ყოველდღე ჩვენს ირგვლივ კონცენტრირდება დიდი რაოდენობით მიკროორგანიზმები, რომლებსაც ჩვენ ვერ ვამჩნევთ, რადგან მიკრობების ზომა იმდენად მცირეა, რომ მათი დანახვა მხოლოდ მიკროსკოპის ქვეშაა შესაძლებელი. ამის მიუხედავად, ცოცხალი ორგანიზმებისთვის დამახასიათებელი კვების, სუნთქვის, გამოყოფისა და გამრავლების პროცესები მათ უჯრედებში მიმდინარეობს.
მიკროორგანიზმების ყველაზე გავრცელებული სახეობები
ყველა მიკროორგანიზმი შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ტიპად, რომლებიც დაჯგუფებულია სტრუქტურის, ცხოვრების წესის და კვების საერთო მახასიათებლების მიხედვით:
- ბაქტერია. ეს არის მიკროორგანიზმები, რომლებსაც უპირატესად აქვთ უჯრედული სხეული, რომლის ზომა არ აღემატება რამდენიმე ათეულ მიკრონს. ყველა ბაქტერია იყოფა სამ ტიპად: სფერული, ღეროსებური და ჩახლართული.
- ვირუსები. ამ მიკრობებს არ აქვთ ფიჭური სტრუქტურა, მათი სხეულის ზომები ნანომეტრებში იზომება, ამიტომ ვირუსების დანახვა მხოლოდ ძლიერი მიკროსკოპითაა შესაძლებელი. ვირუსის სხეული შედგება ცილისა და ნუკლეინის მჟავისგან. ბაქტერიოფაგები ბაქტერიული ვირუსებია, მიკროფაგები სოკოვანი ვირუსებია.
- სოკო. ესენიმიკროორგანიზმები არ იყენებენ ფოტოსინთეზის პროცესს არაორგანული ნივთიერებების ორგანულ ნივთიერებებად გადაქცევისთვის, ამიტომ ისინი საჭიროებენ მზა საკვებს, რომელსაც იღებენ სხვადასხვა სუბსტრატებიდან. სოკოებს შეუძლიათ მცენარეების, ცხოველების, ადამიანების კოლონიზაცია და დაავადების გამოწვევა.
- საფუარი. ამ მიკროორგანიზმების სხეულს ყველაზე ხშირად აქვს მომრგვალებული ფორმა, სტრუქტურა უმეტეს შემთხვევაში ერთუჯრედიანია. საფუარი იყოფა კვირტის მიხედვით, შეიძლება იყოს ნიადაგში, საკვებზე, წარმოების ნარჩენებში.
მიკროორგანიზმების ფიზიოლოგია
მიკროორგანიზმებს, ისევე როგორც სხვა ცოცხალ ორგანიზმებს, ასევე სჭირდებათ საკვები და სუნთქვა. ისინი იზრდებიან, მრავლდებიან, გამოყოფენ დაშლის პროდუქტებს და საბოლოოდ კვდებიან. მიკროორგანიზმების კვების თავისებურებები - ეს არის ზრდისა და გამრავლებისთვის საჭირო ნივთიერებების მიღების სპეციფიკა, რომელიც დაკავშირებულია მიკრობის სტრუქტურასთან.
მიკროორგანიზმების ფიზიოლოგიურ პროცესებს აქვს გარკვეული მახასიათებლები:
- მიკრობები შეიძლება გაიზარდოს ჟანგბადში და ანოქსიურ გარემოში;
- მიკრობების უმეტესობას შეუძლია გადარჩეს ყველაზე მძიმე გარემო პირობებშიც კი;
- მიკრობებს აქვთ უნარი სწრაფად შეეგუონ ცვალებად პირობებს.
მიკროორგანიზმების სუნთქვა და კვება სასიცოცხლო მნიშვნელობის პროცესებია, რომლებიც უზრუნველყოფენ მიკრობების ზრდა-განვითარებას.
როგორ იკვებებიან?
მიკროორგანიზმების კონკრეტული ჯგუფის კვების მეთოდი დამოკიდებულია მათ სტრუქტურულ მახასიათებლებზე. მიკრობიოლოგია არის მიკრობების სიცოცხლის შესწავლა. მიკრობული კვება შეუძლიამოხდეს სხვადასხვა გზით. ზოგიერთი მიკრობი იყენებს არაორგანულ ნივთიერებებს, წყალს და ჟანგბადს კვებისათვის ორგანული ნივთიერებების შესაქმნელად. სხვა მიკრობები იკვებებიან გარემოში არსებული მზა ორგანული ნივთიერებებით.
