Mikroorganismide kasv: tegurid, faasid ja tingimused
Mikroorganismide kasv
Kasv on kuju muutmise protsess väikesest suureks. Kasv tähendab indiviidi enda mahu suurendamist. Kasv sõltub üldiselt toidu ja keskkonna tingimustest. Kui toidu- ja keskkonnatingimused on nende mikroorganismide jaoks sobivad, kasvavad mikroorganismid suhteliselt lühikese ja täiusliku aja jooksul.
Üherakuliste mikroorganismide kasv erineb paljurakuliste (mitmerakuliste) mikroorganismide omast. Üherakulistes (üherakulistes) mikroorganismides näitab kasvu nende rakkude suurenemine. Iga rakk jaguneb pärast teatud suuruse saavutamist terviklikuks mikroorganismiks, millel on sama kuju ja füsioloogilised omadused. Elusorganismide kasvu võib vaadelda kahest aspektist, nimelt üksikute sei ja rühmade kui populatsiooni kasvust.
Rakkude kasvu määratletakse kui mahu ja teiste raku osade suurenemist, mida tõlgendatakse ka kui sisu ja sisu koguse kasvu rakus. Rahvaarvu kasv tuleneb individuaalsest kasvust, näiteks ühest rakust kaheks, kahest neljaks, neljast kaheksani ja nii edasi, kuni neid on palju.
Mikroorganismides võib üksikute (rakkude) kasv muutuda otse populatsiooni kasvuks. Nii et raku kasvu üksikisiku ja ühe populatsiooniüksuse vahel, mis tekib mõnikord liiga kiirete muutuste tõttu, on raske jälgida ja eristada. Näiteks bakteripopulatsiooni kasvu korral kirjeldatakse teatud aja jooksul esinevate rakkude arvu või rakumassi. Mõnikord leitakse, et rakkude kontsentratsioon vastab rakkude arvule ruumalaühikus, samas kui rakkude tihedus on aine kogus ruumalaühikus. Mikroorganismirakkude arvu lisamist ja kasvu üldiselt saab kirjeldada kasvukõvera kujul.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Primaarne ja sekundaarne kasv
Mikroorganismide kasvufaas
Üldiselt on mikroorganismide kasvufaasid järgmised:
1. Lag-faas (ettevalmistusperiood, kohanemine, kohanemisfaas)
Selles faasis ei ole kasvukiirus eksponentsiaalset kasvu näidanud, kuid on ettevalmistavas etapis. See sõltub algtingimustest, kui mikroorganisme kasvatatakse sobival substraadil või söötmel, toimub kasv. Teisest küljest, kui vanu mikroorganisme inokuleeritakse, isegi kui toit sobib, nõuab nende mikroorganismide kasv ettevalmistusperioodi või viivitusfaasi.
Selles faasis vajaminevat aega kasutatakse ensüümi sünteesimiseks. Nii et see jõuab eksponentsiaalse kasvu saavutamiseks piisava kontsentratsioonini. See etapp kestab paar tundi kuni mitu päeva, olenevalt mikroorganismi tüübist ja elukeskkonnast. Selles faasis ei ole kuju muutused ja inimeste arvu kasv märkimisväärselt nähtavad. Sest seda faasi võib nimetada ka uues keskkonnas toimuva tegevuse kohanemisfaasiks (kohanemiseks) või keha reguleerivaks faasiks.
2. Kiirendatud kasvufaas (logaritm, eksponentsiaalne, logaritmiline faas)
Iga preparaadi lõpus jagunevad mikroorganismirakud, seda perioodi nimetatakse kasvuperioodiks, kus kõik rakud ei ole ettevalmistusperioodil ühesugused. Nii et nende mikroorganismide rakupopulatsioonide arvu järk-järguline suurenemine jõuab mikroorganismide kasvufaasi lõpuni. Pärast seda, kui iga inimene on viivitusfaasis uue keskkonnaga kohanenud, siis alustage muuta kuju ja suurendada üksikute lahtrite arvu nii, et kõver järsult suureneks (ülesmäge). Seda kasvu peavad tasakaalustama paljud tegurid, sealhulgas:
Bioloogilised tegurid, nimelt keha kuju ja olemus olemasoleva keskkonnaga, samuti elu seos olemasolevate kehade vahel, kui liikide arv on rohkem kui üks.
Mittebioloogilised tegurid, sealhulgas toitaineallikate sisaldus meediumis, temperatuur, hapniku tase, valgus jne. Kui ülaltoodud tegurid on optimaalsed, siis kõvera kasv näib järsk, nagu pildil näidatud. Selles faasis on saavutatud regulaarne kasv. Siis saavutatakse eksponentsiaalne kasv. See faas näitab mikroorganismide võimet optimaalselt paljuneda.
