Jeden Tag konzentriert sich eine große Anzahl von Mikroorganismen um uns herum, die wir nicht bemerken, da die Größe der Mikroben so klein ist, dass sie nur unter einem Mikroskop zu sehen sind. Trotzdem finden die für lebende Organismen charakteristischen Prozesse der Ernährung, Atmung, Ausscheidung und Fortpflanzung in ihren Zellen statt.
Die häufigsten Arten von Mikroorganismen
Alle Mikroorganismen lassen sich in mehrere Typen einteilen, die nach gemeinsamen Merkmalen in Struktur, Lebensweise und Ernährung gruppiert sind:
- Bakterien. Dies sind Mikroorganismen, die überwiegend einen einzelligen Körper haben, dessen Größe mehrere zehn Mikrometer nicht überschreitet. Alle Bakterien werden in drei Typen eingeteilt: kugelig, stäbchenförmig und gewunden.
- Viren. Diese Mikroben haben keine Zellstruktur, ihre Körpermaße werden in Nanometern gemessen, sodass Viren nur mit einem leistungsstarken Mikroskop gesehen werden können. Der Körper eines Virus besteht aus einem Protein und einer Nukleinsäure. Bakteriophagen sind Bakterienviren, Mikrophagen sind Pilzviren.
- Pilze. DieseMikroorganismen nutzen den Prozess der Photosynthese nicht, um anorganische Stoffe in organische Stoffe umzuwandeln, daher benötigen sie fertige Nahrung, die sie aus verschiedenen Substraten erh alten. Pilze können Pflanzen, Tiere und Menschen besiedeln und Krankheiten verursachen.
- Hefe. Der Körper dieser Mikroorganismen hat meistens eine abgerundete Form, die Struktur ist in den meisten Fällen einzellig. Hefe teilt sich durch Knospung, kann im Boden, auf Lebensmitteln, in Produktionsabfällen sein.
Physiologie der Mikroorganismen
Mikroorganismen brauchen wie andere lebende Organismen auch Nahrung und Atmung. Sie wachsen, vermehren sich, scheiden Zerfallsprodukte aus und sterben schließlich ab. Merkmale der Ernährung von Mikroorganismen - dies ist die Besonderheit der Gewinnung der notwendigen Substanzen für Wachstum und Fortpflanzung, die mit der Struktur der Mikrobe verbunden sind.
Die physiologischen Prozesse von Mikroorganismen haben einige Merkmale:
- Mikroben können in Sauerstoff- und anoxischen Umgebungen wachsen;
- die meisten Mikroben können selbst unter den härtesten Umweltbedingungen überleben;
- Mikroben haben die Fähigkeit, sich schnell an veränderte Bedingungen anzupassen.
Atmung und Ernährung von Mikroorganismen sind lebenswichtige Prozesse, die das Wachstum und die Entwicklung von Mikroben sicherstellen.
Wie essen sie?
Die Art der Fütterung einer bestimmten Gruppe von Mikroorganismen hängt von ihren strukturellen Merkmalen ab. Mikrobiologie ist die Lehre vom Leben der Mikroben. Mikrobielle Ernährung kannfinden auf unterschiedliche Weise statt. Einige Mikroben verwenden anorganische Stoffe, Wasser und Sauerstoff, um organische Stoffe für die Ernährung zu bilden. Andere Mikroben ernähren sich von vorgefertigten organischen Stoffen aus der Umwelt.
Es gibt verschiedene Arten von mikrobiellen Fütterungsmechanismen:
- Passive Diffusion. Nährstoffe gelangen aufgrund der Konzentrationsunterschiede der Substanzen auf beiden Seiten der Zytoplasmamembran in die Zelle.
- Faced Diffusion. Dieser Prozess tritt auf, wenn die Konzentration einer Substanz außerhalb der Zelle höher ist als die Konzentration einer Substanz in ihr. Die Übertragung von Substanzen erfolgt durch spezielle Proteine, die das Molekül der Substanz binden und in das Zytoplasma übertragen.
- Aktive Übertragung. Es wird bei sehr geringen Konzentrationen des Substrats in der äußeren Umgebung verwendet. Es wird von allen gleichen Proteinen durchgeführt, nur dass der Übertragungsprozess in diesem Fall von einem Energieverbrauch begleitet wird.
- Translokation von Radikalen. Diese Methode der Stoffübertragung geht mit der Aufsp altung eines Stoffmoleküls in seine Bestandteile einher. Die Übertragung erfolgt durch Permease-Proteine.
Arten von Mikroorganismen nach Ernährung
Mikroorganismen brauchen für aktives Wachstum und Fortpflanzung ständige Nahrung. Je nach Art der Ernährung von Mikroorganismen kann folgende Einteilung von Mikrobengruppen unterschieden werden:
- Autotrophe. Bakterien dieser Art produzieren organische Substanzen aus anorganischen durch die Nutzung externer Ressourcen. Aminoautotrophe verwenden Luftstickstoffmoleküle, Phototrophe- Solarenergie. Chemotrophe erh alten Energie, indem sie organisches Material oxidieren.
