Всеки ден около нас се концентрират голям брой микроорганизми, които ние не забелязваме, тъй като размерите на микробите са толкова малки, че могат да се видят само под микроскоп. Въпреки това в клетките им протичат процесите на хранене, дишане, отделяне и размножаване, характерни за живите организми.
Най-често срещаните видове микроорганизми
Всички микроорганизми могат да бъдат разделени на няколко типа, които са групирани според общи характеристики в структурата, начина на живот и храненето:
- Бактерии. Това са микроорганизми, които имат предимно едноклетъчно тяло, чийто размер не надвишава няколко десетки микрона. Всички бактерии са разделени на три типа: сферични, пръчковидни и извити.
- Вируси. Тези микроби нямат клетъчна структура, размерите на тялото им се измерват в нанометри, така че вирусите могат да се видят само с мощен микроскоп. Тялото на вируса се състои от протеин и нуклеинова киселина. Бактериофагите са бактериални вируси, микрофагите са гъбични вируси.
- Гъби. ТезиМикроорганизмите не използват процеса на фотосинтеза, за да преобразуват неорганичните вещества в органични, поради което се нуждаят от готова храна, която получават от различни субстрати. Гъбите могат да колонизират растения, животни, хора, причинявайки болести.
- Дрожди. Тялото на тези микроорганизми най-често има закръглена форма, структурата в повечето случаи е едноклетъчна. Дрождите се разделят чрез пъпкуване, могат да бъдат в почвата, върху храната, в производствените отпадъци.
Физиология на микроорганизмите
Микроорганизмите, подобно на другите живи организми, също се нуждаят от храна и дишане. Те растат, размножават се, отделят продукти на разпад и в крайна сметка умират. Характеристики на храненето на микроорганизмите - това е спецификата на получаването на необходимите вещества за растеж и размножаване, свързани със структурата на микроба.
Физиологичните процеси на микроорганизмите имат някои характеристики:
- микробите могат да растат в кислородна и аноксична среда;
- повечето микроби могат да оцелеят дори при най-суровите условия на околната среда;
- микробите имат способността бързо да се адаптират към променящите се условия.
Дишането и храненето на микроорганизмите са жизненоважни процеси, които осигуряват растежа и развитието на микробите.
Как се хранят?
Методът на хранене на определена група микроорганизми зависи от техните структурни особености. Микробиологията изучава живота на микробите. Микробното хранене можепротичат по различни начини. Някои микроби използват неорганична материя, вода и кислород, за да образуват органична материя за хранене. Други микроби се хранят с готова органична материя, открита в околната среда.
Има няколко вида механизми за микробно хранене:
- Пасивна дифузия. Хранителните вещества навлизат в клетката поради разликата в концентрацията на вещества от двете страни на цитоплазмената мембрана.
- Лицева дифузия. Този процес се случва, когато концентрацията на вещество извън клетката е по-висока от концентрацията на вещество вътре в нея. Трансферът на веществата се осъществява от специални протеини, които свързват молекулата на веществото и я пренасят в цитоплазмата.
- Активен трансфер. Използва се при много ниски концентрации на субстрата във външната среда. Осъществява се от всички същите протеини, само че в този случай процесът на трансфер е придружен от консумация на енергия.
- Преместване на радикали. Този метод на пренос на вещества е придружен от разделяне на молекула на веществото на компоненти. Трансферът се извършва от пермеазни протеини.
Видове микроорганизми по начин на хранене
За активен растеж и размножаване микроорганизмите се нуждаят от постоянно хранене. В зависимост от вида на храненето на микроорганизмите може да се разграничи следната класификация на групи микроби:
- Автотрофи. Бактериите от този вид произвеждат органични вещества от неорганични чрез използването на външни ресурси. Аминоавтотрофите използват въздушни азотни молекули, фототрофи- слънчева енергия. Хемотрофите получават енергия чрез окисляване на органичната материя.
