Faktorer som påverkar tillväxten av mikroorganismer

Mikroorganismer liknar mer komplexa organismer genom att de behöver en mängd olika material från sin miljö för att fungera och uppnå två primära mål - ge tillräckligt med energi för att hantera sina processer och extrahera byggstenar för att reparera sig själva eller föröka sig. Förutom vad de tar in, trivs mikroorganismer också i särskilda miljöer. Dessa miljöer varierar lika mycket som organismerna själva gör, och även mängden och fördelningen av element i en viss miljö kan vara mycket viktig. Forskare använder denna information för att odla mikroorganismer i laboratorier för experiment.

Alla mikroorganismer behöver mat. Matkällorna kan variera, men organismerna extraherar främst kol och kväve från ämnen som proteiner, fetter och kolhydrater. Vissa mikroorganismer söker och absorberar sådana partiklar. Andra kan utföra kemiska reaktioner med omgivande element som koldioxid för att få vad de behöver, medan ännu andra kan producera sina egna enkla sockerarter genom fotosyntes som liknar växter. Kväve, som används för att syntetisera proteiner, kan tas från den omgivande atmosfären eller från annat organiskt material.

I allmänhet, ju högre temperatur, desto lättare kan mikroorganismer växa upp till en viss punkt. Mycket höga och mycket låga temperaturer hindrar båda enzymprocesserna mikroorganismer beror på överlever, men enskilda arter av mikroorganismer har vuxit för att föredra olika nivåer av temperatur. Forskare delar vanligtvis upp dem i tre olika grupper: psykrofiler, mesofiler och termofiler. Psykrofiler föredrar temperaturer från 0 till 5 grader Celsius; mesofiler gillar det i mitten, 20-45 grader Celsius; och termofiler gillar det hett, blomstrar i temperaturer runt eller över 55 grader.

Mikroorganismer föredrar också en viss pH-nivå i ämnet eller miljön där de växer - det vill säga de föredrar att ha särskilda sura egenskaper i sin omgivning. De flesta mikroorganismer, inklusive de flesta humana patogener, är neutrifiler, organismer som föredrar en neutral pH-nivå. Vissa gillar höga pH-nivåer, men oftast, om förhållandena är för sura, bryts organismens enzymer ner.

Det fria flödet av vatten är viktigt för mikroorganismer för att deras celler ska kunna utbyta material och för deras metaboliska processer. Alla mikroorganismer kräver en viss nivå av vatten, men några kan överleva i förhållanden med låg fukt genom att spara allt vatten de hittar och genom att stanna i en fuktrik miljö. Som en allmän regel, dock, ju mer fukt, desto fler mikroorganismer finns det.

Förutom vatten kräver mikroorganismer vanligtvis närvaron av vissa element i luftgaserna som de absorberar för att producera nödvändiga näringsämnen. Kväve är ett nödvändigt element, liksom syre. Det finns många mikroorganismer som kräver en syrerik miljö för att överleva, men andra blomstrar faktiskt i syrefattiga omgivningar. Mellan dessa två ytterligheter finns en stor variation som kanske föredrar mer eller mindre syre och som kommer att kunna blomstra lika oavsett hur mycket syre som finns.