Ympärillemme keskittyy päivittäin suuri määrä mikro-organismeja, joita emme huomaa, koska mikrobien koko on niin pieni, että ne voidaan nähdä vain mikroskoopilla. Tästä huolimatta eläville organismeille tyypilliset ravitsemus-, hengitys-, erittymis- ja lisääntymisprosessit tapahtuvat niiden soluissa.
Yleisimmät mikro-organismityypit
Kaikki mikro-organismit voidaan jakaa useisiin tyyppeihin, jotka on ryhmitelty rakenteen, elämäntavan ja ravinnon yhteisten piirteiden mukaan:
- Bakteerit. Nämä ovat mikro-organismeja, joilla on pääasiassa yksisoluinen runko, jonka koko ei ylitä useita kymmeniä mikroneita. Kaikki bakteerit jaetaan kolmeen tyyppiin: pallomaiset, sauvan muotoiset ja kierteiset.
- Virukset. Näillä mikrobeilla ei ole solurakennetta, niiden ruumiinmitat mitataan nanometreinä, joten virukset voidaan nähdä vain tehokkaalla mikroskoopilla. Viruksen keho koostuu proteiinista ja nukleiinihaposta. Bakteriofagit ovat bakteeriviruksia, mikrofagit ovat sieniviruksia.
- Sienet. NämäMikro-organismit eivät käytä fotosynteesiprosessia muuttaakseen epäorgaanisia aineita orgaanisiksi aineiksi, joten ne tarvitsevat valmiita ruokia, joita ne saavat eri substraateilta. Sienet voivat asuttaa kasveja, eläimiä, ihmisiä ja aiheuttaa sairauksia.
- Hiivaa. Näiden mikro-organismien rungolla on useimmiten pyöristetty muoto, rakenne on useimmissa tapauksissa yksisoluinen. Hiiva jakautuu orastumalla, voi olla maaperässä, ruoassa, tuotantojätteessä.
Mikro-organismien fysiologia
Mikro-organismit, kuten muut elävät organismit, tarvitsevat myös ruokaa ja hengitystä. Ne kasvavat, lisääntyvät, erittävät hajoamistuotteita ja lopulta kuolevat. Mikro-organismien ravinnon ominaisuudet - tämä on kasvuun ja lisääntymiseen tarvittavien aineiden saamisen spesifisyys, joka liittyy mikrobien rakenteeseen.
Mikro-organismien fysiologisissa prosesseissa on joitain piirteitä:
- mikrobit voivat kasvaa happi- ja hapettomissa ympäristöissä;
- useimmat mikrobit voivat selviytyä ankarimmissakin olosuhteissa;
- mikrobit pystyvät sopeutumaan nopeasti muuttuviin olosuhteisiin.
Mikro-organismien hengitys ja ravinto ovat elintärkeitä prosesseja, jotka varmistavat mikrobien kasvun ja kehityksen.
Kuinka he syövät?
Tietyn mikro-organismiryhmän ruokintamenetelmä riippuu niiden rakenteellisista ominaisuuksista. Mikrobiologia tutkii mikrobien elämää. Mikrobiravitsemus voitapahtua eri tavoin. Jotkut mikrobit käyttävät epäorgaanista ainetta, vettä ja happea muodostamaan orgaanista ainetta ravinnoksi. Muut mikrobit ruokkivat ympäristössä olevaa valmista orgaanista ainesta.
Mikrobien ruokintamekanismeja on useita:
- Passiivinen diffuusio. Ravinteet pääsevät soluun sytoplasman kalvon kummallakin puolella olevien aineiden pitoisuuksien erojen vuoksi.
- Kasvot diffuusio. Tämä prosessi tapahtuu, kun aineen pitoisuus solun ulkopuolella on suurempi kuin sen sisällä olevan aineen pitoisuus. Aineiden siirron suorittavat erityiset proteiinit, jotka sitovat aineen molekyylin ja siirtävät sen sytoplasmaan.
- Aktiivinen siirto. Sitä käytetään hyvin pieninä substraattipitoisuuksina ulkoisessa ympäristössä. Sen suorittavat kaikki samat proteiinit, vain tässä tapauksessa siirtoprosessiin liittyy energiankulutus.
- Radikaalien siirto. Tähän aineiden siirtomenetelmään liittyy aineen molekyylin jakaminen komponenteiksi. Siirto tapahtuu permeaasiproteiinien avulla.
Mikro-organismityypit ravinnon perusteella
Mikro-organismit tarvitsevat jatkuvaa ravintoa aktiiviseen kasvuun ja lisääntymiseen. Mikro-organismien ravinnon tyypistä riippuen voidaan erottaa seuraava mikrobiryhmien luokittelu:
- Autotrofit. Tämän lajin bakteerit tuottavat orgaanisia aineita epäorgaanisista käyttämällä ulkoisia resursseja. Aminoautotrofit käyttävät ilman typpimolekyylejä, fototrofeja- aurinkoenergia. Kemotrofit saavat energiaa hapettamalla orgaanista ainetta.
