Minden nap nagyszámú mikroorganizmus koncentrálódik körülöttünk, amit nem veszünk észre, mert a mikrobák mérete olyan kicsi, hogy csak mikroszkóp alatt láthatóak. Ennek ellenére az élő szervezetekre jellemző táplálkozási, légzési, kiválasztási és szaporodási folyamatok zajlanak le a sejtekben.
A mikroorganizmusok leggyakoribb típusai
Minden mikroorganizmus több típusra osztható, amelyeket a szerkezet, az életmód és a táplálkozás közös jellemzői szerint csoportosítunk:
- Baktériumok. Ezek olyan mikroorganizmusok, amelyek túlnyomórészt egysejtű testtel rendelkeznek, amelyek mérete nem haladja meg a több tíz mikront. Minden baktérium három típusra osztható: gömb alakú, rúd alakú és csavart.
- Vírusok. Ezeknek a mikrobáknak nincs sejtszerkezetük, testméreteiket nanométerben mérik, így a vírusokat csak erős mikroszkóppal lehet látni. A vírus teste fehérjéből és nukleinsavból áll. A bakteriofágok baktériumvírusok, a mikrofágok gombavírusok.
- Gomba. EzekA mikroorganizmusok nem a fotoszintézis folyamatával alakítják át a szervetlen anyagokat szerves anyagokká, ezért kész élelmiszerre van szükségük, amit különféle szubsztrátumokból kapnak. A gombák megtelepedhetnek növényekben, állatokban, emberekben, betegségeket okozva.
- élesztő. Ezeknek a mikroorganizmusoknak a teste leggyakrabban lekerekített, szerkezete a legtöbb esetben egysejtű. Az élesztő bimbózással osztódik, előfordulhat a talajban, az élelmiszeren, a termelési hulladékban.
A mikroorganizmusok élettana
A mikroorganizmusoknak más élő szervezetekhez hasonlóan táplálékra és légzésre is szükségük van. Növekednek, szaporodnak, bomlástermékeket választanak ki és végül elpusztulnak. A mikroorganizmusok táplálkozásának jellemzői - ez a növekedéshez és szaporodáshoz szükséges anyagok megszerzésének sajátossága, amely a mikroba szerkezetéhez kapcsolódik.
A mikroorganizmusok élettani folyamatainak van néhány jellemzője:
- mikrobák szaporodhatnak oxigén- és anoxikus környezetben;
- a legtöbb mikroba a legzordabb környezeti körülmények között is életben marad;
- mikrobák képesek gyorsan alkalmazkodni a változó körülményekhez.
A mikroorganizmusok légzése és táplálkozása létfontosságú folyamatok, amelyek biztosítják a mikrobák növekedését és fejlődését.
Hogyan esznek?
A mikroorganizmusok egy bizonyos csoportjának takarmányozási módja azok szerkezeti jellemzőitől függ. A mikrobiológia a mikrobák életének tanulmányozása. A mikrobiális táplálkozás képeskülönböző módon történnek. Egyes mikrobák szervetlen anyagokat, vizet és oxigént használnak a táplálkozáshoz szerves anyagok képzésére. Más mikrobák a környezetben található, kész szerves anyagokkal táplálkoznak.
Többféle mikrobiális táplálási mechanizmus létezik:
- Passzív diffúzió. A tápanyagok a citoplazma membrán két oldalán lévő anyagok koncentrációjának különbsége miatt jutnak be a sejtbe.
- Arcú diffúzió. Ez a folyamat akkor következik be, amikor egy anyag koncentrációja a sejten kívül magasabb, mint a benne lévő anyag koncentrációja. Az anyagok átvitelét speciális fehérjék végzik, amelyek megkötik az anyag molekuláját, és azt a citoplazmába juttatják.
- Aktív átvitel. Nagyon alacsony szubsztrátum-koncentrációban használják a külső környezetben. Ugyanazok a fehérjék hajtják végre, csak ebben az esetben az átviteli folyamat energiafogyasztással jár.
- A gyökök transzlokációja. Az anyagok átvitelének ezt a módszerét az anyag molekulájának komponensekre történő felosztása kíséri. Az átvitelt permeáz fehérjék végzik.
A mikroorganizmusok típusai a táplálkozás alapján
Az aktív növekedéshez és szaporodáshoz a mikroorganizmusoknak állandó táplálkozásra van szükségük. A mikroorganizmusok táplálkozási típusától függően a következő mikrobacsoportok különböztethetők meg:
- Autotrófok. E fajba tartozó baktériumok külső erőforrások felhasználásával szerves anyagokat állítanak elő szervetlenekből. Az aminoautotrófok levegő nitrogén molekulákat, fototrófokat használnak- napenergia. A kemotrófok a szerves anyagok oxidálásával nyernek energiát.
