Факторы, влияющие на рост микроорганизмов

Микроорганизмы похожи на более сложные организмы в том, что они нуждаются в различных материалах из окружающей среды, чтобы функционировать и выполнять две основные задачи: поставлять достаточно энергии для управления своими процессами и извлекать строительные блоки для самовосстановления или размножения. В дополнение к тому, что они потребляют, микроорганизмы также процветают в определенных средах. Эти среды различаются так же, как и сами организмы, и даже количество и распределение элементов в любой конкретной среде может быть очень важным. Ученые используют эту информацию для выращивания микроорганизмов в лабораториях для проведения экспериментов.

Все микроорганизмы нуждаются в пище. Источники пищи могут быть разными, но организмы в основном извлекают углерод и азот из таких веществ, как белки, жиры и углеводы. Некоторые микроорганизмы ищут и поглощают такие частицы. Другие могут вступать в химические реакции с окружающими элементами, такими как углекислый газ, чтобы получить то, что им нужно, в то время как третьи могут производить свои собственные простые сахара посредством фотосинтеза, подобно растениям. Азот, используемый для синтеза белков, можно брать из окружающей атмосферы или других органических веществ.

В общем, чем выше температура, тем легче микроорганизмам расти до определенной точки. Как очень высокие, так и очень низкие температуры препятствуют ферментативным процессам, от которых зависят микроорганизмы, чтобы выжить, но отдельные виды микроорганизмов выросли и предпочитают разные уровни температуры. Ученые обычно делят их на три разные группы: психрофилы, мезофилы и термофилы. Психрофилы предпочитают температуру от 0 до 5 градусов Цельсия; мезофилам нравится в середине, 20-45 градусов тепла; и термофилы любят погорячее, процветая при температуре около 55 градусов или выше.

Микроорганизмы также предпочитают определенный уровень pH в веществе или среде, в которой они растут, т. е. они предпочитают, чтобы окружающая среда обладала определенными кислыми свойствами. Большинство микроорганизмов, в том числе большинство патогенов человека, представляют собой нейтрифилы, организмы, предпочитающие нейтральный уровень рН. Некоторым нравится высокий уровень pH, но чаще всего, если условия слишком кислые, ферменты организма разрушаются.

Свободный поток воды жизненно необходим микроорганизмам для обмена веществ в их клетках и для их метаболических процессов. Всем микроорганизмам требуется определенный уровень воды, но некоторые могут выжить в условиях низкой влажности, сохраняя всю воду, которую они находят, и оставаясь в среде, богатой влагой. Однако, как правило, чем больше влаги, тем больше микроорганизмов.

В дополнение к воде микроорганизмам обычно требуется присутствие в воздухе определенных элементов — газов, которые они поглощают для производства необходимых питательных веществ. Азот является одним из необходимых элементов, как и кислород. Есть много микроорганизмов, которым для выживания требуется среда, богатая кислородом, но другие на самом деле процветают в среде с низким содержанием кислорода. Между этими двумя крайностями находится большое разнообразие, которое может предпочитать большее или меньшее количество кислорода и способно одинаково процветать независимо от того, сколько кислорода присутствует.