Svakodnevno je oko nas koncentriran veliki broj mikroorganizama koje ne primjećujemo, jer su mikrobi tako mali da se mogu vidjeti samo pod mikroskopom. Unatoč tome, u njihovim se stanicama odvijaju procesi prehrane, disanja, izlučivanja i razmnožavanja svojstveni živim organizmima.
Najčešće vrste mikroorganizama
Svi mikroorganizmi se mogu podijeliti u nekoliko tipova, koji su grupirani prema zajedničkim značajkama u strukturi, načinu života i ishrani:
- Bakterije. To su mikroorganizmi koji pretežno imaju jednostanično tijelo, čija veličina ne prelazi nekoliko desetaka mikrona. Sve su bakterije podijeljene u tri vrste: sferične, štapićaste i uvijene.
- Virusi. Ovi mikrobi nemaju staničnu strukturu, dimenzije tijela im se mjere u nanometrima, pa se virusi mogu vidjeti samo snažnim mikroskopom. Tijelo virusa sastoji se od proteina i nukleinske kiseline. Bakteriofagi su bakterijski virusi, mikrofagi su gljivični virusi.
- Gljive. OveMikroorganizmi ne koriste proces fotosinteze za pretvaranje anorganskih tvari u organske, pa im je potrebna gotova hrana koju dobivaju iz raznih supstrata. Gljive mogu kolonizirati biljke, životinje, ljude, uzrokujući bolesti.
- Kvasac. Tijelo ovih mikroorganizama najčešće ima zaobljen oblik, struktura je u većini slučajeva jednostanična. Kvasac se dijeli pupanjem, može biti u tlu, na hrani, u proizvodnom otpadu.
Fiziologija mikroorganizama
Mikroorganizmi, kao i drugi živi organizmi, također trebaju hranu i disanje. Rastu, množe se, izlučuju produkte raspadanja i na kraju umiru. Značajke prehrane mikroorganizama - to je specifičnost dobivanja potrebnih tvari za rast i reprodukciju, povezana sa strukturom mikroba.
Fiziološki procesi mikroorganizama imaju neke značajke:
- mikrobi mogu rasti u kisikovim i anoksičnim okruženjima;
- većina mikroba može preživjeti čak iu najtežim okolišnim uvjetima;
- mikrobi imaju sposobnost brzog prilagođavanja promjenjivim uvjetima.
Disanje i prehrana mikroorganizama vitalni su procesi koji osiguravaju rast i razvoj mikroba.
Kako jedu?
Način ishrane određene skupine mikroorganizama ovisi o njihovim strukturnim značajkama. Mikrobiologija je proučavanje života mikroba. Mikrobna prehrana možeodvijati na različite načine. Neki mikrobi koriste anorgansku tvar, vodu i kisik za stvaranje organske tvari za prehranu. Drugi mikrobi se hrane već pripremljenom organskom tvari koja se nalazi u okolišu.
Postoji nekoliko vrsta mehanizama za hranjenje mikroba:
- Pasivna difuzija. Hranjive tvari ulaze u stanicu zbog razlike u koncentraciji tvari s obje strane citoplazmatske membrane.
- Difuzija lica. Ovaj proces se događa kada je koncentracija tvari izvan stanice veća od koncentracije tvari unutar stanice. Prijenos tvari provode posebni proteini koji vežu molekulu tvari i prenose je u citoplazmu.
- Aktivan prijenos. Koristi se pri vrlo niskim koncentracijama supstrata u vanjskom okruženju. Izvode ga svi isti proteini, samo što je u ovom slučaju proces prijenosa popraćen potrošnjom energije.
- Translokacija radikala. Ovaj način prijenosa tvari popraćen je cijepanjem molekule tvari na komponente. Prijenos se provodi permeaznim proteinima.
Vrste mikroorganizama prema načinu ishrane
Za aktivan rast i razmnožavanje, mikroorganizmi trebaju stalnu prehranu. Ovisno o vrsti ishrane mikroorganizama može se razlikovati sljedeća klasifikacija skupina mikroba:
- Autotrofi. Bakterije ove vrste proizvode organske tvari iz anorganskih korištenjem vanjskih resursa. Aminoautotrofi koriste molekule dušika zraka, fototrofi- solarna energija. Kemotrofi dobivaju energiju oksidacijom organske tvari.