Igal rakul on võime korralikult elada ja paljuneda. Kasvu vähendamise faas ilmneb enne statsionaarsesse faasi jõudmist logaritmilise faasi tippseisus, kus isendite arvu kasv hakkab suurenema vähenenud või vähenenud, mis on põhjustatud paljudest teguritest, sealhulgas söötme toitaineallikate vähenemisest, et saavutada kasvu küllastumistase keha. Kasvufaas vaibub, kui logaritmiline faas jõuab haripunkti, seejärel iga raku toodetud toitained Mikroorganismid põhjustavad mikroorganismide kasvu, nii et sellel kasvuperioodil see vaibub või väidetavalt on see faas. kasvama.
3. Statsionaarne faas
Kehas endas sisalduvate toitaineallikate ja tegurite vähendamine, siis saabub tipp kasvutegevus sinnamaani, kus seda enam ületada ei saa, nii et selles faasis graafika horisontaalne. Elusorganismide populatsioon on püsivas, statsionaarses maksimaalses olekus.
4. Surmafaas
See faas algab pärast seda, kui toodetud mikroorganismide arv saavutab püsiva arvu, nii et lõplik mikroorganismide arv jääb teatud aja jooksul maksimaalseks. Pärast aja möödumist ületab aeglaselt surnud rakkude arv elusrakkude arvu.
Seda faasi nimetatakse kiirendatud surmafaasiks. Kiirendatud surmafaasis väheneb rakkude arv, kuna mikroorganismide rakkude arv sureb. Rakkude arvu vähenemine ei jõudnud aga nulli, sest vähesed rakud suutsid teatud aja jooksul kohaneda ja ellu jääda. See faas on kõvera lõpp, kus üksikisikute arv järsult väheneb, nii et graafik näib taas alguspunkti naasvat. Mikroorganismide kasvu kirjeldus ei vasta sageli seletatule, kui kaasnevad keskkonnategurid ei vasta nõuetele.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Seene määratlus - klassifikatsioon, tegurid, omadused, struktuur, kasv, elupaik, roll, näited
Mikroorganismide kasvu mõjutavad tegurid
looduslik tegur
1. Temparatuur
Üldiselt jääb mikroorganismide eluea temperatuuripiir vahemikku 0–90 ° C. Minimaalne temperatuur on madalaim temperatuur, mille juures mikroorganismide aktiivsus võib veel toimuda. Maksimaalne temperatuur on kõrgeim temperatuur, mida saab veel kasutada mikroorganismide aktiivsuseks, kuid madalaimal füsioloogilise aktiivsuse tasemel. Parimat elamistegevuse temperatuuri nimetatakse optimaalseks temperatuuriks.
Temperatuuriaktiivsuse piirkonna põhjal võib mikroorganismid jagada kolme põhirühma:
Tüüpilise mikroorganismi termiline surmapunkt on temperatuuriväärtus, mis võib teatud tingimustes liigi tappa 10 minuti jooksul. Kui termilise surma aeg on aeg, mis on vajalik teatud tüüpi mikroorganismide hävitamiseks fikseeritud temperatuuril. Mõlemal mõistel on praktikas oluline tähendus, eriti toiduainete säilitamise ja farmaatsiatööstuses.
Termilise surmapunkti mõjutavate tegurite hulka kuuluvad: aeg, temperatuur, niiskus, eoste kuju ja tüüp, mikroorganismide vanus, pH ja söötme koostis. Sööde koostis mõjutab ka bakterite tundlikkust kuumutamisele. Osakeste või tahkete ainete ja teatud ühendite olemasolu keskkonnas suurendab resistentsust (resistentsust) mikroorganismide kuumutamiseks, kuna eseme või aine olemasolu takistab soojuse tungimist keskkonda. Madal temperatuur põhjustab häireid ainevahetuses, tüüp sõltub temperatuurist ja selle töötlemisviisist. Mikroorganismide surm madalatel temperatuuridel on põhjustatud pöördumatutest muutustest protoplasma kolloidses olekus. Järsk temperatuuri langus üle külmumise võib põhjustada surma, kuid temperatuuri järkjärguline langus toob kaasa ainult ajutise metaboolse aktiivsuse.
Kui bakterisuspensioon jahutatakse kiiresti temperatuurist 45 ° C, jõuab surnud bakterite arv 95% -ni, kuid järkjärguline jahutamine põhjustab surmade arvu vähenemist. Surm temperatuuri järsu languse tõttu, võib-olla seetõttu, et vesi muutub füsioloogiliseks tegevuseks ettevalmistamata. Näiteks külmumisel võivad rakukahjustused tekkida jääkristallide olemasolu tõttu rakkude vahel vees. Jahutusprotsessi külmumistemperatuuril ja vaakumis etapiti kasutatakse laialdaselt kultuuride säilitamiseks ja seda protsessi nimetatakse lüofiliseerimiseks. Lüofiliseerimise tulemus on lüofiilsetest rakkudest koosnev jahu, mida on väga lihtne vett meelitada, samuti ei põhjusta valgu denaturatsioon, kuna selle protsessi protoplasma veemolekulid muudetakse otse veeauruks, ilma et see läbiks vedelat faasi (sublimatsioon).
