Vsak dan je okrog nas skoncentrirano veliko število mikroorganizmov, ki jih ne opazimo, saj so mikrobi tako majhni, da jih lahko vidimo le pod mikroskopom. Kljub temu se v njihovih celicah odvijajo procesi prehrane, dihanja, izločanja in razmnoževanja, značilni za žive organizme.
Najpogostejše vrste mikroorganizmov
Vse mikroorganizme lahko razdelimo na več tipov, ki so razvrščeni v skupine glede na skupne značilnosti strukture, življenjskega sloga in prehrane:
- Bakterije. To so mikroorganizmi, ki imajo pretežno enocelično telo, katerega velikost ne presega več deset mikronov. Vse bakterije so razdeljene na tri vrste: sferične, paličaste in zvite.
- Virusi. Ti mikrobi nimajo celične strukture, njihove telesne mere se merijo v nanometrih, zato je viruse mogoče videti le z močnim mikroskopom. Telo virusa je sestavljeno iz beljakovin in nukleinske kisline. Bakteriofagi so bakterijski virusi, mikrofagi so glivični virusi.
- Gobe. TeMikroorganizmi ne uporabljajo procesa fotosinteze za pretvorbo anorganskih snovi v organske, zato potrebujejo že pripravljeno hrano, ki jo dobijo iz različnih substratov. Glive lahko kolonizirajo rastline, živali, ljudi in povzročijo bolezni.
- kvas. Telo teh mikroorganizmov ima najpogosteje zaobljeno obliko, struktura je v večini primerov enocelična. Kvas se deli z brstenjem, lahko je v zemlji, na hrani, v proizvodnih odpadkih.
Fiziologija mikroorganizmov
Mikroorganizmi, tako kot drugi živi organizmi, potrebujejo tudi hrano in dihanje. Rastejo, se razmnožujejo, izločajo produkte razpadanja in na koncu umrejo. Značilnosti prehrane mikroorganizmov - to je specifičnost pridobivanja potrebnih snovi za rast in razmnoževanje, povezana s strukturo mikroba.
Fiziološki procesi mikroorganizmov imajo nekaj značilnosti:
- mikrobi lahko rastejo v kisikovih in anoksičnih okoljih;
- večina mikrobov lahko preživi tudi v najtežjih okoljskih razmerah;
- mikrobi se lahko hitro prilagajajo spreminjajočim se razmeram.
Dihanje in prehrana mikroorganizmov sta vitalna procesa, ki zagotavljata rast in razvoj mikrobov.
Kako jedo?
Način hranjenja določene skupine mikroorganizmov je odvisen od njihovih strukturnih značilnosti. Mikrobiologija je študija življenja mikrobov. Mikrobna prehrana lahkopotekajo na različne načine. Nekateri mikrobi uporabljajo anorgansko snov, vodo in kisik za tvorbo organske snovi za prehrano. Drugi mikrobi se hranijo s pripravljeno organsko snovjo, ki jo najdemo v okolju.
Obstaja več vrst mikrobnih mehanizmov hranjenja:
- Pasivna difuzija. Hranila vstopajo v celico zaradi razlike v koncentraciji snovi na obeh straneh citoplazemske membrane.
- Obrnjena difuzija. Ta proces se zgodi, ko je koncentracija snovi zunaj celice višja od koncentracije snovi v njej. Prenos snovi izvajajo posebne beljakovine, ki vežejo molekulo snovi in jo prenesejo v citoplazmo.
- Aktiven prenos. Uporablja se pri zelo nizkih koncentracijah substrata v zunanjem okolju. Izvajajo ga vsi isti proteini, le da v tem primeru proces prenosa spremlja poraba energije.
- Premestitev radikalov. Ta način prenosa snovi spremlja cepitev molekule snovi na komponente. Prenos se izvaja s permeaznimi proteini.
Vrste mikroorganizmov glede na prehrano
Za aktivno rast in razmnoževanje mikroorganizmi potrebujejo stalno prehrano. Glede na vrsto prehrane mikroorganizmov lahko ločimo naslednjo klasifikacijo skupin mikrobov:
- Autotrofi. Bakterije te vrste proizvajajo organske snovi iz anorganskih z uporabo zunanjih virov. Aminoautotrofi uporabljajo molekule zračnega dušika, fototrofi- sončna energija. Kemotrofi pridobivajo energijo z oksidacijo organske snovi.
