Влияние внешних условий на развитие микроорганизмов

Микроорганизмы появляются всюду, где есть условия, способствующие их развитию:

• наличие достаточной влажности

• питательные вещества

• определенная температура

Следовательно существование микроорганизмов определяется внешними условиями, к которым относятся:

• температура

• свет

• элементы питания (углерод, азот, фосфор, сера, водород, кислород)

• солевой состав среды

• осмотическое давление

• поверхностное натяжение

• величина рН

с учетом многообразия и особенностей воздействия внешних факторов на жизнедеятельность микроорганизмов выделяют следующие группы факторов внешней среды : физические, химические, биологические.

К физическим относятся:

1. температура – проявление жизненной активности у микроорганизмов чаще всего протекает в интервале температур от 0 до 80 градусов Цельсия, а для большинства от 3 до 45 ⁰С. По отношению к температуре микроорганизмы делятся на три группы: холодолюбивые – развиваются при температуре близкой к 0⁰С, мезофильные – при средней 5 – 40⁰С (оптимум 32 – 35⁰С), термофильные – с минимумом около 40⁰ и максимумом 80⁰ (оптимум 55⁰С).

2. влияние света – чувствительность к свету различна. Для водорослей, пурпурных и зеленых бактерий свет это основное условие существования. На патогенную микрофлору свет действует губительно.

3. влажность – все жизненные процессы микроорганизмов осуществляются в водных растворах. В растворенном состоянии поступают в клетку питательные вещества. Поэтому недостаток влаги отрицательно сказывается на жизнедеятельности микроорганизмов.

4. действие излучений – влияние излучений зависит от длины волны. Инфракрасное излучение оказывает тепловое действие. Ультрафиолетовое с длиной волны 200-300 нм обладает наиболее сильно выраженным бактерицидным действием. На прямом солнечном свету отмирание микроорганизмов происходит в тонком слое воды через 20-30 минут. Ионизирующее излучение в зависимости от его интенсивности оказывает разное влияние на развитие микроорганизмов. Малые дозы – способствуют некоторой стимуляции жизнедеятельности, достаточно большие – прекращают размножение, большие – вызывают отмирание.

5. давление – повышение давления существенно не влияет на жизнедеятельность микроорганизмов.

6. влияние механического воздействия – микроорганизмы, живущие в проточной воде, обладают меньшей чувствительностью к механическому воздействию.

К химическим факторам относятся:

1. концентрация растворенных веществ. В процессе эволюции микроорганизмы приспособились к различным концентрация растворенных веществ в окружающей среде. Одно и то же вещество может по разному влиять на жизнедеятельность микроорганизмов. В малых концентрациях оно может быть стимулятором развития микроорганизмов, а при повышении – задерживать их рост и даже вызывать отмирание. При изменении химического состава окружающей среды (например при спуске сточных вод) химический состав клеток микроорганизмов остается постоянным. Это обусловлено наличием в клетках механизмов регуляции солевого состава, которые обеспечивают сохранение жизнедеятельности микроорганизмов в водах с различным химическим составом.

2. величина рН. рН определяет не только условия существования микроорганизмов, но и направленность биохимических процессов. Для каждого вида бактерий существует оптимальная величина рН, при которой проявляется его наибольшая биологическая активность. Влияние рН на водные микроорганизмы может быть прямым и косвенным. Прямое заключается в изменении проницаемости клеточной оболочки. При отклонении значений рН от оптимального происходит изменение в обмене веществ. Влияет величина рН и на водно-солевой состав микроорганизмов. Косвенное влияние заключается в изменении формы содержания растворенных в воде веществ в зависимости от рН. Та в щелочной среде подавляется и даже прекращается жизнедеятельность многих водорослей из-за уменьшения растворимости соединений железа. Отк5лонение рН от оптимального значения ведет к потере устойчивости коллоидного состояния белков цитоплазмы.

Степень воздействия влияния рН на водные микроорганизмы зависит от их видовых особенностей. Оптимальные значения рН для многих микроорганизмов находятся в пределах от 6 до 9. Некоторые из них приспособились к жизни в кислых водах, выдерживая понижение рН до 3,5. Микроорганизмы обладают способностью к некоторому регулированию рН если концентрация ионов водорода в окружающей среде выше оптимальной, то они выделяют вещества, обладающие щелочными свойствами и наоборот, повышение щелочности нейтрализуется веществами, обладающими кислыми свойствами