Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Обмін речовин у мікроорганізмів складається з двох основ-них процесів: 1) отримання з навколишнього середовища необхід-мих поживних речовин і синтезу з них складових частин клітини і 2) виділення в навколишнє середовище продуктів життє-діяльності.
Перший з цих процесів, власне, і є харчуванням.
Обмін речовин у мікроорганізмів відбувається шляхом осмосу через всю поверхню клітини.
Осмос означає повільне проникнення (просочування) рідини і розчинених в ній речовин через напівпроникну-мую перетинку. У мікроорганізмів явище осмосу виникає внаслідок різниці концентрацій речовин всередині мікробної клітини і поза нею.
Роль напівпроникною перетинки при цьому виконує обо-лочка мікроба. Крізь неї всередину клітини надходять у вигляді розчинів потрібні речовини і видаляються також у вигляді розчинів продукти життєдіяльності.
Розчинені в клітці речовини створюють всередині неї визна-ділене тиск, який називається осмотичним. Чим більше концентрація розчинених речовин, тим вище осмоті-чеський тиск. При підвищенні концентрації речовин всередині клітини, в силу осмотических законів, через оболонку підсилю-ється ззовні приплив води, яка прагне як би розбавити концентрований розчин в клітці до концентрації розчину поза нею і тим самим зрівняти осмотичнийтиск по обидві сторони оболонки.
Біохімічні процеси, які відбуваються всередині клітини, по-статечно призводять до накопичення в клітині речовин - продуктів життєдіяльності. На основі тих же осмотических законів ці речовини в міру накопичення починають рухатися в сторону їх меншій концентрації, т. Е. За межі клітини.
У свою чергу, клітина стане отримувати потрібні їй ре-ства, концентрація яких в клітці нижче, ніж в живильному субстраті.
Таким чином, розчинник (вода) рухається в бік більш високої концентрації розчину, а розчинені віщо-ства - в сторону їх меншій концентрації.
У живій мікробної клітці концентрація речовин завжди НЕ-скільки вище, ніж у навколишньому середовищі. Тому відбувається слабкий надлишковий приплив води із зовнішнього середовища всередину клітини, внаслідок чого її еластична оболонка напружується. Такий стан клітини називається туpгopом, а тиск, що розтягує оболонку, тургорного.
Нормальний стан мікробної клітини завжди характеризується певним тургорного тиском.
Якщо мікробна клітина потрапляє в концентрований рас-твор, осмотичний тиск якого вище, ніж в самій клітині, то протоплазма її починає втрачати воду, віддаючи її зовнішньому середовищі. Урезультаті протоплазма стискується і відстає від оболонки. Таке явище називається Плазмоліз клітини.
Навпаки, при надмірному припливі води в мікробну клітину протоплазма переповнюється водою, розбухає і розтягує клітинну оболонку аж до її розриву. Це явище, обрат-ве плазмолізу, називається плазмоптісом.
На явищі плазмолізу засновано консервування продук-тов кухонною сіллю і цукром. Концентровані розчини цих речовин зневоднюють протоплазму мікробних клітин і викликають їх загибель.
Джерелами харчування мікроорганізмів можуть служити са-мі різноманітні речовини. Одні мікроби харчуються неорг-технічними сполуками, отримуючи потрібні вуглець і азот з неорганічних речовин, і потім будують з них органіч-ські сполуки. Такі мікроорганізми називаються автотрофними.
Серед автотрофних бактерій зустрічаються такі, які засвоюють вуглекислий газ, подібно зеленим рослинам, із використанням користуванням сонячної енергії (фотосинтез). До них відносяться, наприклад, деякі пігментні бактерії, зелені і пурпур-ні серобактерии. В їх клітинах знаходяться пігменти, виконан-няющие роль хлорофілу зелених рослин.
Деякі автотрофні мікроорганізми для синтезу нуж-них органічних сполук замість сонячної енергії викорис-товують енергію хімічних реакцій окислення мінеральних ве-вин (хемосинтез). До числа таких мікробів належать водневі бактерії, що окислюють водень з утворенням води, нитрифицирующие бактерії, що окислюють аміак в азот-ву кислоту, і ін.
