Kiekvieną dieną aplink mus telkiasi daugybė mikroorganizmų, kurių nepastebime, nes mikrobų dydis toks mažas, kad juos galima pamatyti tik pro mikroskopą. Nepaisant to, jų ląstelėse vyksta gyviems organizmams būdingi mitybos, kvėpavimo, išskyrimo ir dauginimosi procesai.
Dažniausi mikroorganizmų tipai
Visus mikroorganizmus galima suskirstyti į keletą tipų, kurie sugrupuoti pagal bendrus struktūros, gyvenimo būdo ir mitybos požymius:
- Bakterijos. Tai mikroorganizmai, daugiausia turintys vienaląstį kūną, kurio dydis neviršija kelių dešimčių mikronų. Visos bakterijos skirstomos į tris tipus: sferines, lazdelės formos ir vingiuotas.
- Virusai. Šie mikrobai neturi ląstelinės struktūros, jų kūno matmenys matuojami nanometrais, todėl virusus galima pamatyti tik galingu mikroskopu. Viruso kūnas susideda iš b altymo ir nukleino rūgšties. Bakteriofagai yra bakterijų virusai, mikrofagai yra grybeliniai virusai.
- Grybai. ŠieMikroorganizmai nenaudoja fotosintezės proceso neorganinėms medžiagoms paversti organinėmis medžiagomis, todėl jiems reikia jau paruošto maisto, kurį gauna iš įvairių substratų. Grybai gali kolonizuoti augalus, gyvūnus, žmones ir sukelti ligas.
- Mielės. Šių mikroorganizmų kūnas dažniausiai yra apvalios formos, struktūra daugeliu atvejų yra vienaląstė. Mielės dalijasi pumpurais, gali būti dirvoje, ant maisto, gamybos atliekose.
Mikroorganizmų fiziologija
Mikroorganizmams, kaip ir kitiems gyviems organizmams, taip pat reikalingas maistas ir kvėpavimas. Jie auga, dauginasi, išskiria irimo produktus ir galiausiai žūva. Mikroorganizmų mitybos ypatumai – tai augimui ir dauginimuisi būtinų medžiagų gavimo specifika, susijusi su mikrobo struktūra.
Fiziologiniai mikroorganizmų procesai turi keletą savybių:
- mikrobai gali augti deguonies ir bevandenėje aplinkoje;
- dauguma mikrobų gali išgyventi net pačiomis atšiauriausiomis aplinkos sąlygomis;
- mikrobai geba greitai prisitaikyti prie besikeičiančių sąlygų.
Mikroorganizmų kvėpavimas ir mityba yra gyvybiškai svarbūs procesai, užtikrinantys mikrobų augimą ir vystymąsi.
Kaip jie valgo?
Tam tikros mikroorganizmų grupės šėrimo būdas priklauso nuo jų struktūrinių ypatybių. Mikrobiologija yra mikrobų gyvenimo tyrimas. Mikrobų mityba galivyksta įvairiais būdais. Kai kurie mikrobai naudoja neorganines medžiagas, vandenį ir deguonį, kad sudarytų organines medžiagas mitybai. Kiti mikrobai minta paruoštomis organinėmis medžiagomis, esančiomis aplinkoje.
Yra kelių tipų mikrobų maitinimo mechanizmai:
- Pasyvi difuzija. Maisto medžiagos į ląstelę patenka dėl medžiagų koncentracijos skirtumo abiejose citoplazminės membranos pusėse.
- Difuzija veidu. Šis procesas vyksta, kai medžiagos koncentracija už ląstelės ribų yra didesnė nei medžiagos koncentracija joje. Medžiagų pernešimą atlieka specialūs b altymai, kurie suriša medžiagos molekulę ir perneša ją į citoplazmą.
- Aktyvus perkėlimas. Jis naudojamas esant labai mažoms substrato koncentracijoms išorinėje aplinkoje. Jį vykdo visi tie patys b altymai, tik šiuo atveju perdavimo procesą lydi energijos suvartojimas.
- Radikalų perkėlimas. Šį medžiagų perdavimo būdą lydi medžiagos molekulės padalijimas į komponentus. Perkėlimą atlieka permeazės b altymai.
Mikroorganizmų tipai pagal mitybą
Aktyviai augti ir daugintis mikroorganizmams reikia nuolatinės mitybos. Atsižvelgiant į mikroorganizmų mitybos tipą, galima išskirti tokią mikrobų grupių klasifikaciją:
- Autotrofai. Šios rūšies bakterijos, naudodamos išorinius išteklius, iš neorganinių gamina organines medžiagas. Aminoautotrofai naudoja oro azoto molekules, fototrofus- saulės energija. Chemotrofai energiją gauna oksiduodami organines medžiagas.