2. Valgus
Enamik baktereid on kemotroofid, seetõttu ei sõltu nende kasv päikesevalgusest. Mõne liigi puhul võib päikesevalgus selle ultraviolettvalguse mõjul tappa.
3. Niiskus
Vesi on bakterite eluks väga oluline, eriti seetõttu, et bakterid saavad toitu väljastpoolt võtta ainult lahuse kujul (holophytis). Kõik bakterid kasvavad hästi märjas keskkonnas ja niiskes õhus. Ja ei saa kasvada kuival söötmel. Mikroorganismidel on optimaalne niiskuse väärtus.
Üldiselt on pärmi ja bakterite paljunemiseks vajalik kõrge õhuniiskus üle 85%, seente ja aktinomütseetide puhul aga madal õhuniiskus alla 80%. Vaba veesisaldus lahuses on lahuse aururõhu ja puhta vee aururõhu suhte väärtus ehk 1/100 suhtelisest niiskusest. Bakterite vaba veesisalduse väärtus lahuses jääb tavaliselt vahemikku 0,90 kuni 0,999, samal ajal kui halofiilsete bakterite puhul on see lähedal 0,75-le.
Paljud mikroorganismid võivad pikka aega kuivades tingimustes ellu jääda, näiteks eoste, koniidide, artrospooride, kamidiosporide ja tsüstide kujul. Nagu külmutamisel, põhjustab protoplasma kuivamise protsess ainevahetuse aktiivsuse peatumise. Aeglane kuivamine põhjustab raku kahjustusi osmootse rõhu ja muude lahustuva aine taseme tõusuga seotud mõjude tõttu.
4. Ph
pH mõjutab väga mikroorganismide kasvu. Üldiselt mõjutavad happed bakterite paljunemist halvasti. Parem on elada neutraalses (pH 7,0) või kergelt aluselises (pH 7,2-7,4) atmosfääris, kuid üldiselt võib see elada pH 6,6 kuni 7,5 juures. Inimestel patogeensed bakterid kasvavad hästi pH väärtusega 6,8–7,4, mis on sama mis vere pH. Keha kasvu pH piir on näide ensüümi aktiivsuse pH piirist. Sel põhjusel on keha tuntud oma minimaalse, optimaalse ja maksimaalse pH väärtuse poolest. Bakterite pH väärtus on vahemikus 6,5-7,5, pärm 4,0-4,5, samas kui teatud seente ja aktinomütseetide pH on lai.
Mikroorganismide eluea pH-alade põhjal eristatakse kolme peamist rühma:
- Atsidofiilsed mikroorganismid, mis on kehad, mis võivad kasvada pH vahemikus 2,0-5,0
- Mesofiilsed (neutrofiilsed) mikroorganismid, mis on kehad, mis võivad kasvada pH vahemikus 5,5–8,0
- Alkalifiilsed mikroorganismid, st kehad, mis võivad kasvada pH vahemikus 8,4–9,5.
5. O2 õhust
Elamiseks vajavad elusolendid O2, mis võetakse õhust hingamise kaudu. O2 funktsioon on selge, nimelt koeainete põletamine, nii et tekib soojus ja energia. Elamist keskkonnas, mis sisaldab normaalses koguses O2, nimetatakse aeroobseks eluks. Organisme, kes ei ela vaba O2 sisaldavas keskkonnas, nimetatakse anaeroobseks organismiks. Põhinedes nende reaktsioonile vabale O2-le, jagatakse bakterid kolme rühma, nimelt:
-
Aeroobsed bakterid (kohustuslik aeroobne)
Nimelt bakterid, kes elavad ainult vaba O2 sisaldavas keskkonnas. Näiteks: Vibroiro koolera, Corynebacterium diphtheriea -
Anaeroobsed bakterid (kohustuslikud anaeroobid)
Nimelt bakterid, mis saavad elada ainult keskkonnas, mis ei sisalda vaba hapnikku. Näiteks: Clostridium tetani, Treptonema pallida. -
Aeroobne fakultatiivne
Nimelt bakterid, kes elavad keskkonnas, mis sisaldab vaba hapnikku või mitte. Näiteks: Salmonella typhi, Neisseria menitidis. Aeroobsed fakultatiivsed bakterid kasvavad paremini keskkonnas, mis sisaldab vähe vaba hapnikku. Seetõttu on sobivam nimetada seda mikroaerofiilseteks bakteriteks.
