Οι γυμνές ανάγκες που πρέπει να ζήσουν οι άνθρωποι είναι τροφή, νερό και καταφύγιο. Τα βακτήρια έχουν τις ίδιες ανάγκες. χρειάζονται θρεπτικά συστατικά για ενέργεια, νερό για να παραμένουν ενυδατωμένα, και ένα μέρος για να αναπτυχθεί που ανταποκρίνεται στις περιβαλλοντικές τους προτιμήσεις. Οι ιδανικές συνθήκες ποικίλλουν μεταξύ των τύπων βακτηρίων, αλλά όλες περιλαμβάνουν συστατικά σε αυτές τις τρεις κατηγορίες.
Ανάγκες βακτηριακών θρεπτικών συστατικών
Ενώ διαφορετικοί τύποι βακτηρίων έχουν ποικίλες δίαιτες, όλοι απαιτούν θρεπτικά συστατικά για την παροχή ενέργειας. Η ενέργεια είναι απαραίτητη για να τροφοδοτήσει την εργασία μέσα στο κελί. Πολλά βακτήρια χρησιμοποιούν τον άνθρακα, το άζωτο, το φώσφορο ή το θείο από τη θρεπτική τους πηγή για να παράγουν ενέργεια. Αυτά τα στοιχεία διασπώνται κατά την κυτταρική αναπνοή για να δημιουργήσουν ένα συνένζυμο που ονομάζεται τριφωσφορική αδενοσίνη, το οποίο μεταφέρει αυτή τη χημική ενέργεια σε μέρη εντός του κυττάρου που καταναλώνουν ενέργεια. Μερικά βακτήρια παίρνουν την ενέργειά τους από το ηλιακό φως χρησιμοποιώντας μοναδικές μεταβολικές μεθόδους. Οι επιστήμονες που καλλιεργούν βακτήρια σε ένα εργαστήριο χρησιμοποιούν συμπυκνωμένα μέσα ανάπτυξης που περιέχουν άμεσα διαθέσιμο άνθρακα, άζωτο, θείο και φωσφόρο μαζί με πολλές βιταμίνες και μέταλλα. Επιλέγουν διαφορετικά μέσα ανάλογα με την προτίμηση του βακτηρίου που επιθυμούν να αναπτυχθούν.
Τα βακτήρια χρειάζονται πηγή νερού
Περίπου το 70 τοις εκατό ενός βακτηριακού κυττάρου αποτελείται από νερό. Πολύπλοκοι πολυκυτταρικοί οργανισμοί, όπως οι άνθρωποι, μπορούν να καταπιούν το νερό τους. Τα μονοκύτταρα βακτήρια στερούνται αυτής της ικανότητας, επομένως πρέπει να βασίζονται στην εύρεση αρκετού διαθέσιμου νερού στο περιβάλλον τους για να περάσουν από τις κυτταρικές τους μεμβράνες. Πολλά βακτήρια μπορούν να επιβιώσουν για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς υγρασία, αλλά χωρίς αυτό δεν μπορούν να αναπτυχθούν και να αναπαραχθούν.
Περιβαλλοντικές συνθήκες για βακτήρια
Εκτός από θρεπτικά συστατικά και νερό, κάθε είδος βακτηρίων έχει συγκεκριμένη περιβαλλοντική προτίμηση. Οι προτιμήσεις περιλαμβάνουν το καλύτερο pH, εύρος θερμοκρασίας, ποσότητα φωτός, συγκέντρωση αερίων όπως οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα και ποσότητα πίεσης που υπάρχει. Οι συνθήκες ρΗ μπορεί να είναι όξινες με επίπεδα ρΗ από 6 έως 1. αλκαλικό με επίπεδα pH από 8 έως 14 · ή κάπως ουδέτερο με pH περίπου 7. Πολλά βακτήρια αναπτύσσονται καλά σε ουδέτερο ρΗ 6,0 έως 8,0. Οι θερμοκρασίες ποικίλλουν επίσης, με την μεγαλύτερη άνθηση να κυμαίνεται μεταξύ 40 βαθμών Φαρενάιτ και 140 Φ, ή 5 βαθμών Κελσίου έως 60 βαθμών C. Ορισμένα βακτήρια που χρειάζονται οξυγόνο για το μεταβολισμό τους μπορούν να χρησιμοποιήσουν το 10 έως 12 τοις εκατό που είναι διαθέσιμο στην ατμόσφαιρα, αλλά αυτή η ποσότητα οξυγόνου μπορεί να είναι θανατηφόρα για άλλα βακτήρια. Άλλα είδη απαιτούν περιβάλλον χωρίς οξυγόνο ή υψηλό επίπεδο διοξειδίου του άνθρακα. Η περιβαλλοντική πίεση όπως η οσμωτική πίεση και η ατμοσφαιρική πίεση είναι επίσης σημαντικά.
Τα βακτήρια προσαρμόζονται στις ποικίλες συνθήκες
Όλα τα βακτηριακά είδη έχουν ένα προτιμώμενο περιβάλλον για βέλτιστη ανάπτυξη, αλλά είναι αρκετά ευέλικτο ώστε να προσαρμόζονται σε συνθήκες που είναι λιγότερο από ιδανικές. Κάθε βακτηριακό είδος έχει το δικό του εύρος ελάχιστων και ιδανικών συνθηκών, μέσα στο οποίο μπορεί να επιβιώσει ή να ανθίσει. Για να αναπτυχθεί ένα δεδομένο βακτήριο στο εργαστήριο, θα πρέπει να διαθέτει συνθήκες που ταιριάζουν όσο το δυνατόν πιο κοντά με τις συνθήκες υπό τις οποίες αρχικά παρατηρήθηκε και συλλέχθηκε.
