बैक्टीरिया के बढ़ने के लिए कौन सी तीन स्थितियां आदर्श हैं?

मनुष्य को जीने के लिए भोजन, पानी और आश्रय की आवश्यकता होती है। बैक्टीरिया की भी यही जरूरतें होती हैं; उन्हें ऊर्जा के लिए पोषक तत्वों की आवश्यकता होती है, हाइड्रेटेड रहने के लिए पानी और बढ़ने के लिए एक जगह जो उनकी पर्यावरणीय प्राथमिकताओं को पूरा करती है। आदर्श परिस्थितियाँ विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं के बीच भिन्न होती हैं, लेकिन इन सभी में इन तीन श्रेणियों के घटक शामिल होते हैं।

जबकि विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं में अलग-अलग आहार होते हैं, उन सभी को ऊर्जा प्रदान करने के लिए पोषक तत्वों की आवश्यकता होती है। सेल के अंदर काम करने के लिए ऊर्जा आवश्यक है। कई जीवाणु ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए अपने पोषक स्रोत से कार्बन, नाइट्रोजन, फास्फोरस या सल्फर का उपयोग करते हैं। ये तत्व सेलुलर श्वसन के दौरान एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट नामक एक कोएंजाइम बनाने के लिए टूट जाते हैं, जो उस रासायनिक ऊर्जा को सेल के भीतर उन स्थानों तक पहुंचाता है जो ऊर्जा की खपत कर रहे हैं। कुछ बैक्टीरिया अद्वितीय चयापचय विधियों का उपयोग करके सूर्य के प्रकाश से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं। प्रयोगशाला में बैक्टीरिया विकसित करने वाले वैज्ञानिक कई विटामिन और खनिजों के साथ आसानी से उपलब्ध कार्बन, नाइट्रोजन, सल्फर और फास्फोरस युक्त केंद्रित विकास माध्यम का उपयोग करते हैं। वे जिस बैक्टीरिया को विकसित करना चाहते हैं, उसकी पसंद के आधार पर वे अलग-अलग मीडिया चुनते हैं।

जीवाणु कोशिका का लगभग 70 प्रतिशत हिस्सा पानी से बना होता है। जटिल बहुकोशिकीय जीव, जैसे कि मनुष्य, अपने स्वयं के पानी को निगल सकते हैं। एकल-कोशिका वाले जीवाणुओं में उस क्षमता की कमी होती है, इसलिए उन्हें अपने सेल झिल्ली के माध्यम से अपने वातावरण में पर्याप्त उपलब्ध पानी खोजने पर भरोसा करना चाहिए। कई बैक्टीरिया बिना नमी के लंबे समय तक जीवित रह सकते हैं, लेकिन इसके बिना वे विकसित और प्रजनन नहीं कर सकते।

पोषक तत्वों और पानी के बाहर, बैक्टीरिया की प्रत्येक प्रजाति की एक विशिष्ट पर्यावरणीय प्राथमिकता होती है। प्राथमिकताओं में सर्वोत्तम पीएच, तापमान सीमा, प्रकाश की मात्रा, ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी गैसों की सांद्रता और मौजूद दबाव की मात्रा शामिल हैं। पीएच की स्थिति 6 से 1 के पीएच स्तर के साथ अम्लीय हो सकती है; 8 से 14 के पीएच स्तर के साथ क्षारीय; या लगभग 7 के पीएच के साथ कुछ हद तक तटस्थ। कई बैक्टीरिया 6.0 से 8.0 के तटस्थ पीएच पर या उसके पास अच्छी तरह से विकसित होते हैं। तापमान में भी भिन्नता होती है, जिसमें 40 डिग्री फ़ारेनहाइट और 140 फ़ारेनहाइट, या 5 डिग्री सेल्सियस से 60 डिग्री सेल्सियस के बीच की सीमा में सबसे अधिक उत्कर्ष होता है। कुछ बैक्टीरिया जिन्हें अपने चयापचय के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, वे वातावरण में उपलब्ध 10 से 12 प्रतिशत का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन ऑक्सीजन की वह मात्रा अन्य जीवाणुओं के लिए घातक हो सकती है। अन्य प्रजातियों को ऑक्सीजन मुक्त वातावरण या कार्बन डाइऑक्साइड के उच्च स्तर की आवश्यकता होती है। आसमाटिक दबाव और वायुमंडलीय दबाव जैसे पर्यावरणीय दबाव भी महत्वपूर्ण हैं।

जीवाणु प्रजातियों में इष्टतम विकास के लिए एक पसंदीदा वातावरण होता है, लेकिन आदर्श से कम परिस्थितियों के अनुकूल होने के लिए पर्याप्त लचीला होता है। प्रत्येक जीवाणु प्रजाति की न्यूनतम और आदर्श परिस्थितियों की अपनी सीमा होती है, जिसके भीतर वह जीवित रह सकती है या पनप सकती है। किसी दिए गए जीवाणु को प्रयोगशाला में विकसित करने के लिए, इसे उन स्थितियों के साथ प्रदान किया जाना चाहिए जो यथासंभव निकटता से मेल खाती हैं, जिन परिस्थितियों में इसे मूल रूप से देखा और एकत्र किया गया था।