גורמים המשפיעים על צמיחתם של מיקרואורגניזמים

מיקרואורגניזמים דומים לאורגניזמים מורכבים יותר בכך שהם זקוקים למגוון חומרים מסביבתם כדי לתפקד ו להשיג שתי מטרות עיקריות - לספק מספיק אנרגיה כדי לנהל את התהליכים שלהם ולחלץ אבני בניין לתיקון עצמם או לְהוֹלִיד. בנוסף למה שהם לוקחים, מיקרואורגניזמים משגשגים גם בסביבות מסוימות. סביבות אלה משתנות באותה מידה שהאורגניזמים עושים בעצמם, ואפילו כמות והתפלגות היסודות בכל סביבה מסוימת יכולה להיות חשובה מאוד. מדענים משתמשים במידע זה כדי לגדל מיקרואורגניזמים במעבדות לצורך ניסויים.

כל המיקרואורגניזמים זקוקים למזון. מקורות המזון יכולים להשתנות, אך האורגניזמים בעיקר מפיקים פחמן וחנקן מחומרים כגון חלבונים, שומנים ופחמימות. ישנם מיקרואורגניזמים המחפשים וסופגים חלקיקים כאלה. אחרים עשויים לבצע תגובות כימיות עם אלמנטים מסביב כמו פחמן דו חמצני כדי להשיג מה הם זקוקים להם, בעוד שאחרים יכולים לייצר סוכרים פשוטים משלהם באמצעות פוטוסינתזה הדומה ל צמחים. חנקן, המשמש לסינתזת חלבונים, יכול להילקח מהאטמוספירה שמסביב או מחומרים אורגניים אחרים.

באופן כללי, ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך מיקרואורגניזמים יכולים לצמוח בקלות רבה יותר עד לנקודה מסוימת. טמפרטורות גבוהות מאוד ונמוכות מאוד חוסמות את תהליכי האנזים המיקרואורגניזמים תלויים ב לשרוד, אך מינים בודדים של מיקרואורגניזמים גדלו והעדיפו רמות שונות של טֶמפֶּרָטוּרָה. מדענים מחלקים אותם בדרך כלל לשלוש קבוצות שונות: פסיכופילים, מזופילים ותרמופילים. פסיכופילים מעדיפים טמפרטורות בין 0 ל -5 מעלות צלזיוס; מזופילים אוהבים את זה באמצע, 20-45 מעלות צלזיוס; ותרמופילים אוהבים את זה חם, משגשגים בטמפרטורות סביב 55 מעלות או מעל.

מיקרואורגניזמים מעדיפים גם רמת pH מסוימת בחומר או בסביבה שבה הם גדלים - כלומר, הם מעדיפים להיות בעלי איכויות חומציות מסוימות בסביבתם. רוב המיקרואורגניזמים, כולל מרבית הפתוגנים האנושיים, הם נויטרפילים, אורגניזמים המעדיפים רמת pH ניטראלית. חלקם אוהבים רמות pH גבוהות, אך לרוב, אם התנאים חומציים מדי, אזי האנזימים של האורגניזם מתפרקים.

הזרימה החופשית של מים חיונית למיקרואורגניזמים כדי שהתאים שלהם יחליפו חומרים ועבור תהליכים מטבוליים שלהם. כל המיקרואורגניזמים דורשים רמה מסוימת של מים, אך מעטים יכולים לשרוד בתנאי לחות נמוכה על ידי שימור כל המים שהם מוצאים ועל ידי שהייה בסביבה עשירה בלחות. ככלל, עם זאת, ככל שיש יותר לחות, כך יימצאו יותר מיקרואורגניזמים.

בנוסף למים, מיקרואורגניזמים דורשים בדרך כלל נוכחות של יסודות מסוימים באוויר - גזים שהם סופגים כדי לייצר חומרים מזינים דרושים. חנקן הוא יסוד הכרחי אחד, וכך גם חמצן. ישנם מיקרואורגניזמים רבים הדורשים סביבה עשירה בחמצן כדי לשרוד, אך אחרים פורחים למעשה בסביבה דלת חמצן. בין שני הקצוות הללו נמצא מגוון רחב שעשוי להעדיף פחות או יותר חמצן ויוכל לפרוח באותה מידה ולא משנה כמה חמצן קיים.