6. Osmootne rõhk
Vesi bakterirakkudest sisse ja välja osmoosiprotsessi kaudu, osmootse rõhu erinevuse tõttu sees oleva vedeliku ja bakteritest väljaspool olevate rakkude vahel. Protoplasm sisaldab alati selles lahustunud aineid, seetõttu on osmootne rõhk alati kõrgem kui puhas vesi. Kui bakterid pannakse destilleeritud vette, satub vesi bakterirakkudesse. See põhjustab bakterite turset, võib-olla lõhkemist ja suremist. Seda sündmust nimetatakse Plasmoptysisiks.
Teiselt poolt, kui bakterid pannakse hüpertoonilisse lahusesse, põhjustab see rakuseina plasmat ja bakterite surma. Seda sündmust nimetatakse plasmolüüsiks. Üldiselt pärsivad hüpertoonilised lahused kasvu, kuna need võivad põhjustada plasmolüüsi. Kõrget osmootset rõhku kasutatakse praktikas laialdaselt toiduainete säilitamiseks, näiteks kala lisamiseks soola lisamiseks, suhkrulisandiga puuviljade säilitamiseks. Mõni mikroorganism suudab kohaneda kõrge soola- või suhkrutasemega, sealhulgas osmofiilne pärm (võib kasvada). kõrge soolsusega), isegi mõned mikroorganismid taluvad substraadis soolasisaldusega kuni 30%, on see rühm haloduurne.
7. Ümbritsevate mikroorganismide mõju
Organismide elu looduses ei saa lahutada teiste organismide olemasolust. Nii nagu inimesed ei saa elada ilma taimedeta ega loomadeta. Looduses olevad organismid on tasakaalus, mida nimetatakse bioloogiliseks tasakaaluks.
Keemiline tegur
Muutke tsütoplasma membraani läbilaskvust, nii et ainete liikumine mikroorganismide rakkudesse ja sealt välja muutub kaootiliseks. Oksüdeerimine, mõned tugevad oksüdeerivad ained võivad teatud rakuelemente oksüdeerida, nii et elementide funktsioon on häiritud. Näiteks ensüümi oksüdeerimine.
Keemiliste sidemete esinemisel võivad teatud metalliioonid seonduda mõne ensüümiga. Nii et ensüümi funktsioon on häiritud. Blokeerides mõned keemilised reaktsioonid, näiteks sulfaatpreparaadid blokeerivad foolhappe sünteesi mikroorganismide rakkudes. Hüdrolüüs, tugev hape või alus võivad raku struktuuri hüdrolüüsida kuni selle hävitamiseni. Protoplasma kolloidsete omaduste muutmine nii, et see klompiks ja rakud sureksid.
Kasvu mõjutavad keemilised tegurid:
- Raskemetallid
- Kloor ja klooriühendid
- Fenool ja sarnased ühendid
- Zulfonomiid
- Alkohol
- Pesuaine
- Aldehit
- Värv
- Jood
- Peroksiid
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Majanduskasvu teooria Ekspertide sõnul
Aretusmeedium ja kasvunõuded
Mikroorganismide kasvatamiseks ja paljunemiseks oli vaja substraati, mida nimetatakse keskkonnaks. Sobiva keskkonna tõttu on mikroorganismide kasv maksimaalne, viljakas ja kiire. Toitekeskkonda (bioloogiline lahus) saab valmistada teatud ühenditest.
Aretusmeediumid võib jagada kolme tüüpi, nimelt:
- Sünteetiline aretuskeskkond
- See sööde on valmistatud ühenditest
- Keemilised ühendid.
Kompleksne söötme see söötm on valmistatud ühenditest, mis sisaldavad pärmiekstrakti, pärmi autotooli, peptooni ja lihaekstrakti. Tahke söötme keskkond on valmistatud vedelkultuurilahusest ja seejärel lisatakse tahkestaja, mis annab vesilahusele moosilaadse konsistentsi.
Üks mikroorganismide kasvu tingimusi on vesinikioonide tase keskkonnas. Väikestel tasememuutustel võib olla suur mõju. Sel põhjusel on väga oluline kasutada optimaalset algset pH-väärtust ja säilitada see kogu kasvu vältel. Elusorganismidel läheb kõige paremini pH 7 juures. Lisaks vesiniku ioonide tasemele on vajalik ka süsinikdioksiidi ja veesisaldus, temperatuur ja osmootne rõhk. Mikroorganismide kasv sõltub toidu koostisosadest.
Põhimõtteliselt peab kultuurilahus sisaldama vähemalt järgmist: põhilised toitainevajadused. Nende hulka kuuluvad süsinik, hapnik, vesinik, lämmastik, väävel, fosfaat, kaalium, magneesium ja raud.
- Süsiniku- ja energiaallikad.
