العوامل التي تؤثر على نمو الكائنات الحية الدقيقة

تشبه الكائنات الدقيقة الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا من حيث أنها تحتاج إلى مجموعة متنوعة من المواد من بيئتها لتعمل و تحقيق هدفين أساسيين - توفير طاقة كافية لإدارة عملياتهم واستخراج اللبنات الأساسية لإصلاح نفسها أو الإنجاب. بالإضافة إلى ما تأخذه ، تزدهر الكائنات الحية الدقيقة أيضًا في بيئات معينة. تختلف هذه البيئات بقدر ما تتنوع الكائنات الحية ، وحتى كمية العناصر وتوزيعها في أي بيئة معينة يمكن أن يكون مهمًا للغاية. يستخدم العلماء هذه المعلومات لزراعة الكائنات الحية الدقيقة في المختبرات لإجراء التجارب.

تحتاج جميع الكائنات الحية الدقيقة إلى الغذاء. يمكن أن تختلف مصادر الغذاء ، لكن الكائنات الحية تستخرج الكربون والنيتروجين بشكل أساسي من مواد مثل البروتينات والدهون والكربوهيدرات. تبحث بعض الكائنات الحية الدقيقة عن هذه الجسيمات وتمتصها. قد يقوم البعض الآخر بتفاعلات كيميائية مع العناصر المحيطة مثل ثاني أكسيد الكربون للحصول على ما يحتاجون إليها ، بينما لا يزال بإمكان الآخرين إنتاج السكريات البسيطة الخاصة بهم من خلال عملية التمثيل الضوئي المشابهة النباتات. يمكن أخذ النيتروجين ، الذي يستخدم في تصنيع البروتينات ، من الغلاف الجوي المحيط أو من مواد عضوية أخرى.

بشكل عام ، كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت سهولة نمو الكائنات الحية الدقيقة إلى نقطة معينة. درجات الحرارة العالية جدًا والمنخفضة جدًا كلاهما يعيقان عمليات الإنزيم التي تعتمد عليها الكائنات الحية الدقيقة البقاء على قيد الحياة ، ولكن الأنواع الفردية من الكائنات الحية الدقيقة نمت لتفضل مستويات مختلفة من درجة الحرارة. يقسم العلماء عادة هؤلاء إلى ثلاث مجموعات مختلفة: محبي نفسية ، وميسوفيليون ، ومحبون للحرارة. يفضل المتعلمون النفسيون درجات الحرارة من 0 إلى 5 درجات مئوية ؛ mesophiles مثلها في الوسط ، 20-45 درجة مئوية ؛ والمحبون للحرارة يحبونها ساخنة ، وتزدهر في درجات حرارة حول 55 درجة أو أعلى.

تفضل الكائنات الحية الدقيقة أيضًا مستوى معينًا من الأس الهيدروجيني في المادة أو البيئة التي تنمو فيها - أي أنها تفضل أن يكون لها صفات حمضية معينة في محيطها. معظم الكائنات الحية الدقيقة ، بما في ذلك معظم مسببات الأمراض البشرية ، هي العدلات ، وهي كائنات تفضل مستوى الأس الهيدروجيني المحايد. يحب البعض مستويات عالية من الأس الهيدروجيني ، ولكن في أغلب الأحيان ، إذا كانت الظروف حمضية جدًا ، فإن إنزيمات الكائن الحي تنهار.

يعد التدفق الحر للمياه أمرًا حيويًا للكائنات الحية الدقيقة حتى تتمكن خلاياها من تبادل المواد وعمليات التمثيل الغذائي الخاصة بها. تتطلب جميع الكائنات الحية الدقيقة مستوى معينًا من الماء ، ولكن القليل منها يمكنه البقاء على قيد الحياة في ظروف الرطوبة المنخفضة عن طريق الحفاظ على كل المياه التي يجدها والبقاء في بيئة غنية بالرطوبة. كقاعدة عامة ، على الرغم من ذلك ، كلما زادت الرطوبة ، زاد عدد الكائنات الحية الدقيقة هناك.

بالإضافة إلى الماء ، تتطلب الكائنات الحية الدقيقة عادة وجود عناصر معينة في الهواء - غازات تمتصها لإنتاج العناصر الغذائية اللازمة. النيتروجين عنصر ضروري ، مثله مثل الأكسجين. هناك العديد من الكائنات الحية الدقيقة التي تتطلب بيئة غنية بالأكسجين للبقاء على قيد الحياة ، لكن البعض الآخر يزدهر بالفعل في محيط منخفض الأكسجين. بين هذين الطرفين توجد مجموعة متنوعة قد تفضل كمية أكبر أو أقل من الأكسجين وستكون قادرة على الازدهار بشكل متساوٍ بغض النظر عن كمية الأكسجين الموجودة.