Každý deň sa okolo nás sústreďuje veľké množstvo mikroorganizmov, ktoré si nevšímame, pretože veľkosť mikróbov je taká malá, že ich možno vidieť iba pod mikroskopom. Napriek tomu v ich bunkách prebiehajú procesy výživy, dýchania, vylučovania a rozmnožovania charakteristické pre živé organizmy.
Najbežnejšie typy mikroorganizmov
Všetky mikroorganizmy možno rozdeliť do niekoľkých typov, ktoré sú zoskupené podľa spoločných znakov v štruktúre, životnom štýle a výžive:
- Baktérie. Ide o mikroorganizmy, ktoré majú prevažne jednobunkové telo, ktorého veľkosť nepresahuje niekoľko desiatok mikrónov. Všetky baktérie sú rozdelené do troch typov: guľovité, tyčinkovité a stočené.
- Vírusy. Tieto mikróby nemajú bunkovú štruktúru, ich telesné rozmery sa merajú v nanometroch, takže vírusy je možné vidieť len pomocou výkonného mikroskopu. Telo vírusu sa skladá z proteínu a nukleovej kyseliny. Bakteriofágy sú bakteriálne vírusy, mikrofágy sú plesňové vírusy.
- Huby. TítoMikroorganizmy nevyužívajú proces fotosyntézy na premenu anorganických látok na látky organické, preto vyžadujú hotové jedlo, ktoré prijímajú z rôznych substrátov. Huby môžu kolonizovať rastliny, zvieratá, ľudí a spôsobiť choroby.
- Kvasinky. Telo týchto mikroorganizmov má najčastejšie zaoblený tvar, štruktúra je vo väčšine prípadov jednobunková. Kvasinky sa delia pučaním, môžu byť v pôde, na potravinách, vo výrobnom odpade.
Fyziológia mikroorganizmov
Mikroorganizmy, rovnako ako iné živé organizmy, tiež potrebujú potravu a dýchanie. Rastú, množia sa, vylučujú produkty rozkladu a nakoniec umierajú. Vlastnosti výživy mikroorganizmov - to je špecifickosť získavania látok potrebných na rast a reprodukciu, ktoré súvisia so štruktúrou mikróbov.
Fyziologické procesy mikroorganizmov majú niektoré vlastnosti:
- mikróby môžu rásť v kyslíkovom a anoxickom prostredí;
- väčšina mikróbov dokáže prežiť aj v tých najdrsnejších podmienkach prostredia;
- mikróby majú schopnosť rýchlo sa prispôsobiť meniacim sa podmienkam.
Dýchanie a výživa mikroorganizmov sú životne dôležité procesy, ktoré zabezpečujú rast a vývoj mikróbov.
Ako sa stravujú?
Spôsob výživy určitej skupiny mikroorganizmov závisí od ich štrukturálnych vlastností. Mikrobiológia je veda o živote mikróbov. Mikrobiálna výživa môžeprebiehať rôznymi spôsobmi. Niektoré mikróby využívajú anorganickú hmotu, vodu a kyslík na vytvorenie organickej hmoty pre výživu. Iné mikróby sa živia hotovou organickou hmotou nachádzajúcou sa v prostredí.
Existuje niekoľko typov mikrobiálnych kŕmnych mechanizmov:
- Pasívna difúzia. Živiny vstupujú do bunky v dôsledku rozdielu v koncentrácii látok na oboch stranách cytoplazmatickej membrány.
- Faced difusion. Tento proces nastáva, keď je koncentrácia látky mimo bunky vyššia ako koncentrácia látky v nej. Prenos látok sa uskutočňuje pomocou špeciálnych proteínov, ktoré viažu molekulu látky a prenášajú ju do cytoplazmy.
- Aktívny prevod. Používa sa pri veľmi nízkych koncentráciách substrátu vo vonkajšom prostredí. Vykonávajú ho všetky rovnaké proteíny, iba v tomto prípade je proces prenosu sprevádzaný spotrebou energie.
- Translokácia radikálov. Tento spôsob prenosu látok je sprevádzaný štiepením molekuly látky na zložky. Prenos sa uskutočňuje permeázovými proteínmi.
Typy mikroorganizmov podľa výživy
Pre aktívny rast a rozmnožovanie potrebujú mikroorganizmy neustálu výživu. V závislosti od typu výživy mikroorganizmov možno rozlíšiť nasledujúcu klasifikáciu skupín mikróbov:
- Autotrofy. Baktérie tohto druhu produkujú organické látky z anorganických pomocou vonkajších zdrojov. Aminoautotrofy využívajú molekuly vzdušného dusíka, fototrofy- solárna energia. Chemotrofy získavajú energiu oxidáciou organickej hmoty.