- Heterotrofi. Sami ne proizvajajo organskih snovi, ampak jemljejo že pripravljeno hrano iz okolja. Aminoheterotrofi porabljajo dušik iz organske snovi. Saprofiti prejemajo organsko snov iz mrtvih organizmov, medtem ko se paraziti prilagajajo življenju na živih organizmih.
- Miksotrofi. Ti organizmi lahko uporabljajo različne načine za pridobivanje organskih snovi.
Dihanje mikroorganizmov
V procesu dihanja se pojavijo redoks reakcije, zaradi katerih nastane adenozin trifosforjeva kislina (ATP), ki kopiči kemično energijo. Oksidirane snovi so lahko alkoholi, glukoza, organske kisline, maščobe.
Po tipu dihanja so vsi mikroorganizmi razdeljeni v dve skupini:
- Aerobi. Mikrobi, ki spadajo v to skupino, lahko obstajajo le v prisotnosti molekularnega kisika, ki ga uporabljajo v oksidativnih reakcijah.
- Anaerobi. Lahko rastejo in se razmnožujejo le v okolju brez kisika, saj proces tvorbe ATP poteka s fosforilacijo substrata.
- Fakultativni anaerobi. Ti mikroorganizmi lahko uporabljajo obe metodi oksidacije kompleksnih organskih snovi, tako da lahko rastejo in se razmnožujejo v kisikovem in anoksičnem okolju.
- Mikroaerofili. Ugodno okolje za takšne mikrobe je okolje z zmanjšanim tlakom kisika.
- Capnophilicmikroorganizmi. Aktivno rastejo in se razmnožujejo s povečano vsebnostjo ogljikovega dioksida v zraku.
Ugodne razmere za rast in razmnoževanje mikroorganizmov
Aktivna rast mikroorganizmov je možna le, če je zanje potreben hranilni medij. S stalno oskrbo s potrebnimi snovmi se bodo celice začele aktivno deliti, mikrobi se bodo množili in povečali število svojih kolonij.
Temperatura okolice ne sme biti nižja od +6 stopinj Celzija, najboljši pogoji so toplo okolje (+23 … +27 ° C). Bakterije z aerobnim tipom dihanja potrebujejo stalno oskrbo z molekularnim kisikom, anaerobi, nasprotno, kisik je kontraindiciran.
Uporaba mikroorganizmov
Nekatere kolonije bakterij, gliv in kvasovk se uporabljajo za organizacijo čistilnih naprav. Bakterije so sposobne predelati odpadne odpadke v času svojega življenja in organizirati okolju prijazen način, da se znebijo velike količine proizvodnih odpadkov.
Proces čiščenja temelji na sposobnosti določenih vrst bakterij, da se prilagodijo sestavi vnesenih iztokov. Tiste skupine mikroorganizmov, za katere je hranilni medij primeren, rastejo in se aktivno razmnožujejo. Obstaja aktivna cepitev kompleksnih snovi na enostavnejše.
Človek je vir hrane za mikroorganizme
Vsi mikroorganizmi ne koristijo človeštvu. Veliko njihprilagajajo življenju v človeškem telesu, izvajajo parazitski učinek, povzročajo resne bolezni.
Paraziti so organizmi, ki živijo znotraj ali na površini drugega živega organizma in se z njim prehranjujejo. Paraziti, ki vstopijo v človeško telo, povzročajo znatno škodo njegovemu zdravju. V nekaterih primerih pride do smrti.
Nekatere bakterije, ki vstopijo v prebavni sistem, lahko porušijo normalno mikrofloro prebavil in povzročijo popolno okvaro mehanizma predelave in razgradnje hranil. Virusi so povzročitelji bolezni, ki jih človek zelo težko prenaša. Gobe so paraziti, ki lahko namestijo svoje kolonije na kožo, nohtne plošče in povzročijo uničenje tkiva.
Zajedavskim mikroorganizmom bo lažje organizirati svojo življenjsko aktivnost v telesu oslabljenega človeka, katerega imuniteta se ne more boriti proti patogeni mikroflori.
Na koncu
Če želite vedeti, kako uporabljati mikroorganizme ali kako ravnati z njimi, morate razumeti načelo njihovih fizioloških procesov. Če ustvarite vse pogoje za nastanek primernega okolja zanje, se bodo mikrobi aktivno hranili in razmnoževali. Mikrobi se lahko ubijejo, vendar postopek traja precej časa.