- Хетеротрофи. Те не произвеждат сами органични вещества, а вземат готова храна от околната среда. Аминохетеротрофите консумират азот от органична материя. Сапрофитите получават органична материя от мъртвите организми, докато паразитите се адаптират към живота върху живите организми.
- Миксотрофи. Тези организми са в състояние да използват различни начини за получаване на органични вещества.
Дишане на микроорганизми
В процеса на дишане възникват редокс реакции, в резултат на които се образува аденозинтрифосфорна киселина (АТФ), която акумулира химическа енергия. Окислените вещества могат да бъдат алкохоли, глюкоза, органични киселини, мазнини.
По тип дишане всички микроорганизми са разделени на две групи:
- Аероби. Микробите, принадлежащи към тази група, могат да съществуват само в присъствието на молекулен кислород, който използват в окислителните реакции.
- Анаероби. Те могат да растат и да се размножават само в среда без кислород, тъй като процесът на образуване на АТФ се осъществява чрез субстратно фосфорилиране.
- Факултативни анаероби. Тези микроорганизми могат да използват и двата метода за окисляване на сложни органични вещества, за да могат да растат и да се размножават както в кислородна, така и в аноксична среда.
- Микроаерофили. Благоприятна среда за такива микроби е среда с понижено кислородно налягане.
- Капнофилскимикроорганизми. Те активно растат и се размножават с повишено съдържание на въглероден диоксид във въздуха.
Благоприятни условия за растеж и размножаване на микроорганизми
Активният растеж на микроорганизмите е възможен само ако има необходима хранителна среда за тях. С постоянното снабдяване с необходимите вещества, клетките ще започнат активно да се делят, микробите ще се размножават и увеличават броя на колонията си.
Температурата на околната среда не трябва да бъде по-ниска от +6 градуса по Целзий, най-добрите условия са топла среда (+23 … +27 ° С). Бактериите с аеробен тип дишане се нуждаят от постоянно снабдяване с молекулен кислород, анаеробите, напротив, кислородът е противопоказан.
Използване на микроорганизми
Някои колонии от бактерии, гъбички и дрожди се използват за организиране на пречиствателни станции. Бактериите са в състояние да преработват отпадъците от оттока в хода на живота си, организирайки екологичен начин да се отърват от голямо количество производствени отпадъци.
Процесът на пречистване се основава на способността на определени видове бактерии да се адаптират към състава на въведените отпадъчни води. Тези групи микроорганизми, за които е подходяща хранителната среда, растат и активно се размножават. Има активно разделяне на сложните вещества на по-прости.
Човекът е източник на храна за микроорганизми
Не всички микроорганизми са от полза за човечеството. Много от тяхадаптират се към живота в човешкото тяло, оказват паразитно действие, причиняват сериозни заболявания.
Паразитите са организми, които живеят вътре или на повърхността на друг жив организъм и се хранят с него. Паразитите, които влизат в човешкото тяло, причиняват значителни щети на здравето му. В някои случаи настъпва смърт.
Някои бактерии, попадайки в храносмилателната система, могат да нарушат нормалната микрофлора на стомашно-чревния тракт и да доведат до пълно разпадане на механизма на преработка и разграждане на хранителните вещества. Вирусите са причинители на заболявания, които човек понася много трудно. Гъбите са паразити, които могат да поставят колониите си върху кожата, нокътните плочи, причинявайки разрушаване на тъканите.
За паразитните микроорганизми ще бъде по-лесно да организират своята жизнена дейност в тялото на отслабен човек, чийто имунитет не е в състояние да се бори с патогенната микрофлора.
В приключване
За да знаете как да използвате микроорганизмите или как да се справяте с тях, трябва да разберете принципа на техните физиологични процеси. Ако създадете всички условия за появата на подходяща среда за тях, тогава микробите активно ще се хранят и размножават. Микробите могат да бъдат убити, но процесът отнема доста време.
