Svakodnevno se oko nas koncentriše veliki broj mikroorganizama koje ne primjećujemo, jer su mikrobi toliko mali da se mogu vidjeti samo pod mikroskopom. Uprkos tome, procesi ishrane, disanja, izlučivanja i razmnožavanja svojstveni živim organizmima odvijaju se u njihovim ćelijama.
Najčešće vrste mikroorganizama
Svi mikroorganizmi se mogu podijeliti u nekoliko tipova, koji su grupisani prema zajedničkim karakteristikama u strukturi, načinu života i ishrani:
- Bakterije. To su mikroorganizmi koji pretežno imaju jednoćelijsko tijelo, čija veličina ne prelazi nekoliko desetina mikrona. Sve bakterije se dijele u tri tipa: sferične, štapićaste i uvijene.
- Virusi. Ovi mikrobi nemaju ćelijsku 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 virusi bakterija, mikrofagi su virusi gljivica.
- Gljive. OveMikroorganizmi ne koriste proces fotosinteze za pretvaranje anorganskih tvari u organske, pa im je potrebna gotova hrana koju dobivaju iz različitih supstrata. Gljive mogu kolonizirati biljke, životinje, ljude, uzrokujući bolesti.
- Kvasac. Tijelo ovih mikroorganizama najčešće ima zaobljen oblik, struktura je u većini slučajeva jednoćelijska. Kvasac se dijeli pupanjem, može biti u tlu, na hrani, u proizvodnom otpadu.
Fiziologija mikroorganizama
Mikroorganizmi, kao i drugi živi organizmi, takođe trebaju hranu i disanje. Oni rastu, množe se, izlučuju produkte raspadanja i na kraju umiru. Osobine ishrane mikroorganizama - to je specifičnost dobijanja potrebnih supstanci za rast i reprodukciju, povezana sa strukturom mikroba.
Fiziološki procesi mikroorganizama imaju neke karakteristike:
- mikrobi mogu rasti u kisikovim i anoksičnim okruženjima;
- većina mikroba može preživjeti čak iu najtežim uvjetima okoline;
- mikrobi imaju sposobnost da se brzo prilagode promenljivim uslovima.
Disanje i ishrana mikroorganizama su vitalni procesi koji obezbeđuju rast i razvoj mikroba.
Kako jedu?
Način ishrane određene grupe mikroorganizama zavisi od njihovih strukturnih karakteristika. Mikrobiologija je nauka o životu mikroba. Mikrobna ishrana možeodvijaju na različite načine. Neki mikrobi koriste anorgansku materiju, vodu i kiseonik da formiraju organsku materiju za ishranu. Drugi mikrobi se hrane već pripremljenom organskom materijom koja se nalazi u okolini.
Postoji nekoliko vrsta mehanizama za mikrobno hranjenje:
- Pasivna difuzija. Hranjive tvari ulaze u ćeliju zbog razlike u koncentraciji tvari s obje strane citoplazmatske membrane.
- Faced diffusion. Ovaj proces se dešava kada je koncentracija supstance izvan ćelije veća od koncentracije supstance u njoj. Prijenos tvari se vrši pomoću posebnih proteina koji vezuju molekulu tvari i prenose je u citoplazmu.
- Aktivan transfer. Koristi se pri vrlo niskim koncentracijama supstrata u vanjskom okruženju. Izvode ga svi isti proteini, samo što je u ovom slučaju proces prijenosa praćen potrošnjom energije.
- Translokacija radikala. Ovaj način prijenosa tvari je praćen cijepanjem molekula tvari na komponente. Transfer se vrši pomoću proteina permeaze.
Vrste mikroorganizama prema ishrani
Za aktivan rast i reprodukciju, mikroorganizmi trebaju stalnu ishranu. U zavisnosti od vrste ishrane mikroorganizama može se razlikovati sljedeća klasifikacija grupa mikroba:
- Autotrofi. Bakterije ove vrste proizvode organske tvari iz neorganskih korištenjem vanjskih resursa. Aminoautotrofi koriste molekule dušika zraka, fototrofi- solarna energija. Hemotrofi dobijaju energiju oksidacijom organske materije.
- Heterotrofi. Oni ne proizvode sami organske tvari, već uzimaju gotovu hranu iz okoline. Aminoheterotrofi troše dušik iz organske tvari. Saprofiti primaju organsku materiju iz mrtvih organizama, dok se paraziti prilagođavaju životu na živim organizmima.
- Miksotrofi. Ovi organizmi su u stanju da koriste različite načine za dobijanje organskih supstanci.
Disanje mikroorganizama
U procesu disanja dolazi do redoks reakcija, usled kojih nastaje adenozin trifosforna kiselina (ATP) koja akumulira hemijsku energiju. Oksidirane supstance mogu biti alkoholi, glukoza, organske kiseline, masti.
Po tipu disanja svi mikroorganizmi se dijele u dvije grupe:
- Aerobes. Mikrobi koji pripadaju ovoj grupi mogu postojati samo u prisustvu molekularnog kiseonika, koji koriste u oksidativnim reakcijama.
- Anaerobes. 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 supstanci, tako da mogu rasti i razmnožavati se i u kisikovim i u anoksičnim sredinama.
- Mikroaerofili. Povoljno okruženje za takve mikrobe je okruženje sa smanjenim pritiskom kiseonika.
- Capnophilicmikroorganizmi. Aktivno rastu i razmnožavaju se sa povećanim sadržajem ugljičnog dioksida u zraku.
Povoljni uslovi za rast i razmnožavanje mikroorganizama
Aktivan rast mikroorganizama je moguć samo ako postoji hranljiva podloga za njih neophodna. Uz stalnu opskrbu potrebnim supstancama, stanice će se početi aktivno dijeliti, mikrobi će se razmnožavati i povećavati broj svojih kolonija.
Temperatura okoline ne bi trebalo da bude niža od +6 stepeni Celzijusa, najbolji uslovi su toplo okruženje (+23 … +27 °C). Bakterije sa aerobnim tipom disanja trebaju stalnu opskrbu molekularnim kisikom, anaerobi, naprotiv, kisik je kontraindiciran.
Upotreba mikroorganizama
Neke kolonije bakterija, gljivica i kvasca koriste se za organizaciju postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda. Bakterije su u stanju da obrađuju otpadni otpad tokom svog života, organizirajući ekološki prihvatljiv način da se riješe velike količine proizvodnog otpada.
Proces prečišćavanja zasniva se na sposobnosti određenih vrsta bakterija da se prilagode sastavu unesenih efluenta. One grupe mikroorganizama za koje je hranljivi medij pogodan rastu i aktivno se razmnožavaju. Postoji aktivno cijepanje složenih supstanci 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 uđu u ljudsko tijelo uzrokuju značajnu štetu njegovom zdravlju. U nekim slučajevima dolazi do smrti.
Neke bakterije, ulazeći u probavni sistem, mogu poremetiti normalnu mikrofloru gastrointestinalnog trakta i dovesti do potpunog sloma mehanizma prerade i razgradnje nutrijenata. Virusi su uzročnici bolesti koje osoba vrlo teško podnosi. Gljive su paraziti koji mogu postaviti svoje kolonije na kožu, ploče nokta, uzrokujući uništavanje tkiva.
Parazitskim mikroorganizmima će biti lakše da organizuju svoju životnu aktivnost u organizmu oslabljene osobe, čiji imunitet nije u stanju da se bori protiv patogene mikroflore.
Na zatvaranju
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 prilično dugo.
