Самое необходимое для жизни человека - это еда, вода и кров. У бактерий такие же потребности; им нужны питательные вещества для получения энергии, вода для поддержания водного баланса и место для роста, отвечающее их экологическим предпочтениям. Идеальные условия различаются для разных типов бактерий, но все они включают компоненты этих трех категорий.
Бактериальные потребности в питательных веществах
Хотя разные типы бактерий имеют разную диету, все они нуждаются в питательных веществах для получения энергии. Энергия необходима для работы внутри клетки. Многие бактерии используют углерод, азот, фосфор или серу из своих источников питательных веществ для производства энергии. Эти элементы расщепляются во время клеточного дыхания, образуя кофермент, называемый аденозинтрифосфатом, который переносит эту химическую энергию в места внутри клетки, которые потребляют энергию. Некоторые бактерии получают энергию от солнечного света с помощью уникальных метаболических методов. Ученые, выращивающие бактерии в лаборатории, используют концентрированные питательные среды, содержащие легкодоступные углерод, азот, серу и фосфор, а также многие витамины и минералы. Они выбирают разные среды в зависимости от предпочтений бактерии, которую они хотят выращивать.
Бактериям нужен источник воды
Примерно 70 процентов бактериальной клетки состоит из воды. Сложные многоклеточные организмы, такие как человек, могут глотать собственную воду. Одноклеточные бактерии лишены этой способности, поэтому они должны полагаться на то, что в окружающей среде достаточно воды, чтобы проникнуть через клеточные мембраны. Многие бактерии могут выжить в течение длительного времени без влаги, но без нее они не могут расти и воспроизводиться.
Условия окружающей среды для бактерий
Помимо питательных веществ и воды, каждый вид бактерий имеет определенные экологические предпочтения. Предпочтения включают лучший pH, диапазон температур, количество света, концентрацию газов, таких как кислород и углекислый газ, и величину имеющегося давления. Условия pH могут быть кислыми с уровнями pH от 6 до 1; щелочные с уровнем pH от 8 до 14; или несколько нейтрально с pH около 7. Многие бактерии хорошо растут при нейтральном pH от 6,0 до 8,0 или близком к нему. Температуры также различаются, наиболее благоприятные значения находятся в диапазоне от 40 градусов по Фаренгейту до 140 F, или от 5 градусов по Цельсию до 60 градусов C. Некоторые бактерии, которым для метаболизма нужен кислород, могут использовать 10–12 процентов, имеющихся в атмосфере, но такое количество кислорода может быть смертельным для других бактерий. Другим видам требуется бескислородная среда или высокий уровень углекислого газа. Также важно давление окружающей среды, такое как осмотическое давление и атмосферное давление.
Бактерии адаптируются к различным условиям
Все виды бактерий имеют предпочтительную среду для оптимального роста, но достаточно гибки, чтобы адаптироваться к условиям, которые не являются идеальными. У каждого вида бактерий есть свой набор минимальных и идеальных условий, в которых он может выжить или процветать. Для выращивания данной бактерии в лаборатории необходимо создать условия, максимально приближенные к условиям, в которых она наблюдалась и собиралась изначально.