Багато мікроби в якості джерел живлення можуть ис-користувати тільки готові органічні сполуки. Ці мікро-організми називаються гетеротрофних.
Серед гетеротрофних мікроорганізмів є такі, які живуть за рахунок органічних залишків тваринного і раститель-ного світу. Їх називають сапрофіти. До них відносяться мікроорганізми, які розкладають різні органічні ре-ства в грунті і воді, і мікроорганізми, що викликають псування харчових продуктів. Сапрофіти є багато бактерії, цвілеві грибки і дріжджі.
Більшість сапрофитов використовує в якості джерел азоту різні білкові речовини, а в окремих випадках - неорганічні азотисті сполуки (солі амонію і азотної кислоти).
Частина гетеротрофних мікроорганізмів здатна роз-тися тільки в живому організмі, харчуючись його органічними речовинами. Такі гетеротрофи називаються паразитами. До їх числа відносяться мікроорганізми - збудники различ-них захворювань людини, тварин і рослин. Паразити особливо вимогливі до джерел азоту, вони можуть суще-ствовать лише за рахунок білків того організму, в якому пара-зітіруют.
Всі мікроорганізми потребують джерелах мінеральні-них речовин, а також вітамінів.
Потреба мікроорганізмів в мінеральних речовинах незначна; досить сказати, що 10 млрд. бактеріальних клітин містять всього 1 мг мінеральних речовин. Однак без них зростання мікроорганізмів неможливий.
Багато мікроорганізмів отримують мінеральні елементи (фосфор, сірку, калій, магній, залізо) з мінеральних солей, інші краще засвоюють ці елементи з органічних ве-вин.
Джерелом мікроелементів (міді, цинку, нікелю, марганцю та інших) для мікробів є зазвичай той же субстрат, з якого вони отримують всі інші елементи живлення.
Вода та інші поживні речовини є джерелом кисню і водню.
Для нормального росту мікроорганізми потребують ви-Таміно групи В (B1, В2, В3 і т.д.), С, РР і ін. При відсутність про-наслідком якого-небудь вітаміну в живильному середовищі у мікроорга-низмов різко порушується обмін речовин і зростання мікробних клітин стає неможливим. Деякі ж мікроби можуть нормально розвиватися на живильному середовищі, що не містить вітамінів. Вони здатні самі виробляти вітаміни і на-накопичуються їх в своєму тілі, іноді в дуже значних коли-чествах. Окремі з таких мікробів використовуються для про-промислово отримання вітамінів (В2, В12).
Вивчення і практичне використання мікроорганізмів пов'язане з необхідністю їх вирощування в штучних умовах. Для цього в лабораторіях або підприємствах запро-тавлівают так звані поживні середовища.
За допомогою таких спеціально приготованих поживних середовищ вдається отримувати чисті культури мікроорганізмів, т. Е. Мікроорганізми тільки певного виду, без домішок дру-гих мікроорганізмів.
Чисту культуру отримують шляхом висаджування на пита-тільну середу однієї або декількох клітин даного мікроба.
Універсальної живильного середовища немає, так як створити уні-версальная живильний субстрат, придатний для всіх мікроорганізмів, неможливо в силу специфічності вимог раз-особистих мікроорганізмів.
Багато мікроорганізмів добре розвиваються на м'ясних бульйонах, молоці, овочевих і фруктових відварах, вареному кар-тофель, хлібі і т. Д.
Для вирощування мікроорганізмів користуються і спокуса-ного складеними живильними середовищами. Штучні середовища можуть бути рідкі та тверді. До числа рідких живильник-них середовищ відноситься, наприклад, мясопептонний бульйон, до складу якого входять м'ясний бульйон, пептони і сіль. Тверді пита-тільні середовища отримують додаванням в рідку середу агар-агар або желатину, які у водних розчинах утворюють холодці.