არსებობს მიკრობული კვების მექანიზმების რამდენიმე ტიპი:
- პასიური დიფუზია. ნუტრიენტები უჯრედში შედის ციტოპლაზმური მემბრანის ორივე მხარეს ნივთიერებების კონცენტრაციის სხვაობის გამო.
- სახიანი დიფუზია. ეს პროცესი ხდება მაშინ, როდესაც ნივთიერების კონცენტრაცია უჯრედის გარეთ უფრო მაღალია, ვიდრე მასში არსებული ნივთიერების კონცენტრაცია. ნივთიერებების გადატანა ხორციელდება სპეციალური პროტეინებით, რომლებიც აკავშირებენ ნივთიერების მოლეკულას და გადააქვთ ციტოპლაზმაში.
- აქტიური ტრანსფერი. იგი გამოიყენება გარე გარემოში სუბსტრატის ძალიან დაბალი კონცენტრაციით. მას ახორციელებს ყველა ერთი და იგივე ცილა, მხოლოდ ამ შემთხვევაში გადაცემის პროცესს თან ახლავს ენერგიის მოხმარება.
- რადიკალების ტრანსლოკაცია. ნივთიერებების გადაცემის ამ მეთოდს თან ახლავს ნივთიერების მოლეკულის კომპონენტებად დაყოფა. ტრანსფერი ხორციელდება პერმეაზას პროტეინებით.
მიკროორგანიზმების ტიპები კვების გზით
აქტიური ზრდისა და გამრავლებისთვის მიკროორგანიზმებს სჭირდებათ მუდმივი კვება. მიკროორგანიზმების კვების სახეობიდან გამომდინარე, შეიძლება გამოიყოს მიკრობების ჯგუფების შემდეგი კლასიფიკაცია:
- ავტოტროფები. ამ სახეობის ბაქტერიები აწარმოებენ ორგანულ ნივთიერებებს არაორგანულიდან გარე რესურსების გამოყენებით. ამინოავტოტროფები იყენებენ ჰაერის აზოტის მოლეკულებს, ფოტოტროფებს- მზის ენერგია. ქიმიოტროფები ენერგიას იღებენ ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვით.
- ჰეტეროტროფები. ორგანულ ნივთიერებებს დამოუკიდებლად არ აწარმოებენ, მაგრამ მზა საკვებს გარემოდან იღებენ. ამინოჰეტეროტროფები მოიხმარენ აზოტს ორგანული ნივთიერებებისგან. საპროფიტები ორგანულ ნივთიერებებს მკვდარი ორგანიზმებისგან იღებენ, პარაზიტები კი ცოცხალ ორგანიზმებზე სიცოცხლეს ეგუებიან.
- მიქსოტროფები. ამ ორგანიზმებს შეუძლიათ გამოიყენონ სხვადასხვა გზები ორგანული ნივთიერებების მისაღებად.
მიკროორგანიზმების სუნთქვა
სუნთქვის პროცესში ხდება რედოქსული რეაქციები, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ადენოზინტრიფოსფორის მჟავა (ATP), რომელიც აგროვებს ქიმიურ ენერგიას. დაჟანგული ნივთიერებები შეიძლება იყოს ალკოჰოლი, გლუკოზა, ორგანული მჟავები, ცხიმები.
სუნთქვის ტიპის მიხედვით ყველა მიკროორგანიზმი იყოფა ორ ჯგუფად:
- აერობები. ამ ჯგუფს მიკუთვნებული მიკრობები შეიძლება არსებობდნენ მხოლოდ მოლეკულური ჟანგბადის თანდასწრებით, რომელსაც ისინი იყენებენ ჟანგვის რეაქციებში.
- ანაერობები. მათ შეუძლიათ გაიზარდონ და გამრავლდნენ მხოლოდ უჟანგბადო გარემოში, რადგან ATP წარმოქმნის პროცესი ხდება სუბსტრატის ფოსფორილირების გზით.
- ფაკულტატური ანაერობები. ამ მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ გამოიყენონ რთული ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვის ორივე მეთოდი, რათა გაიზარდონ და გამრავლდნენ როგორც ჟანგბადში, ასევე უჟანგავ გარემოში.
- მიკროაეროფილები. ასეთი მიკრობებისთვის ხელსაყრელი გარემო არის გარემო ჟანგბადის შემცირებული წნევით.