Täiendavad ained, nimelt toidulisandid, mis sisaldavad põhikomponente ja mida mõned mikroorganismid ei suuda lihtsatest komponentidest sünteesida. Püüdes mikroorganismide kasvu säästvalt toetada, saab seda teha rikastatud meediumite pakkumisega. Rikastamistingimused on tingimused, mille korral organismid võivad rida tegureid (energiaallikad, süsiniku- ja lämmastikuallikad) määrates konkurentide juuresolekul edasi kasvada. vesiniku aktseptori ja gaasi atmosfäär, valgus, temperatuur, pH ja nii edasi) saab kindlaks määrata teatud keskkonnatingimused ja istutada segapopulatsioone mulda või mudas.
Kasulikud istutusmaterjalid on materjalid, mis on pärit kohtadest, kus on toimunud looduslik rikastumine, näiteks: CO töötlevad mikroorganismid gaasivabriku reovees, hemoglobiini töötlejad pajagalani jäätmetes ja süsivesinike oksüdeerivad ained naftaväljadel ja naftatank. Kõrgelt spetsialiseerunud mikroorganismide jaoks tuleb luua väga selektiivsed rikastamistingimused. Mineraalne keskkond, mis on vaba seondunud lämmastikust ja ilma valguseta, on väga selektiivne keskkond lämmastikku siduvate tsüanobakterite jaoks.
Kui sama keskelahus on varustatud energiaallika või energiaallika ja süsinikuallikaga, siis pimedas ja aeroobsetes tingimustes kasvab Azotobacter ja kui see on puhas Biak. Mikroorganismide kasvatamiseks ja paljunemiseks on vaja substraati, mida nimetatakse keskkonnaks. Meedium ise peab enne kasutamist olema steriilne, see tähendab, et teised soovimatud mikroorganismid ei ole sellest üle kasvanud. Koostisosade koostis, kas looduslike koostisosade (nagu oad, idu, kartul, liha, munad, porgand) või kunstlike materjalide kujul orgaanilised või anorgaanilised keemilised ühendid), mida kasutatakse mikroorganismide kasvuks ja paljunemiseks meedia. Laias laastus jaguneb meedia järgmiselt:
-
elav meedia
Elusmeediumit kasutatakse viroloogilaborites tavaliselt erinevate viiruste paljundamiseks, bakterioloogias aga ainult teatud tüüpi bakterid ja eriti katseloomad. -
Meedia on välja lülitatud
Tahke söötme kontsentratsiooni põhjal jaguneb meedia kaldus, sügavaks ja laialivalguvaks keskkonnaks. Seda sööta kasutatakse tavaliselt bakterite, pärmi, seente jaoks.
Vedelikule söötmele, kui söötmele ei lisata tahkestajat, kasutatakse mikrovetikate, bakterite ja pärmi kultiveerimiseks tavaliselt vedelat keskkonda. Pooltahke või poolvedelik keskkond, kui tahkestusaine lisamine on ainult 50% või vähem kui peaks. See on üldiselt vajalik mikroorganismide paljunemiseks, mis nõuavad palju veesisaldust ja anaeroobset või fakultatiivset elu.
Põhineb koostisosade koostisel või koostisel. Vastavalt iga komponendi füsioloogilisele funktsioonile ( toitaineid), siis on iga tüüpi söötmete koostis sama, see on:
- Veesisaldus
- Lämmastikusisaldus, mis on saadud valkudest, aminohapetest ja muudest lämmastikku sisaldavatest ühenditest.
- Energiaallikate / elemendi C sisaldus, olenemata sellest, kas see on saadud süsivesikutest, rasvadest, valkudest või muudest ühenditest.
- Kasvutegurid, tavaliselt vitamiinid ja aminohapped.
Nõuete põhjal võib meediumikorraldus olla järgmine:
- Looduslik meedium, nimelt meedium, mis koosneb looduslikest koostisosadest nagu kartul, jahu, liha, munad, kala, mugulad.
- Sünteetilised keskkonnad, nimelt keemilistest ühenditest koosnevad keskkonnad, näiteks klostriidiumbakterite kasvu ja paljunemise keskkond.
- Poolsünteetilised keskkonnad, nimelt looduslike ja sünteetiliste materjalide segust koosnevad keskkonnad.
Lähtudes meediumi kasutamise olemusest mitte ainult mikroorganismide kasvuks ja paljunemiseks, vaid ka ka söötme omaduste põhjal saadud kultuuride eraldamiseks, valimiseks, hindamiseks ja eristamiseks, see on:
-
Üldine meedium, kui söötet a saab kasutada ühe või mitme mikroorganismide rühma kasvu ja paljundamiseks üldiselt.