- Heterotrófok. Önmaguktól nem termelnek szerves anyagokat, hanem kész élelmiszert vesznek el a környezetből. Az aminoheterotrófok szerves anyagokból fogyasztják a nitrogént. A szaprofiták szerves anyagokat kapnak az elh alt szervezetektől, míg a paraziták az élő szervezeteken való élethez alkalmazkodnak.
- Mixotrófok. Ezek az élőlények különböző módokon képesek szerves anyagok beszerzésére.
Mikroorganizmusok légzése
A légzés folyamatában redox reakciók mennek végbe, melynek eredményeként adenozin-trifoszforsav (ATP) képződik, amely kémiai energiát halmoz fel. Az oxidált anyagok lehetnek alkoholok, glükóz, szerves savak, zsírok.
A légzés típusa szerint minden mikroorganizmust két csoportra osztanak:
- Aerobes. Az ebbe a csoportba tartozó mikrobák csak molekuláris oxigén jelenlétében létezhetnek, amelyet oxidatív reakciókban használnak fel.
- Anaerobok. Csak oxigénmentes környezetben tudnak növekedni és szaporodni, mivel az ATP képződése a szubsztrát foszforilációján keresztül megy végbe.
- Fakultatív anaerobok. Ezek a mikroorganizmusok mindkét módszert felhasználhatják az összetett szerves anyagok oxidálására, így oxigénes és anoxikus környezetben egyaránt növekedhetnek és szaporodhatnak.
- Mikroaerofilek. Az ilyen mikrobák számára kedvező környezet a csökkentett oxigénnyomású környezet.
- Kapnofilmikroorganizmusok. Aktívan nőnek és szaporodnak a levegő megnövekedett szén-dioxid-tartalmával.
Kedvező feltételek a mikroorganizmusok szaporodásához és szaporodásához
A mikroorganizmusok aktív szaporodása csak akkor lehetséges, ha megvan a számukra szükséges táptalaj. A szükséges anyagok folyamatos ellátásával a sejtek aktív osztódásnak indulnak, a mikrobák szaporodnak, és megnövekszik a kolóniáik száma.
A környezeti hőmérséklet nem lehet +6 Celsius-foknál alacsonyabb, a legjobb feltételek a meleg környezet (+23 … +27 ° С). Az aerob típusú légzésű baktériumoknak állandó molekuláris oxigénellátásra van szükségük, az anaeroboknak, ellenkezőleg, az oxigén ellenjavallt.
Mikroorganizmusok használata
Baktérium-, gomba- és élesztőkolóniát használnak a szennyvíztisztító telepek megszervezésére. A baktériumok életük során képesek feldolgozni a lefolyó hulladékot, így környezetbarát módon szabadulhatnak meg nagy mennyiségű termelési hulladéktól.
A tisztítási folyamat azon alapul, hogy bizonyos típusú baktériumok képesek alkalmazkodni a bevezetett szennyvíz összetételéhez. A mikroorganizmusok azon csoportjai, amelyek számára a táptalaj megfelelő, növekednek és aktívan szaporodnak. Az összetett anyagok aktív felosztása egyszerűbbekre történik.
Az ember a mikroorganizmusok táplálékforrása
Nem minden mikroorganizmus előnyös az emberiség számára. Sokan közülükalkalmazkodni az emberi test életéhez, parazita hatást fejt ki, súlyos betegségeket okozva.
A paraziták olyan organizmusok, amelyek egy másik élő szervezet belsejében vagy felszínén élnek, és abból táplálkoznak. Az emberi szervezetbe jutó paraziták jelentős károkat okoznak az egészségében. Egyes esetekben halál következik be.
Egyes baktériumok az emésztőrendszerbe jutva megzavarhatják a gyomor-bél traktus normál mikroflóráját, és a tápanyagok feldolgozási és lebontási mechanizmusának teljes lebomlásához vezethetnek. A vírusok olyan betegségek kórokozói, amelyeket az ember nagyon nehezen tolerál. A gombák olyan paraziták, amelyek telepeiket a bőrön, körömlemezeken helyezhetik el, szövetkárosodást okozva.
A parazita mikroorganizmusok könnyebben tudják megszervezni élettevékenységüket egy legyengült ember szervezetében, akinek immunitása nem képes felvenni a harcot a kórokozó mikroflórával.
Zárásként
Ahhoz, hogy megismerje a mikroorganizmusok felhasználásának módját, vagy hogyan kezelje őket, meg kell értenie élettani folyamataik alapelvét. Ha megteremti az összes feltételt a számukra megfelelő környezet kialakulásához, akkor a mikrobák aktívan táplálkoznak és szaporodnak. A baktériumok elpusztulhatnak, de a folyamat meglehetősen hosszú ideig tart.
