אילו שלושה מצבים אידיאליים לצמיחת חיידקים?

הצרכים החשובים שבני האדם צריכים לחיות הם מזון, מים ומקלט. לחיידקים יש את אותם צרכים; הם זקוקים לחומרים מזינים לאנרגיה, מים כדי להישאר לחים, ומקום לגדול העונה להעדפותיהם הסביבתיות. התנאים האידיאליים משתנים בין סוגי החיידקים, אך כולם כוללים רכיבים בשלוש הקטגוריות הללו.

בעוד שלסוגים שונים של חיידקים יש דיאטות משתנות, כולם זקוקים לחומרים מזינים בכדי לספק אנרגיה. אנרגיה נחוצה לצורך דלק בעבודה בתוך התא. חיידקים רבים משתמשים בפחמן, חנקן, זרחן או גופרית ממקור התזונה שלהם כדי לייצר אנרגיה. אלמנטים אלה מפורקים במהלך הנשימה התאית כדי ליצור קואנזים הנקרא אדנוזין טריפוספט, המעביר את האנרגיה הכימית למקומות בתא אשר צורכים אנרגיה. יש חיידקים שמקבלים את האנרגיה שלהם מאור השמש בשיטות מטבוליות ייחודיות. מדענים המגדלים חיידקים במעבדה משתמשים באמצעי גידול מרוכזים המכילים פחמן, חנקן, גופרית וזרחן זמינים יחד עם ויטמינים ומינרלים רבים. הם בוחרים מדיה שונה בהתאם להעדפת החיידק שהם רוצים לגדל.

כ- 70 אחוז מתא חיידקים מורכב ממים. אורגניזמים מורכבים רב תאים, כמו בני אדם, יכולים לבלוע מים משלהם. לחיידקים חד תאיים אין יכולת זו, ולכן עליהם להסתמך על מציאת מספיק מים זמינים בסביבתם דרך קרומי התא שלהם. חיידקים רבים יכולים לשרוד לתקופות ממושכות ללא לחות, אך בלעדיה הם אינם יכולים לגדול ולהתרבות.

מחוץ לחומרים מזינים ומים, לכל סוג של חיידקים העדפה סביבתית ספציפית. ההעדפות כוללות את ה- pH הטוב ביותר, טווח הטמפרטורות, כמות האור, ריכוז הגזים כגון חמצן ופחמן דו חמצני, וכמות הלחץ הקיימת. תנאי ה- pH עשויים להיות חומציים עם רמות pH בין 6 ל -1; אלקליין עם רמות pH בין 8 ל -14; או מעט ניטרלי עם pH סביב 7. חיידקים רבים צומחים היטב ב- pH ליד או ניטראלי של 6.0 עד 8.0. הטמפרטורות גם משתנות, והפריחה ביותר בטווח שבין 40 מעלות פרנהייט ל- 140 פרנהייט, או 5 מעלות צלזיוס עד 60 מעלות צלזיוס. ישנם חיידקים הזקוקים לחמצן לצורך חילוף החומרים שלהם יכולים להשתמש ב -10 עד 12 אחוזים הקיימים באטמוספירה, אך כמות חמצן זו יכולה להיות קטלנית לחיידקים אחרים. מינים אחרים דורשים סביבה נטולת חמצן, או רמה גבוהה של פחמן דו חמצני. חשוב גם לחץ סביבתי כמו לחץ אוסמוטי ולחץ אטמוספרי.

למיני חיידקים יש סביבה מועדפת לצמיחה אופטימלית, אך הם גמישים מספיק כדי להסתגל לתנאים שהם פחות אידיאליים. לכל מיני חיידקים יש מגוון משלהם של תנאים מינימליים ואידיאליים, שבתוכם הוא יכול לשרוד או לפרוח. כדי לגדל חיידק נתון במעבדה, יש לספק לו תנאים התואמים, ככל האפשר, את התנאים שבהם נצפה ונאסף במקור.