-
Puhvermeedium, kui andmekandjat kasutatakse eesmärgiga "anda võimalus" tüübile või rühmale mikroorganismid kasvavad ja arenevad kiiremini kui muud tüüpi või rühmad, mis on mõlemad ühesugused koostisosa.
-
Selektiivsed söötmed on söötmed, mida võib kasvatada ainult üks või mitu kindlat tüüpi mikroorganismi, kuid mis pärsivad või tapavad teisi tüüpe.
-
Diferentsiaalsed keskkonnad on söötmed, mida kasutatakse teatud mikroorganismide kasvatamiseks ja nende omaduste avastamiseks.
-
Katsekeskkond, nimelt söötmed, mida kasutatakse teatud ühendite või objektide testimiseks mikroorganismide abil.
-
Loenduskeskkond, nimelt materjalis leiduvate mikroorganismide loendamiseks kasutatav meedium. See meedium võib olla üldise, selektiivse või diferentsiaalse meedia ja eksamineerijate vormis.
Mikroorganismide meedias korralikuks kasvamiseks ja arenguks on vaja teatavaid nõudeid, nimelt: See meedias peab sisaldama kõiki kasvu ja paljunemiseks vajalikke toitaineid mikroorganismid. Et meedia peab olema steriilne.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Selgrootud ja selgrootud
Mikroorganismide kasvu tingimused
Mikroorganismide kasvu ei saa määratleda nagu makroorganismide rühmas. Mikroorganismide kasv on rakkude arvu suurenemine või nende mikroorganismide kolooniate moodustumine. Vaadates väga väikese mikroorganismide rühma keha suurust, on mikroorganismidel tundlikum iseloom kui makroorganismide rühmal. See mõjutab suurel määral mikroorganismide kasvuks sobivat keskkonda. Igal mikroorganismil on kasvufaasis erinevad keskkonnanõuded, üldiselt hõlmavad mikroorganismide kasvu mõjutavad keskkonnatingimused:
Energiaallikad
Energiat vajab iga organism, et oleks võimalik rakkudes metaboliseerida, sealhulgas mikroorganismide kasvu. Mikroorganismide mitmekesisust nähes varieeruvad saadud energiaallikad. Põhimõtteliselt saadakse energia süsinikuühendite ümberkorraldamisest kas aeroobselt (hapnikuga) või anaeroobselt. Kuigi mikroorganismid saavad energiaallikana kasutatavaid süsinikuühendeid, võib need jagada kahte rühma:
- fototroof
Sel juhul on tegemist mikroorganismide rühmaga, kes saavad energiaallika (süsinikuühendid) sama sagedusega päikesevalgust või muud valgust kasutades. Selle rühma näideteks on vetikad ja teatud bakterid. -
Kemotroof
Sel juhul on tegemist mikroorganismide rühmaga, kes hangivad energiaallikaid keskkonnast saadud keemilise energia abil. Keemiline energia võib olla erinev, näiteks lämmastik, süsinik, väävel või metaan. Selle rühma näideteks on bakterid ja pärmid (mikroseened).
Toitumine
Toitained või toiduallikad on mikroorganismide, näiteks makroorganismide, kasvuprotsessi jaoks väga olulised. Mikroorganismidel on vaja toitaineid, et toetada kõiki kehas toimuvaid metaboolseid tegevusi. Mikroorganismidele vajalikud toitained lisatakse tavaliselt täielikult kasvukeskkonnale. Iga mikroorganismi kasvus on teatud toitainete spetsiifilisus. Näiteks kasvavad piimhappebakterid hästi laktoosi (piima) sisaldavas keskkonnas. Kui gramnegatiivsed bakterid on vastupidised, on iga mikroorganismi toitumisvajadus erinev. see hõlmab ka mikroorganismidele vajalike mineraalide tasakaalu.
Happesuse aste (pH)
Keskkonnas on happesuse tase erinev, sõltuvalt selle koostisest. See mõjutab, millised mikroorganismid kasvavad hästi. Üldiselt kasvavad mikroorganismid neutraalse pH taseme juures (umbes 7), samas kui mõned mikroorganismid seda ei tee nende kasvuprotsessi jaoks on happeline või leeliseline pH, nende optimaalse pH põhjal jagunevad mikroorganismid: :
-
Atsidofiilsed
Kas mikroorganismide rühm, mis kasvab keskkonnas (keskkonnas) hästi ja mille happeline pH on väiksem kui number kuus (pH <6). Selles rühmas elab tavaliselt nii seente rühm kui ka mõned bakterid, näiteks Helicobacter pylori, mis põhjustab maohaavandeid, mis võivad püsida maohappe kaudu, mille pH on 2. -
Neutrofiil
Kasvuks neutraalse optimaalse pH-ga (pH 6–7) mikroorganismide rühm on see mikroorganism üldiselt. -
Basofiilsed erinevalt atsidofiilsetest
Selle rühma pH on kõrge, et oleks võimalik hästi kasvada. Basofiilse rühma kasvu pH on üle 7 (pH> 7), näiteks mikroobide rühmas, mis elab lubjakivi merepõhjas või muus leeliselises keskkonnas.