- Heterotrophe. Sie produzieren keine organischen Stoffe selbst, sondern entnehmen fertige Lebensmittel aus der Umwelt. Aminoheterotrophe verbrauchen Stickstoff aus organischer Substanz. Saprophyten erh alten organisches Material von toten Organismen, während Parasiten sich an das Leben auf lebenden Organismen anpassen.
- Mixotrophe. Diese Organismen können verschiedene Wege nutzen, um an organische Substanzen zu gelangen.
Atmung von Mikroorganismen
Bei der Atmung treten Redoxreaktionen auf, wodurch Adenosintriphosphorsäure (ATP) gebildet wird, die chemische Energie ansammelt. Oxidierte Substanzen können Alkohole, Glukose, organische Säuren, Fette sein.
Nach Art der Atmung werden alle Mikroorganismen in zwei Gruppen eingeteilt:
- Aerobier. Mikroben, die zu dieser Gruppe gehören, können nur in Gegenwart von molekularem Sauerstoff existieren, den sie in oxidativen Reaktionen verwenden.
- Anaerobier. Sie können nur in einer sauerstofffreien Umgebung wachsen und sich vermehren, da der Prozess der ATP-Bildung durch Substratphosphorylierung erfolgt.
- Fakultative Anaerobier. Diese Mikroorganismen können beide Methoden zur Oxidation komplexer organischer Substanzen anwenden, sodass sie sowohl in Sauerstoff- als auch in anoxischen Umgebungen wachsen und sich vermehren können.
- Mikroaerophile. Eine günstige Umgebung für solche Mikroben ist eine Umgebung mit reduziertem Sauerstoffdruck.
- CapnophilMikroorganismen. Sie wachsen und vermehren sich aktiv mit einem erhöhten Kohlendioxidgeh alt in der Luft.
Günstige Bedingungen für das Wachstum und die Vermehrung von Mikroorganismen
Aktives Wachstum von Mikroorganismen ist nur möglich, wenn ein Nährboden für sie notwendig ist. Mit der ständigen Zufuhr der notwendigen Substanzen beginnen sich die Zellen aktiv zu teilen, Mikroben vermehren sich und erhöhen die Anzahl ihrer Kolonien.
Die Umgebungstemperatur sollte nicht unter +6 Grad Celsius liegen, am besten ist eine warme Umgebung (+23 … +27 °С). Bakterien mit aerober Atmungsform benötigen eine ständige Zufuhr von molekularem Sauerstoff, Anaerobier dagegen ist Sauerstoff kontraindiziert.
Verwendung von Mikroorganismen
Einige Kolonien von Bakterien, Pilzen und Hefen werden verwendet, um Kläranlagen zu organisieren. Bakterien sind in der Lage, im Laufe ihres Lebens abfließende Abfälle zu verarbeiten und so eine große Menge an Produktionsabfällen umweltschonend zu entsorgen.
Der Reinigungsprozess basiert auf der Fähigkeit bestimmter Bakterienarten, sich an die Zusammensetzung der eingeleiteten Abwässer anzupassen. Jene Gruppen von Mikroorganismen, für die das Nährmedium geeignet ist, wachsen und vermehren sich aktiv. Komplexe Substanzen werden aktiv in einfachere aufgesp alten.
Der Mensch ist eine Nahrungsquelle für Mikroorganismen
Nicht alle Mikroorganismen kommen der Menschheit zugute. Viele von ihnensich an das Leben im menschlichen Körper anpassen, eine parasitäre Wirkung ausüben und schwere Krankheiten verursachen.
Parasiten sind Organismen, die innerhalb oder auf der Oberfläche eines anderen lebenden Organismus leben und sich davon ernähren. Parasiten, die in den menschlichen Körper eindringen, verursachen erhebliche Gesundheitsschäden. In manchen Fällen tritt der Tod ein.
Einige Bakterien, die in das Verdauungssystem gelangen, können die normale Mikroflora des Magen-Darm-Trakts stören und zu einem vollständigen Zusammenbruch des Mechanismus der Verarbeitung und des Abbaus von Nährstoffen führen. Viren sind Erreger von Krankheiten, die ein Mensch sehr schwer erträgt. Pilze sind Parasiten, die ihre Kolonien auf der Haut und den Nagelplatten ansiedeln und Gewebezerstörung verursachen können.
Es wird für parasitäre Mikroorganismen einfacher sein, ihre Lebenstätigkeit im Körper einer geschwächten Person zu organisieren, deren Immunität nicht in der Lage ist, pathogene Mikroflora zu bekämpfen.
Zum Schluss
Um zu wissen, wie man Mikroorganismen benutzt oder wie man mit ihnen umgeht, muss man das Prinzip ihrer physiologischen Prozesse verstehen. Wenn Sie alle Voraussetzungen für die Entstehung einer geeigneten Umgebung für sie schaffen, werden sich die Mikroben aktiv ernähren und vermehren. Keime können abgetötet werden, aber der Vorgang dauert ziemlich lange.
