Ikdienā ap mums koncentrējas liels daudzums mikroorganismu, ko nepamanām, jo mikrobu izmēri ir tik mazi, ka tos var redzēt tikai mikroskopā. Neskatoties uz to, dzīvajiem organismiem raksturīgie uztura, elpošanas, izdalīšanās un vairošanās procesi notiek to šūnās.
Visizplatītākie mikroorganismu veidi
Visus mikroorganismus var iedalīt vairākos veidos, kurus sagrupē pēc kopīgajām iezīmēm pēc uzbūves, dzīvesveida un uztura:
- Baktērijas. Tie ir mikroorganismi, kuriem pārsvarā ir vienšūnu ķermenis, kura izmērs nepārsniedz vairākus desmitus mikronu. Visas baktērijas iedala trīs veidos: sfēriskās, stieņveida un vītņotās.
- Vīrusi. Šiem mikrobiem nav šūnu struktūras, to ķermeņa izmēri tiek mērīti nanometros, tāpēc vīrusus var redzēt tikai ar jaudīgu mikroskopu. Vīrusa ķermenis sastāv no olb altumvielām un nukleīnskābes. Bakteriofāgi ir baktēriju vīrusi, mikrofāgi ir sēnīšu vīrusi.
- Sēnes. ŠīsMikroorganismi neizmanto fotosintēzes procesu, lai neorganiskās vielas pārvērstu organiskās vielās, tāpēc tiem nepieciešama gatava pārtika, ko tie saņem no dažādiem substrātiem. Sēnes var kolonizēt augus, dzīvniekus, cilvēkus, izraisot slimības.
- Raugs. Šo mikroorganismu ķermenim visbiežāk ir noapaļota forma, struktūra vairumā gadījumu ir vienšūnu. Raugs sadalās pēc pumpuru veidošanās, var atrasties augsnē, pārtikā, ražošanas atkritumos.
Mikroorganismu fizioloģija
Mikroorganismiem, tāpat kā citiem dzīviem organismiem, ir nepieciešama arī barība un elpošana. Tie aug, vairojas, izdala sabrukšanas produktus un galu galā mirst. Mikroorganismu uztura īpatnības – tā ir augšanai un vairošanai nepieciešamo vielu iegūšanas specifika, kas saistīta ar mikroba uzbūvi.
Mikroorganismu fizioloģiskajiem procesiem ir dažas iezīmes:
- mikrobi var augt skābekļa un bezskābekļa vidē;
- lielākā daļa mikrobu var izdzīvot pat vissmagākajos vides apstākļos;
- mikrobiem ir spēja ātri pielāgoties mainīgajiem apstākļiem.
Mikroorganismu elpošana un uzturs ir vitāli svarīgi procesi, kas nodrošina mikrobu augšanu un attīstību.
Kā viņi ēd?
Noteiktas mikroorganismu grupas barošanas metode ir atkarīga no to struktūras īpatnībām. Mikrobioloģija ir mikrobu dzīves izpēte. Mikrobu uzturs varnotiek dažādos veidos. Daži mikrobi izmanto neorganiskās vielas, ūdeni un skābekli, lai veidotu organiskās vielas uzturam. Citi mikrobi barojas ar gatavām organiskām vielām, kas atrodamas vidē.
Ir vairāki mikrobu barošanas mehānismu veidi:
- Pasīvā difūzija. Uzturvielas iekļūst šūnā, jo atšķiras vielu koncentrācija citoplazmas membrānas abās pusēs.
- Difūzija ar seju. Šis process notiek, ja vielas koncentrācija ārpus šūnas ir augstāka nekā vielas koncentrācija tajā. Vielu pārnesi veic īpaši proteīni, kas saistās ar vielas molekulu un pārnes to uz citoplazmu.
- Aktīvs pārskaitījums. To izmanto ļoti zemās substrāta koncentrācijās ārējā vidē. To veic visi tie paši proteīni, tikai šajā gadījumā pārneses procesu pavada enerģijas patēriņš.
- Radikāļu pārvietošana. Šo vielu pārvietošanas metodi pavada vielas molekulas sadalīšana komponentos. Pārnešanu veic permeāzes proteīni.
Mikroorganismu veidi pēc uztura
Aktīvai augšanai un vairošanai mikroorganismiem nepieciešama pastāvīga barošana. Atkarībā no mikroorganismu uztura veida var izdalīt šādu mikrobu grupu klasifikāciju:
- Autotrofi. Šīs sugas baktērijas, izmantojot ārējos resursus, ražo organiskās vielas no neorganiskām. Aminoautotrofi izmanto gaisa slāpekļa molekulas, fototrofus- saules enerģija. Ķīmijtrofi iegūst enerģiju, oksidējot organiskās vielas.