Temperatuur
Temperatuuri mõju mikroobide kasvule on väga oluline, sest temperatuur võib mõjutada ensüüme, mis aitavad ainevahetusprotsesse. Igal mikroorganismil on kasvu tingimuseks optimaalne temperatuur, mis põhineb temperatuuril, mikroorganismid jagunevad:
-
Psühhofiilne
Mikroobide rühm, mis kasvab keskkonnas, mille temperatuur on 0 kuni 25 kraadi. Vahepeal on selle rühma optimaalne temperatuur vahemikus 10 kuni 20 kraadi, selle rühma mikroorganismid võivad elada väga külmas keskkonnas. Näited mikroobidest, mis võivad külmkapis ellu jääda. -
Mesofiilne
Mikroorganismide rühmad, mis kasvavad hästi temperatuuril vahemikus 20 kuni 40 kraadi, see temperatuur on enamiku mikroorganismide temperatuur üldiselt. -
Termofiilne
Mikroorganismide rühm, mis kasvab kõrgel temperatuuril, on optimaalne temperatuuril vahemikus 50 kuni 60 kraadi. Seda rühma leidub vulkaanilistes kraatrites või kuumaveeallikates, näiteks väävlibakterites.
Vesi
Vesi on organismide põhikomponent, vesi toimib lahustina ja selle roll on väga tihedalt seotud ainete ja ainete transportimisega Käimasoleva ainevahetuse jaoks on vee vajadus vajalik ka mikroorganismide kasvu jaoks, ilma veeta toimub metaboolne protsess takistatud.
Hapnik
Hapnik võib mõjutada mikroobide kasvu, mõned mikroobid vajavad hapniku kasvu, teised aga ei talu selle gaasi olemasolu. Seetõttu jagunevad mikroorganismid hapniku vajaduse põhjal järgmisteks:
-
Aeroobne
Kasvav mikroorganismide rühm vajab looduses vaba hapniku hapnikku (O2). Aeroobe saab uuesti eristada vajaduse taseme järgi, nimelt:
1. Mikroeroobid, mis vajavad väikest kogust vaba hapnikku.
2. Hapnikku vajava rühma kapnofiilid on ainult hapniku vajadus lahustatud süsinikuühendites, näiteks süsinikdioksiidis, suurem kui vaba hapnik ise. Näiteks jäätmebakterikolooniates.
3. Fakultatiivsed anaeroobid on rühm mikroobe, kes kohanevad oma keskkonnaga, kui hapnik on saadaval nad muutuvad aeroobseks, samal ajal suudavad nad ellu jääda, kui vaba hapnikku pole saadaval (aneroobne faas). ).
-
Anaeroobne
Kas mikroobide rühm, mis kasutab hapnikku, mis on lahustatud teistes ühendites, näiteks CO (x), NO (x) või PO (x). See rühm ei talu tegelikult vaba hapnikku.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Suletud seemnetaimed
Mikroorganismide paljunemine mikroorganismide kasvu komponentidena
Mikroorganismide kasvu määrab ka võime rakke paljundada. Mikroorganismide paljunemine võib toimuda mittesugulisel (mis on kõige tavalisem) ja sugulisel teel (esineb ainult vähestel inimestel).
Näiteks bakterites toimub mittesuguline paljunemine binaarse lõhustumise teel, kus vanemrakk jaguneb kaheks järglaseks. Seejärel moodustub igast tütarrakust veel kaks tütarrakku ja nii edasi, kuni nad paljunevad. Kui rakk jaguneb, toimub DNA replikatsiooni sünkroniseerimine, nii et iga tütarrakk saab vähemalt ühe koopia (koopia) genoomist.
Rakkude levimine selle jaotuse abil määratakse kiirus genereerimise aja järgi. On tüüpe, mille genereerimise aeg on aeglane või väga aeglane. On ka neid, kelle genereerimise aeg on väga lühike või kiire. Bakteritel on teiste mikroorganismidega võrreldes ainulaadsed mittesugulise paljunemise viisid. Samuti leviku kiiruse ja genereerimise aja osas, kuid mikroorganismide rakkude jagunemine ei toimu mitte ainult binaarses vormis, vaid võib esineda ka mitme punga kujul.
Viirused kasvavad ja paljunevad teiste kehade elusrakkudes, individuaalne paljunemine toimub jagunemise või jagunemise teel DNA replikatsioon. Seksuaalne paljunemine võib toimuda ka killustumise teel, nimelt kiudude või hüüfide lõikamine või hõõgniit. Näiteks mis juhtub seentega või mikroalgega. Hõõgniit lõigatakse mitmeks osaks, iga tükk kasvab ja areneb nii nagu ka selle vanem. Levinuim mittesuguline paljunemine toimub eoste kaudu.
