από ανόργανες μέσω της χρήσης εξωτερικών πόρων. Οι αμινοαυτότροφοι χρησιμοποιούν μόρια αζώτου του αέρα, φωτότροφα- ηλιακή ενέργεια. Τα χημειοτροφικά αποκτούν ενέργεια με την οξείδωση της οργανικής ύλης.
- Ετεροτροφικά. Δεν παράγουν οργανικές ουσίες από μόνα τους, αλλά παίρνουν έτοιμη τροφή από το περιβάλλον. Τα αμινοετερότροφα καταναλώνουν άζωτο από οργανική ύλη. Τα σαπρόφυτα λαμβάνουν οργανική ύλη από νεκρούς οργανισμούς, ενώ τα παράσιτα προσαρμόζονται στη ζωή σε ζωντανούς οργανισμούς.
- Mixotrophs. Αυτοί οι οργανισμοί μπορούν να χρησιμοποιούν διαφορετικούς τρόπους για να αποκτήσουν οργανικές ουσίες.
Αναπνοή μικροοργανισμών
Στη διαδικασία της αναπνοής συμβαίνουν αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται αδενοσινοτριφωσφορικό οξύ (ATP), το οποίο συσσωρεύει χημική ενέργεια. Οι οξειδωμένες ουσίες μπορεί να είναι αλκοόλες, γλυκόζη, οργανικά οξέα, λίπη.
Ανάλογα με τον τύπο της αναπνοής, όλοι οι μικροοργανισμοί χωρίζονται σε δύο ομάδες:
- Aerobes. Τα μικρόβια που ανήκουν σε αυτήν την ομάδα μπορούν να υπάρχουν μόνο με την παρουσία μοριακού οξυγόνου, το οποίο χρησιμοποιούν σε οξειδωτικές αντιδράσεις.
- Αναερόβια. Μπορούν να αναπτυχθούν και να πολλαπλασιαστούν μόνο σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο, καθώς η διαδικασία σχηματισμού ATP λαμβάνει χώρα μέσω της φωσφορυλίωσης του υποστρώματος.
- Προαιρετικά αναερόβια. Αυτοί οι μικροοργανισμοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν και τις δύο μεθόδους οξείδωσης πολύπλοκων οργανικών ουσιών, ώστε να μπορούν να αναπτυχθούν και να πολλαπλασιαστούν τόσο σε οξυγόνο όσο και σε ανοξικά περιβάλλοντα.
- Μικροαερόφιλοι. Ένα ευνοϊκό περιβάλλον για τέτοια μικρόβια είναι ένα περιβάλλον με μειωμένη πίεση οξυγόνου.
- Καπνοφιλικόμικροοργανισμών. Αναπτύσσονται ενεργά και πολλαπλασιάζονται με αυξημένη περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα.
Ευνοϊκές συνθήκες για την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή μικροοργανισμών
Η ενεργός ανάπτυξη μικροοργανισμών είναι δυνατή μόνο εάν υπάρχει απαραίτητο θρεπτικό μέσο για αυτούς. Με τη συνεχή παροχή των απαραίτητων ουσιών, τα κύτταρα θα αρχίσουν να διαιρούνται ενεργά, τα μικρόβια θα πολλαπλασιαστούν και θα αυξηθεί ο αριθμός της αποικίας τους.
Η θερμοκρασία περιβάλλοντος δεν πρέπει να είναι χαμηλότερη από +6 βαθμούς Κελσίου, οι καλύτερες συνθήκες είναι ένα ζεστό περιβάλλον (+23 … +27 ° С). Τα βακτήρια με αερόβιο τύπο αναπνοής χρειάζονται συνεχή παροχή μοριακού οξυγόνου, τα αναερόβια, αντίθετα, το οξυγόνο αντενδείκνυται.
Χρήση μικροοργανισμών
Ορισμένες αποικίες βακτηρίων, μυκήτων και ζυμομυκήτων χρησιμοποιούνται για την οργάνωση μονάδων επεξεργασίας λυμάτων. Τα βακτήρια είναι σε θέση να επεξεργάζονται τα απόβλητα απορροής κατά τη διάρκεια της ζωής τους, οργανώνοντας έναν φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο για να απαλλαγούν από μεγάλη ποσότητα απορριμμάτων παραγωγής.
Η διαδικασία καθαρισμού βασίζεται στην ικανότητα ορισμένων τύπων βακτηρίων να προσαρμόζονται στη σύνθεση των εισαγόμενων λυμάτων. Αυτές οι ομάδες μικροοργανισμών για τις οποίες είναι κατάλληλο το θρεπτικό μέσο αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονται ενεργά. Υπάρχει ενεργός διαχωρισμός πολύπλοκων ουσιών σε απλούστερες.
Ο άνθρωπος είναι πηγή τροφής για μικροοργανισμούς
Δεν ωφελούν όλοι οι μικροοργανισμοί την ανθρωπότητα. Πολλά από αυτάπροσαρμόζονται στη ζωή στο ανθρώπινο σώμα, ασκώντας παρασιτική δράση, προκαλώντας σοβαρές ασθένειες.
Τα παράσιτα είναι οργανισμοί που ζουν μέσα ή στην επιφάνεια άλλου ζωντανού οργανισμού και τρέφονται από αυτόν. Τα παράσιτα που εισέρχονται στον ανθρώπινο οργανισμό προκαλούν σημαντικές βλάβες στην υγεία του. Σε ορισμένες περιπτώσεις, συμβαίνει θάνατος.
Μερικά βακτήρια, εισχωρώντας στο πεπτικό σύστημα, μπορούν να διαταράξουν τη φυσιολογική μικροχλωρίδα του γαστρεντερικού σωλήνα και να οδηγήσουν σε πλήρη κατάρρευση του μηχανισμού επεξεργασίας και διάσπασης των θρεπτικών συστατικών. Οι ιοί είναι αιτιολογικοί παράγοντες ασθενειών που ένα άτομο ανέχεται πολύ σκληρά. Τα μανιτάρια είναι παράσιτα που μπορούν να τοποθετήσουν τις αποικίες τους στο δέρμα, στις πλάκες των νυχιών, προκαλώντας καταστροφή των ιστών.
Θα είναι ευκολότερο για τους παρασιτικούς μικροοργανισμούς να οργανώσουν τη ζωή τους στο σώμα ενός εξασθενημένου ατόμου, του οποίου η ανοσία δεν είναι σε θέση να καταπολεμήσει την παθογόνο μικροχλωρίδα.
Κλείσιμο
Για να γνωρίζετε πώς να χρησιμοποιείτε τους μικροοργανισμούς ή πώς να τους αντιμετωπίζετε, πρέπει να κατανοήσετε την αρχή των φυσιολογικών διεργασιών τους. Εάν δημιουργήσετε όλες τις προϋποθέσεις για την εμφάνιση ενός κατάλληλου περιβάλλοντος για αυτούς, τότε τα μικρόβια θα τρέφονται ενεργά και θα πολλαπλασιάζονται. Τα μικρόβια μπορούν να σκοτωθούν, αλλά η διαδικασία διαρκεί πολύ.
