Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη μικροοργανισμών

Οι μικροοργανισμοί είναι παρόμοιοι με τους πιο περίπλοκους οργανισμούς στο ότι χρειάζονται μια ποικιλία υλικών από το περιβάλλον τους για να λειτουργήσουν και επιτύχετε δύο πρωταρχικούς στόχους - προμηθεύστε αρκετή ενέργεια για να διαχειριστείτε τις διαδικασίες τους και εξαγάγετε δομικά στοιχεία για να επιδιορθώσετε ή παράγω. Εκτός από αυτό που λαμβάνουν, οι μικροοργανισμοί ευδοκιμούν επίσης σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα. Αυτά τα περιβάλλοντα ποικίλλουν όσο οι οργανισμοί κάνουν, και ακόμη και η ποσότητα και η κατανομή των στοιχείων σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο περιβάλλον μπορεί να είναι πολύ σημαντική. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν αυτές τις πληροφορίες για την ανάπτυξη μικροοργανισμών σε εργαστήρια για πειραματισμό.

Όλοι οι μικροοργανισμοί χρειάζονται τροφή. Οι πηγές τροφής μπορεί να ποικίλουν, αλλά οι οργανισμοί εξάγουν κυρίως άνθρακα και άζωτο από ουσίες όπως πρωτεΐνες, λίπη και υδατάνθρακες. Μερικοί μικροοργανισμοί αναζητούν και απορροφούν τέτοια σωματίδια. Άλλοι μπορεί να εκτελέσουν χημικές αντιδράσεις με περιβάλλοντα στοιχεία όπως το διοξείδιο του άνθρακα για να κερδίσουν τι χρειάζονται, ενώ άλλοι μπορούν να παράγουν τα δικά τους απλά σάκχαρα μέσω της φωτοσύνθεσης παρόμοια με αυτήν φυτά. Το άζωτο, το οποίο χρησιμοποιείται για τη σύνθεση πρωτεϊνών, μπορεί να ληφθεί από τη γύρω ατμόσφαιρα ή από άλλες οργανικές ύλες.

Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο εύκολα μπορούν να αναπτυχθούν μικροοργανισμοί σε ένα ορισμένο σημείο. Πολύ υψηλές και πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και οι δύο εμποδίζουν τις ενζυμικές διεργασίες στις οποίες εξαρτώνται οι μικροοργανισμοί επιβιώνουν, αλλά μεμονωμένα είδη μικροοργανισμών έχουν μεγαλώσει ώστε να προτιμούν διαφορετικά επίπεδα θερμοκρασία. Οι επιστήμονες τις χωρίζουν συνήθως σε τρεις διαφορετικές ομάδες: ψυχοφίλες, μεσοφίλους και θερμόφιλα. Οι ψυχοφίλοι προτιμούν θερμοκρασίες από 0 έως 5 βαθμούς Κελσίου. τα μεσόφιλα αρέσουν στη μέση, 20-45 βαθμούς Κελσίου. και θερμόφιλα όπως το ζεστό, ακμάζει σε θερμοκρασίες περίπου ή πάνω από 55 βαθμούς.

Οι μικροοργανισμοί προτιμούν επίσης ένα ορισμένο επίπεδο pH στην ουσία ή το περιβάλλον στο οποίο μεγαλώνουν - δηλαδή, προτιμούν να έχουν συγκεκριμένες όξινες ιδιότητες στο περιβάλλον τους. Οι περισσότεροι μικροοργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των περισσότερων ανθρώπινων παθογόνων, είναι ουδετερόφιλα, οργανισμοί που προτιμούν ένα ουδέτερο επίπεδο pH. Μερικοί συμπαθούν τα υψηλά επίπεδα pH, αλλά τις περισσότερες φορές, εάν οι συνθήκες είναι πολύ όξινες, τότε τα ένζυμα του οργανισμού διαλύονται.

Η ελεύθερη ροή νερού είναι ζωτικής σημασίας για τους μικροοργανισμούς για την ανταλλαγή υλικών και για τις μεταβολικές τους διαδικασίες. Όλοι οι μικροοργανισμοί απαιτούν κάποιο επίπεδο νερού, αλλά μερικοί μπορούν να επιβιώσουν σε συνθήκες χαμηλής υγρασίας, διατηρώντας όλο το νερό που βρίσκουν και μένοντας σε ένα πλούσιο σε υγρασία περιβάλλον. Κατά γενικό κανόνα, ωστόσο, όσο περισσότερη υγρασία, τόσο περισσότεροι μικροοργανισμοί θα βρεθούν.

Εκτός από το νερό, οι μικροοργανισμοί συνήθως απαιτούν την παρουσία ορισμένων στοιχείων στον αέρα - αέρια που απορροφούν για την παραγωγή των απαραίτητων θρεπτικών συστατικών. Το άζωτο είναι ένα απαραίτητο στοιχείο, όπως και το οξυγόνο. Υπάρχουν πολλοί μικροοργανισμοί που απαιτούν ένα πλούσιο σε οξυγόνο περιβάλλον για να επιβιώσουν, αλλά άλλοι πραγματικά ανθίζουν σε περιβάλλον χαμηλού οξυγόνου. Μεταξύ αυτών των δύο άκρων υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία που μπορεί να προτιμά περισσότερο ή λιγότερο οξυγόνο και που θα μπορεί να ανθίζει εξίσου ανεξάρτητα από το πόσο οξυγόνο υπάρχει.