Eoseid, mida saab võrrelda kõrgete taimede seemnetega, toodetakse mitmesugustes mikroorganismides. Bakterite jaoks moodustuvad eosed raku sees, nii et neid nimetatakse endospoorideks. Mis puutub seentesse, siis näiteks moodustuvad eosed väljaspool keha, nii et neid nimetatakse eksospoorideks. Kui eos langeb niiskesse kohta, siis see idaneb ja kasvab uueks isendiks.
Suguline paljunemine, mis tavaliselt toimub seentes ja mikrovetikates ning piirdub bakteritega, võib toimuda:
- Oogaamia, kui naisrakk on munakujuline.
- Anisogaamias, kui naisrakk on suurem kui isasrakk.
- Isogaamia, kui isas- ja naisrakkudel on sama kuju.
Abielu (viljastamise) tulemusena moodustub sigoot (raku poolt viljastatud naisrakk või munarakk). isas- või seemnerakud), mis siis sigoot idaneb, et pärast läbimist uus isend moodustuks jaotus. Eosed, alustades eostest, idanevad mikroorganismid, moodustades rakumassi või viljakehad toodavad siis uuesti reproduktiivorganeid, mida nimetatakse tsükliks või tsükliks elu. Bakterites on elutsükkel vähem selge, seentel ja mikrovetikatel on see erinev.
Komposti seentes (Agaricus bisporus), mis on kultiveeritud ja majanduslikku väärtust omav seenetüüp nimega seen või šampinjon, on elutsükkel väga selge, alustades idanevatest eostest, moodustades hüüfe või seeneniidistikke, moodustades varajasi viljakehi kuni moodustades päris viljakehi nähtav. Samuti rohevetikates (Chlamydomonas) seda tüüpi vetikad, mida sageli leiame akvaariumipaakidest või tiikidest kalad, samuti algloomad (Trypanosoma gambiense), mis põhjustavad unehäireid, mida nakatab kärbseseen.
Elutsüklis etapid, mis esinevad eoste idanemisest kuni reproduktiivorganite tootmiseni kultuur, viiakse läbi seksuaalse või mittesugulise paljunemise taseme kaudu vastavalt mikroorganismid. Faktorid - mõjutavad tegurid, eriti abiootilised keskkonnategurid, näiteks:
- Meedias sisalduvate elementide täielikkus
- Keskmise pH väärtus
- Keskmine veesisaldus
- temperatuur
- Valgus
- Oksügeenide ringlus
- Niiskus
Bibliograafia
- Budiyanto, 2001. Mikroorganismide roll meie elus. Malang: Muhammadiyah Malangi ülikool.
- Budiyanto MAK, 2002. Rakendatud mikrobioloogia. Malang: Muhammadiyahi ülikool Malang Press.
- Budiyanto MAK, 2005. Üldine mikrobioloogia. Malang: Muhammadiyahi ülikool Malang Press.
- Budiyanto, MAK. 2005. Üldine mikrobioloogia. Malang: Muhammadiyahi ülikool Malang Press.
- Darneti. 2006. Sissejuhatus mikrobioloogiasse. Andalase ülikooli kirjastus: Padang.
- Dwidjoseputro. 1998. Mikrobioloogia alused. Sild: Jakarta.
- Hadioetomo, Sri Ratna. 1993. Põhiline mikrobioloogia praktikas. PT. Gramedia: Jakarta
- Irianto, Koes. 2007. Mikrobioloogia. Bandung: Yrama Widya.
- Jawetz. 2001. Meditsiiniline mikrobioloogia. Salemba Medika. Jakarta.
- Mangunwidjaja, Djumali. 2006. Biotöötlus. Bandung: IPB Press.
- Pelczar, Michael. 2005. Mikrobioloogia alused. UI-Press: Jakarta.
- Pratiwi, Slyvia T. 2006. Farmatseutiline mikrobioloogia. Erlagga: Jakarta.
- Purwoko, Tjahjadi. 2007. Mikroobide füsioloogia. Maa kirjaoskus: Jakarta.
- Rachdie. (2006). Mikroobide kasvu mõjutavad tegurid.
- Schlegel, Hans. 1994. Üldine mikrobioloogia kuues väljaanne. Gajah Mada ülikooli kirjastus. Yogyakarta.
- Stanier Roger, Edward Alderberg ja John Ingraham. 1982. Mikroobide maailm 1. Bharata kirjatööd. Jakarta.
- Waluyo, Lud. 2005. Üldine mikrobioloogia. Muhammadiyah Malangi ülikoolPuud. Vaene.