- Heterotrofai. Organinių medžiagų jie patys negamina, o iš aplinkos pasiima jau paruoštą maistą. Aminoheterotrofai sunaudoja azotą iš organinių medžiagų. Saprofitai organines medžiagas gauna iš negyvų organizmų, o parazitai prisitaiko prie gyvų organizmų.
- Miksotrofai. Šie organizmai gali naudoti įvairius būdus organinėms medžiagoms gauti.
Mikroorganizmų kvėpavimas
Kvėpavimo procese vyksta redokso reakcijos, dėl kurių susidaro adenozino trifosforo rūgštis (ATP), kuri kaupia cheminę energiją. Oksiduotos medžiagos gali būti alkoholiai, gliukozė, organinės rūgštys, riebalai.
Pagal kvėpavimo tipą visi mikroorganizmai skirstomi į dvi grupes:
- Aerobai. Šiai grupei priklausantys mikrobai gali egzistuoti tik esant molekuliniam deguoniui, kurį jie naudoja oksidacinėse reakcijose.
- Anaerobai. Jie gali augti ir daugintis tik aplinkoje, kurioje nėra deguonies, nes ATP susidarymo procesas vyksta substrato fosforilinimo būdu.
- Fakultatyvūs anaerobai. Šie mikroorganizmai gali naudoti abu sudėtingų organinių medžiagų oksidavimo būdus, todėl gali augti ir daugintis tiek deguonies, tiek bevandenėje aplinkoje.
- Mikroaerofilai. Palanki aplinka tokiems mikrobams yra aplinka su sumažintu deguonies slėgiu.
- Kapnofilasmikroorganizmai. Jie aktyviai auga ir dauginasi dėl padidėjusio anglies dioksido kiekio ore.
Palankios sąlygos mikroorganizmams augti ir daugintis
Aktyvus mikroorganizmų augimas galimas tik tuo atveju, jei yra jiems reikalinga maistinė terpė. Nuolat tiekiant reikiamas medžiagas, ląstelės pradės aktyviai dalytis, dauginsis mikrobai ir daugės jų kolonijų.
Aplinkos temperatūra turi būti ne žemesnė kaip +6 laipsniai Celsijaus, geriausios sąlygos yra šilta aplinka (+23 … +27 ° С). Bakterijoms, kurių kvėpavimas yra aerobinis, reikalingas nuolatinis molekulinio deguonies tiekimas, anaerobų, priešingai, deguonis yra kontraindikuotinas.
Mikroorganizmų naudojimas
Kai kurios bakterijų, grybelių ir mielių kolonijos naudojamos nuotekų valymo įrenginiams organizuoti. Bakterijos per savo gyvenimą sugeba apdoroti nuotėkio atliekas, organizuodami aplinkai nekenksmingą būdą, kaip atsikratyti didelio kiekio gamybos atliekų.
Valymo procesas pagrįstas tam tikrų rūšių bakterijų gebėjimu prisitaikyti prie įleidžiamų nuotekų sudėties. Auga ir aktyviai dauginasi tos mikroorganizmų grupės, kurioms tinka maistinė terpė. Vyksta aktyvus sudėtingų medžiagų skaidymas į paprastesnes.
Žmogus yra mikroorganizmų maisto š altinis
Ne visi mikroorganizmai naudingi žmonijai. Daug iš jųprisitaikyti prie gyvenimo žmogaus organizme, darydami parazitinį poveikį, sukeldami rimtas ligas.
Parazitai yra organizmai, gyvenantys kito gyvo organizmo viduje arba ant jo paviršiaus ir juo mintantys. Į žmogaus organizmą patekę parazitai daro didelę žalą jo sveikatai. Kai kuriais atvejais įvyksta mirtis.
Kai kurios bakterijos, patekusios į virškinimo sistemą, gali sutrikdyti normalią virškinamojo trakto mikroflorą ir lemti visišką maistinių medžiagų perdirbimo ir skaidymosi mechanizmą. Virusai yra ligų, kurias žmogus labai sunkiai toleruoja, sukėlėjai. Grybai yra parazitai, kurie gali patalpinti savo kolonijas ant odos, nagų plokštelių ir sukelti audinių sunaikinimą.
Parazitiniams mikroorganizmams bus lengviau organizuoti savo gyvenimo veiklą nusilpusio žmogaus, kurio imunitetas nepajėgus kovoti su patogenine mikroflora, organizme.
Pabaigoje
Kad žinotumėte, kaip naudoti mikroorganizmus arba kaip su jais elgtis, turite suprasti jų fiziologinių procesų principą. Jei sukursite visas sąlygas jiems tinkamos aplinkos atsiradimui, mikrobai aktyviai maitinsis ir dauginsis. Mikrobai gali būti nužudyti, tačiau procesas užtrunka gana ilgai.