- Heterotrofi. Oni sami ne proizvode organske tvari, već uzimaju gotovu hranu iz okoliša. Aminoheterotrofi troše dušik iz organske tvari. Saprofiti dobivaju organsku tvar iz mrtvih organizama, dok se paraziti prilagođavaju životu na živim organizmima.
- Miksotrofi. Ovi organizmi mogu koristiti različite načine za dobivanje organskih tvari.
Disanje mikroorganizama
U procesu disanja nastaju redoks reakcije uslijed kojih nastaje adenozin trifosforna kiselina (ATP) koja akumulira kemijsku energiju. Oksidirane tvari mogu biti alkoholi, glukoza, organske kiseline, masti.
Prema tipu disanja svi mikroorganizmi se dijele u dvije skupine:
- Aerobni. Mikrobi koji pripadaju ovoj skupini mogu postojati samo u prisutnosti molekularnog kisika, koji koriste u oksidativnim reakcijama.
- Anaerobi. Mogu rasti i razmnožavati se samo u okruženju bez kisika, budući da se proces stvaranja ATP-a odvija fosforilacijom supstrata.
- Fakultativni anaerobi. Ovi mikroorganizmi mogu koristiti obje metode oksidacije složenih organskih tvari, tako da mogu rasti i razmnožavati se i u kisikovom i u anoksičnom okruženju.
- Mikroaerofili. Povoljno okruženje za takve mikrobe je okruženje sa smanjenim tlakom kisika.
- Capnophilicmikroorganizmi. Aktivno rastu i razmnožavaju se s povećanim sadržajem ugljičnog dioksida u zraku.
Povoljni uvjeti za rast i razmnožavanje mikroorganizama
Aktivan rast mikroorganizama moguć je samo ako za njih postoji hranjivi medij. Uz stalnu opskrbu potrebnim tvarima, stanice će se početi aktivno dijeliti, mikrobi će se razmnožavati i povećavati broj svojih kolonija.
Temperatura okoline ne smije biti niža od +6 stupnjeva Celzija, najbolji uvjeti su toplo okruženje (+23 … +27 ° C). Bakterije s aerobnim tipom disanja trebaju stalnu opskrbu molekularnim kisikom, anaerobi, naprotiv, kisik je kontraindiciran.
Upotreba mikroorganizama
Neke kolonije bakterija, gljivica i kvasca koriste se za organiziranje postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda. Bakterije su sposobne prerađivati otpadni otpad tijekom svog života, organizirajući ekološki prihvatljiv način da se riješe velike količine proizvodnog otpada.
Proces pročišćavanja temelji se na sposobnosti određenih vrsta bakterija da se prilagode sastavu unesenih efluenta. One skupine mikroorganizama za koje je hranjivi medij prikladan rastu i aktivno se razmnožavaju. Dolazi do aktivnog cijepanja složenih tvari na jednostavnije.
Čovjek je izvor hrane za mikroorganizme
Ne koriste svi mikroorganizmi čovječanstvu. Mnogi od njihprilagođavaju se životu u ljudskom tijelu, djelujući parazitski, uzrokujući ozbiljne bolesti.
Paraziti su organizmi koji žive unutar ili na površini drugog živog organizma i hrane se njime. Paraziti koji ulaze u ljudsko tijelo uzrokuju značajnu štetu njegovom zdravlju. U nekim slučajevima dolazi do smrti.
Neke bakterije, ulazeći u probavni sustav, mogu poremetiti normalnu mikrofloru gastrointestinalnog trakta i dovesti do potpunog sloma mehanizma obrade i razgradnje hranjivih tvari. Virusi su uzročnici bolesti koje osoba vrlo teško podnosi. Gljive su paraziti koji mogu postaviti svoje kolonije na kožu, ploče nokta, uzrokujući uništavanje tkiva.
Nametničkim mikroorganizmima će biti lakše organizirati svoju životnu aktivnost u tijelu oslabljene osobe, čiji se imunitet ne može boriti protiv patogene mikroflore.
Na kraju
Da biste znali kako koristiti mikroorganizme ili kako se nositi s njima, morate razumjeti princip njihovih fizioloških procesa. Ako stvorite sve uvjete za nastanak prikladnog okruženja za njih, tada će se mikrobi aktivno hraniti i razmnožavati. Klice se mogu ubiti, ali proces traje dosta vremena.