- Heterotrofit. He eivät tuota orgaanisia aineita itse, vaan ottavat valmiita elintarvikkeita ympäristöstä. Aminoheterotrofit kuluttavat typpeä orgaanisesta aineesta. Saprofyytit saavat orgaanista ainetta kuolleista organismeista, kun taas loiset sopeutuvat elämään elävien organismien päällä.
- Miksotrofit. Nämä organismit pystyvät käyttämään eri tapoja hankkia orgaanisia aineita.
Mikro-organismien hengitys
Hengitysprosessissa tapahtuu redox-reaktioita, joiden seurauksena muodostuu adenosiinitrifosforihappoa (ATP), joka kerää kemiallista energiaa. Hapettavat aineet voivat olla alkoholeja, glukoosia, orgaanisia happoja, rasvoja.
Hengitystyypin mukaan kaikki mikro-organismit on jaettu kahteen ryhmään:
- Aerobes. Tähän ryhmään kuuluvat mikrobit voivat esiintyä vain molekyylisen hapen läsnä ollessa, jota ne käyttävät oksidatiivisissa reaktioissa.
- Anaerobit. Ne voivat kasvaa ja lisääntyä vain hapettomassa ympäristössä, koska ATP:n muodostusprosessi tapahtuu substraatin fosforylaation kautta.
- Fakultatiiviset anaerobit. Nämä mikro-organismit voivat käyttää molempia menetelmiä hapettaa monimutkaisia orgaanisia aineita, joten ne voivat kasvaa ja lisääntyä sekä happi- että hapettomassa ympäristössä.
- Mikroaerofiilit. Suotuisa ympäristö tällaisille mikrobeille on ympäristö, jossa on alennettu hapenpaine.
- Kapnofiilinenmikro-organismeja. Ne kasvavat ja lisääntyvät aktiivisesti ilman hiilidioksidipitoisuuden lisääntyessä.
Suotuisat olosuhteet mikro-organismien kasvulle ja lisääntymiselle
Mikro-organismien aktiivinen kasvu on mahdollista vain, jos niille on olemassa tarvittava ravintoaine. Kun tarvittavia aineita on jatkuvasti saatavilla, solut alkavat jakautua aktiivisesti, mikrobit lisääntyvät ja pesäkkeidensä lukumäärä lisääntyy.
Ympäristön lämpötila ei saa olla alle +6 celsiusastetta, parhaat olosuhteet ovat lämmin ympäristö (+23 … +27 ° С). Bakteerit, joilla on aerobinen hengitys, tarvitsevat jatkuvaa molekyylihapen saantia, anaerobit, päinvastoin, happi on vasta-aiheista.
Mikro-organismien käyttö
Joitakin bakteeri-, sieni- ja hiivapesäkkeitä käytetään jätevedenpuhdistamoiden järjestämiseen. Bakteerit pystyvät käsittelemään valumajätteitä elämänsä aikana järjestäen ympäristöystävällisen tavan päästä eroon suuresta määrästä tuotantojätteitä.
Puhdistusprosessi perustuu tietyntyyppisten bakteerien kykyyn mukautua jätevesien koostumukseen. Ne mikro-organismiryhmät, joille ravintoalusta sopii, kasvavat ja lisääntyvät aktiivisesti. Monimutkaisia aineita jaetaan aktiivisesti yksinkertaisempiin aineisiin.
Ihminen on mikro-organismien ravinnonlähde
Kaikki mikro-organismit eivät hyödy ihmiskunnalle. Monet heistäsopeutua elämään ihmiskehossa, aiheuttaen loisvaikutuksen ja aiheuttaen vakavia sairauksia.
Loiset ovat organismeja, jotka elävät toisen elävän organismin sisällä tai pinnalla ja ruokkivat sitä. Ihmiskehoon pääsevät loiset aiheuttavat merkittäviä vahinkoja hänen terveydelle. Joissakin tapauksissa kuolema tapahtuu.
Jotkin bakteerit, joutuessaan ruoansulatuskanavaan, voivat häiritä maha-suolikanavan normaalia mikroflooraa ja johtaa ravintoaineiden käsittely- ja hajoamismekanismin täydelliseen hajoamiseen. Virukset ovat sairauksien aiheuttajia, joita ihminen sietää erittäin vaikeasti. Sienet ovat loisia, jotka voivat sijoittaa pesäkkeensä iholle, kynsilevyille ja aiheuttaa kudostuhoa.
Loismikro-organismien on helpompi järjestää elämänsä heikentyneen ihmisen kehossa, jonka immuniteetti ei pysty taistelemaan patogeenistä mikroflooraa vastaan.
Lopuksi
Jotta osaa käyttää mikro-organismeja tai käsitellä niitä, sinun on ymmärrettävä niiden fysiologisten prosessien periaate. Jos luot kaikki olosuhteet heille sopivan ympäristön syntymiselle, mikrobit ruokkivat ja lisääntyvät aktiivisesti. Bakteereita voidaan tappaa, mutta prosessi kestää melko kauan.