- კაპნოფილურიმიკროორგანიზმები. ისინი აქტიურად იზრდებიან და მრავლდებიან ჰაერში ნახშირორჟანგის გაზრდილი შემცველობით.
ხელსაყრელი პირობები მიკროორგანიზმების ზრდისა და გამრავლებისთვის
მიკროორგანიზმების აქტიური ზრდა შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ არსებობს მათთვის აუცილებელი საკვები ნივთიერება. საჭირო ნივთიერებების მუდმივი მიწოდებით უჯრედები დაიწყებენ აქტიურ დაყოფას, მიკრობების გამრავლებას და მათი კოლონიების რაოდენობას.
გარემოს ტემპერატურა არ უნდა იყოს +6 გრადუს ცელსიუსზე დაბალი, საუკეთესო პირობებია თბილი გარემო (+23 … +27 ° С). აერობული ტიპის სუნთქვის მქონე ბაქტერიებს სჭირდებათ მოლეკულური ჟანგბადის მუდმივი მიწოდება, ანაერობები, პირიქით, ჟანგბადი უკუნაჩვენებია.
მიკროორგანიზმების გამოყენება
ბაქტერიების, სოკოების და საფუარის ზოგიერთი კოლონია გამოიყენება კანალიზაციის გამწმენდი ნაგებობების მოსაწყობად. ბაქტერიებს შეუძლიათ ჩამონადენის ნარჩენების გადამუშავება თავიანთი სიცოცხლის განმავლობაში, ეკოლოგიურად სუფთა გზას აწყობენ დიდი რაოდენობით წარმოების ნარჩენებისგან თავის დასაღწევად.
გაწმენდის პროცესი დაფუძნებულია გარკვეული ტიპის ბაქტერიების უნარზე, მოერგოს შეყვანილი გამონადენის შემადგენლობას. იზრდებიან და აქტიურად მრავლდებიან მიკროორგანიზმების ის ჯგუფები, რომლებისთვისაც მკვებავი საშუალებაა შესაფერისი. ხდება რთული ნივთიერებების აქტიური დაყოფა უფრო მარტივებად.
ადამიანი არის მიკროორგანიზმების კვების წყარო
ყველა მიკროორგანიზმი არ არის სასარგებლო კაცობრიობისთვის. ბევრი მათგანიადაპტირდება ადამიანის ორგანიზმში სიცოცხლესთან, ახდენს პარაზიტულ ეფექტს, იწვევს სერიოზულ დაავადებებს.
პარაზიტები არის ორგანიზმები, რომლებიც ცხოვრობენ სხვა ცოცხალი ორგანიზმის შიგნით ან ზედაპირზე და იკვებებიან. ადამიანის ორგანიზმში შემავალი პარაზიტები მის ჯანმრთელობას მნიშვნელოვან ზიანს აყენებს. ზოგიერთ შემთხვევაში, სიკვდილი ხდება.
ზოგიერთმა ბაქტერიამ საჭმლის მომნელებელ სისტემაში მოხვედრისას შეიძლება დაარღვიოს კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ნორმალური მიკროფლორა და გამოიწვიოს საკვები ნივთიერებების გადამუშავებისა და დაშლის მექანიზმის სრული რღვევა. ვირუსები არის დაავადების გამომწვევი აგენტები, რომლებსაც ადამიანი ძალიან მძიმედ იტანს. სოკო არის პარაზიტები, რომლებსაც შეუძლიათ თავიანთი კოლონიები მოათავსონ კანზე, ფრჩხილის ფირფიტებზე, რაც იწვევს ქსოვილების განადგურებას.
პარაზიტულ მიკროორგანიზმებს გაუადვილდებათ სასიცოცხლო აქტივობის ორგანიზება დასუსტებული ადამიანის ორგანიზმში, რომლის იმუნიტეტი ვერ ებრძვის პათოგენურ მიკროფლორას.
დახურვისას
იმისთვის, რომ იცოდეთ როგორ გამოიყენოთ მიკროორგანიზმები ან როგორ გაუმკლავდეთ მათ, უნდა გესმოდეთ მათი ფიზიოლოგიური პროცესების პრინციპი. თუ შექმნით ყველა პირობას მათთვის შესაფერისი გარემოს გაჩენისთვის, მაშინ მიკრობები აქტიურად იკვებებიან და გამრავლდებიან. მიკრობების მოკვლა შესაძლებელია, მაგრამ პროცესს საკმაოდ დიდი დრო სჭირდება.
