Les micro-organismes sont similaires à des organismes plus complexes en ce sens qu'ils ont besoin d'une variété de matériaux de leur environnement pour fonctionner et atteindre deux objectifs principaux: fournir suffisamment d'énergie pour gérer leurs processus et extraire des blocs de construction pour se réparer ou procréer. En plus de ce qu'ils absorbent, les micro-organismes se développent également dans des environnements particuliers. Ces environnements varient autant que les organismes eux-mêmes, et même la quantité et la distribution des éléments dans un environnement particulier peuvent être très importantes. Les scientifiques utilisent ces informations pour cultiver des micro-organismes dans des laboratoires à des fins d'expérimentation.
Nutriments
Tous les micro-organismes ont besoin de nourriture. Les sources de nourriture peuvent varier, mais les organismes extraient principalement le carbone et l'azote de substances telles que les protéines, les graisses et les glucides. Certains micro-organismes recherchent et absorbent ces particules. D'autres peuvent effectuer des réactions chimiques avec des éléments environnants tels que le dioxyde de carbone pour obtenir ce que dont ils ont besoin, tandis que d'autres encore peuvent produire leurs propres sucres simples grâce à la photosynthèse similaire à les plantes. L'azote, qui est utilisé pour synthétiser les protéines, peut être extrait de l'atmosphère environnante ou d'autres matières organiques.
Température
En général, plus la température est élevée, plus les micro-organismes peuvent se développer facilement jusqu'à un certain point. Les températures très élevées et très basses entravent les processus enzymatiques dont dépendent les micro-organismes pour survivre, mais des espèces individuelles de micro-organismes se sont développées pour préférer différents niveaux de Température. Les scientifiques les divisent généralement en trois groupes différents: les psychrophiles, les mésophiles et les thermophiles. Les psychrophiles préfèrent des températures de 0 à 5 degrés Celsius; les mésophiles l'aiment au milieu, 20-45 degrés Celsius; et les thermophiles l'aiment chaud, prospère dans des températures autour ou au-dessus de 55 degrés.
Niveaux de pH
Les micro-organismes préfèrent également un certain niveau de pH dans la substance ou l'environnement dans lequel ils se développent, c'est-à-dire qu'ils préfèrent avoir des qualités acides particulières dans leur environnement. La plupart des micro-organismes, y compris la plupart des agents pathogènes humains, sont des neutrophiles, des organismes qui préfèrent un pH neutre. Certains aiment les pH élevés, mais le plus souvent, si les conditions sont trop acides, les enzymes de l'organisme se décomposent.
Humidité
La libre circulation de l'eau est vitale pour les micro-organismes pour que leurs cellules échangent des matériaux et pour leurs processus métaboliques. Tous les micro-organismes ont besoin d'un certain niveau d'eau, mais quelques-uns peuvent survivre dans des conditions de faible humidité en conservant toute l'eau qu'ils trouvent et en restant dans un environnement riche en humidité. En règle générale, cependant, plus il y a d'humidité, plus il y aura de micro-organismes.
Éléments présents
En plus de l'eau, les micro-organismes nécessitent généralement la présence de certains éléments dans l'air - des gaz qu'ils absorbent pour produire les nutriments nécessaires. L'azote est un élément nécessaire, tout comme l'oxygène. De nombreux micro-organismes ont besoin d'un environnement riche en oxygène pour survivre, mais d'autres s'épanouissent en réalité dans un environnement pauvre en oxygène. Entre ces deux extrêmes se trouve une grande variété qui peut préférer plus ou moins d'oxygène et qui pourra s'épanouir de manière égale quelle que soit la quantité d'oxygène présente.