- Heterotrofi. Viņi paši neražo organiskās vielas, bet ņem gatavu pārtiku no vides. Aminoheterotrofi patērē slāpekli no organiskām vielām. Saprofīti saņem organiskās vielas no mirušiem organismiem, savukārt parazīti pielāgojas dzīvībai uz dzīviem organismiem.
- Miksotrofi. Šie organismi spēj izmantot dažādus veidus, kā iegūt organiskās vielas.
Mikroorganismu elpošana
Elpošanas procesā notiek redoksreakcijas, kuru rezultātā veidojas adenozīntrifosforskābe (ATP), kas uzkrāj ķīmisko enerģiju. Oksidētās vielas var būt spirti, glikoze, organiskās skābes, tauki.
Pēc elpošanas veida visi mikroorganismi tiek iedalīti divās grupās:
- Aerobi. Mikrobi, kas pieder šai grupai, var pastāvēt tikai molekulārā skābekļa klātbūtnē, ko tie izmanto oksidatīvās reakcijās.
- Anaerobi. Tie var augt un vairoties tikai vidē, kas nesatur skābekli, jo ATP veidošanās process notiek substrāta fosforilēšanās ceļā.
- Fakultatīvie anaerobi. Šie mikroorganismi var izmantot abas sarežģītu organisko vielu oksidēšanas metodes, tāpēc tie var augt un vairoties gan skābekļa, gan bezskābekļa vidē.
- Mikroaerofili. Šādiem mikrobiem labvēlīga vide ir vide ar pazeminātu skābekļa spiedienu.
- Kapnofilsmikroorganismiem. Tie aktīvi aug un vairojas ar paaugstinātu oglekļa dioksīda saturu gaisā.
Labvēlīgi apstākļi mikroorganismu augšanai un vairošanai
Aktīva mikroorganismu augšana iespējama tikai tad, ja ir tiem nepieciešama uzturvielu barotne. Ar pastāvīgu nepieciešamo vielu piegādi šūnas sāks aktīvi dalīties, mikrobi vairosies un palielinās to koloniju skaits.
Apkārtējās vides temperatūra nedrīkst būt zemāka par +6 grādiem pēc Celsija, vislabākie apstākļi ir silta vide (+23 … +27 ° С). Baktērijām ar aerobo elpošanas veidu ir nepieciešama pastāvīga molekulārā skābekļa padeve, anaerobās, gluži pretēji, skābeklis ir kontrindicēts.
Mikroorganismu izmantošana
Notekūdeņu attīrīšanas iekārtu organizēšanai tiek izmantotas dažas baktēriju, sēnīšu un rauga kolonijas. Baktērijas savas dzīves laikā spēj pārstrādāt noteces atkritumus, organizējot videi draudzīgu veidu, kā atbrīvoties no liela apjoma ražošanas atkritumiem.
Attīrīšanas process ir balstīts uz noteiktu baktēriju veidu spēju pielāgoties ievadīto notekūdeņu sastāvam. Tās mikroorganismu grupas, kurām ir piemērota barības vide, aug un aktīvi vairojas. Notiek aktīva sarežģītu vielu sadalīšana vienkāršās.
Cilvēks ir mikroorganismu barības avots
Ne visi mikroorganismi dod labumu cilvēcei. Daudzi no viņiempielāgoties dzīvībai cilvēka organismā, iedarbojoties uz parazītiem, izraisot nopietnas slimības.
Parazīti ir organismi, kas dzīvo cita dzīva organisma iekšpusē vai uz tā virsmas un barojas ar to. Parazīti, kas nonāk cilvēka ķermenī, nodara būtisku kaitējumu viņa veselībai. Dažos gadījumos iestājas nāve.
Dažas baktērijas, nokļūstot gremošanas sistēmā, var izjaukt normālu kuņģa-zarnu trakta mikrofloru un novest pie pilnīgas pārstrādes un barības vielu sadalīšanās mehānisma sabrukšanas. Vīrusi ir tādu slimību izraisītāji, kuras cilvēks ļoti grūti panes. Sēnes ir parazīti, kas var izvietot savas kolonijas uz ādas, nagu plāksnēm, izraisot audu iznīcināšanu.
Vājināta cilvēka organismā, kura imunitāte nav spējīga cīnīties ar patogēno mikrofloru, parazītiskajiem mikroorganismiem būs vieglāk organizēt savu dzīves darbību.
Noslēgumā
Lai zinātu, kā lietot mikroorganismus vai kā ar tiem cīnīties, ir jāsaprot to fizioloģisko procesu princips. Ja jūs radīsiet visus apstākļus tiem piemērotas vides rašanās, tad mikrobi aktīvi barosies un vairosies. Baktērijas var tikt iznīcinātas, taču process aizņem diezgan ilgu laiku.