- Heterotrofy. Organické látky si nevyrábajú sami, ale berú z prostredia hotové potraviny. Aminoheterotrofy spotrebúvajú dusík z organickej hmoty. Saprofyty prijímajú organickú hmotu z mŕtvych organizmov, zatiaľ čo parazity sa prispôsobujú životu na živých organizmoch.
- Mixotrofy. Tieto organizmy sú schopné využívať rôzne spôsoby získavania organických látok.
Dýchanie mikroorganizmov
V procese dýchania dochádza k redoxným reakciám, v dôsledku ktorých vzniká kyselina adenozíntrifosforečná (ATP), ktorá akumuluje chemickú energiu. Oxidované látky môžu byť alkoholy, glukóza, organické kyseliny, tuky.
Podľa typu dýchania sú všetky mikroorganizmy rozdelené do dvoch skupín:
- Aeróby. Mikróby patriace do tejto skupiny môžu existovať iba v prítomnosti molekulárneho kyslíka, ktorý využívajú pri oxidačných reakciách.
- Anaeróby. Môžu rásť a množiť sa iba v prostredí bez kyslíka, pretože proces tvorby ATP prebieha fosforyláciou substrátu.
- Fakultatívne anaeróby. Tieto mikroorganizmy môžu využívať oba spôsoby oxidácie zložitých organických látok, takže môžu rásť a množiť sa v kyslíkovom aj anoxickom prostredí.
- Mikroaerofily. Priaznivé prostredie pre takéto mikróby je prostredie so zníženým tlakom kyslíka.
- Kapnofilnýmikroorganizmy. Aktívne rastú a množia sa so zvýšeným obsahom oxidu uhličitého vo vzduchu.
Priaznivé podmienky pre rast a rozmnožovanie mikroorganizmov
Aktívny rast mikroorganizmov je možný len vtedy, ak je pre ne potrebné živné médium. S neustálym prísunom potrebných látok sa bunky začnú aktívne deliť, mikróby sa množiť a zvyšovať počet ich kolónií.
Teplota okolia by nemala byť nižšia ako +6 stupňov Celzia, najlepšie podmienky sú teplé prostredie (+23 … +27 ° С). Baktérie s aeróbnym typom dýchania potrebujú stály prísun molekulárneho kyslíka, anaeróby, naopak, kyslík je kontraindikovaný.
Použitie mikroorganizmov
Niektoré kolónie baktérií, húb a kvasiniek sa používajú na organizáciu čističiek odpadových vôd. Baktérie sú schopné v priebehu svojho života spracovať odpad z odtoku, organizujúc tak ekologický spôsob, ako sa zbaviť veľkého množstva výrobného odpadu.
Proces čistenia je založený na schopnosti určitých druhov baktérií prispôsobiť sa zloženiu privádzaných odpadových vôd. Tie skupiny mikroorganizmov, pre ktoré je živné médium vhodné, rastú a aktívne sa množia. Dochádza k aktívnemu štiepeniu zložitých látok na jednoduchšie.
Človek je zdrojom potravy pre mikroorganizmy
Nie všetky mikroorganizmy sú prospešné pre ľudstvo. Mnohé z nichprispôsobiť sa životu v ľudskom tele, má parazitický účinok, spôsobuje vážne choroby.
Parazity sú organizmy, ktoré žijú vo vnútri alebo na povrchu iného živého organizmu a živia sa ním. Parazity, ktoré vstupujú do ľudského tela, spôsobujú značné poškodenie jeho zdravia. V niektorých prípadoch nastane smrť.
Niektoré baktérie, ktoré sa dostanú do tráviaceho systému, môžu narušiť normálnu mikroflóru gastrointestinálneho traktu a viesť k úplnému narušeniu mechanizmu spracovania a rozkladu živín. Vírusy sú pôvodcami chorôb, ktoré človek znáša veľmi ťažko. Huby sú parazity, ktoré môžu umiestniť svoje kolónie na kožu, nechtové platničky a spôsobiť deštrukciu tkaniva.
Parazitické mikroorganizmy budú ľahšie organizovať svoju životnú aktivitu v tele oslabeného človeka, ktorého imunita nie je schopná bojovať s patogénnou mikroflórou.
Na záver
Aby ste vedeli, ako mikroorganizmy používať alebo ako s nimi zaobchádzať, musíte pochopiť princíp ich fyziologických procesov. Ak im vytvoríte všetky podmienky pre vznik vhodného prostredia, tak sa mikróby budú aktívne živiť a množiť. Baktérie môžu byť zabité, ale proces trvá pomerne dlho.
