47. Вплив хімічних факторів на життєдіяльність клітини

Температура. Мікроорганізми позбавлені механізмів, що регулюють температуру, тому їх існування визначається температурою навколишнього середовища.

Щодо залежності від температури мікроорганізми можна поділити на психрофілів, мезофілів і термофілів. До психрофілів відносять холодолюбні мікроорганізми, зокрема деякі ґрунтові і морські бактерії, а також хвороботворні для риб і водяних рослин мікроорганізми.

Багато з психрофілів добре розмножуються при температурах, сприятливих для мезофілів, однак можуть рости, хоча і повільно, при 0 °С й нижче, тому їх називають факультативними психрофілами.

Для мезофілів оптимальна температура становить 30 – 45 °С. До цієї групи належить більшість мікроорганізмів, у тому числі патогенних для людини і тварин.

Термофіли розвиваються при високій температурі: мінімум не нижче 35 – 40 °С, оптимум 55 – 75 °С.

Концентрація молекулярного кисню. По відношенню мікроорганізмів до молекулярного кисню їх прийнято поділяти на облігатних аеробів, факультативних анаеробів, аеротолерантних анаеробів та облігатних анаеробів. Більшість мікроорганізмів, як і макроорганізми, є облігатними аеробами (для росту їм необхідний молекулярний кисень). Окремі види можуть рости навіть в атмосфері чистого кисню. Поряд з цим, є мікроорганізми, що хоч і мають потребу в наявності кисню, але можуть рости чи краще ростуть тільки при низькому його вмісті (2—10 %). Такі мікроорганізми називають мікроаерофілами, а умови, у яких вони ростуть, мікроаеробними.

Гідростатичний тиск. Звичайний тиск майже не впливає на мікробні клітини. Дуже високе гідростатичний тиск може зупинити розвиток мікробів. Існують мікроорганізми, здатні розмножуватися при високому і зовсім не розмножуватися при звичайному атмосферному тиску, їх називають барофільними (від грецьк. baros – важкість).

Кислотність середовища. Реакція середовища (рН), у якому живуть мікроорганізми, — один з найбільш важливих факторів, від якого залежать їхній ріст і розмноження. Для більшості мікроорганізмів оптимальна реакція середовища близько 7. Дуже кисла чи лужна реакція середовища, як правило, токсична для бактерій. При рН 1 можуть існувати лише деякі бактерії і гриби, при рН 11 – тільки деякі водорості, гриби і бактерії. За рідкісними винятками, бактерії не здатні рости при реакції середовища за межами інтервалу 4 – 9. Однак існують бактерії, що краще ростуть при лужній реакції (рН 10 і вище). Такі організми називають алкалофільними або базофільними. Знайдені також бактерії, здатні розвиватися в дуже кислому середовищі (рН 3 і менш), це ацидофільні мікроорганізми.

Концентрація розчинених речовин. Якщо вона мала, розчин називають гіпотонічним. Розчин з високою концентрацією солей, тобто з великим осмотичним тиском, називають гіпертонічним.

У розчинах з осмотичним тиском, більш високим, ніж усередині мікробних клітин, останні гинуть. Це зумовлюється тим, що вода виходить із клітин назовні, клітини знезводнюються і їхній протопласт стискується. Це явище має назву плазмоліз. У середовищі з дуже низьким осмотичним тиском відбувається протилежне явище – плазмоптиз, коли вода надходить усередину клітини, викликаючи розрив клітинної оболонки. Високий осмотичний тиск середовища не перешкоджає росту лише деяких мікроорганізмів, що називаються осмофільними.

Вологість середовища. Вода важлива як середовище для розмноження мікроорганізмів. При її дефіциті мікроорганізми не розмножуються. Найстійкіші до зневоднювання – актиноміцети і гриби. Їхня здатність витримувати дефіцит вологи має велике значення для підтримки безперервності круговороту поживних речовин у природі.