هر روز تعداد زیادی میکروارگانیسم در اطراف ما متمرکز می شوند که ما متوجه آنها نمی شویم، زیرا اندازه میکروب ها آنقدر کوچک است که فقط زیر میکروسکوپ دیده می شوند. با وجود این، فرآیندهای تغذیه، تنفس، دفع و تولید مثل موجودات زنده در سلول های آنها انجام می شود.
شایع ترین انواع میکروارگانیسم ها
همه میکروارگانیسم ها را می توان به چندین نوع تقسیم کرد که بر اساس ویژگی های مشترک در ساختار، سبک زندگی و تغذیه گروه بندی می شوند:
- باکتری. اینها میکروارگانیسم هایی هستند که عمدتاً دارای بدن تک سلولی هستند که اندازه آنها از چند ده میکرون تجاوز نمی کند. همه باکتری ها به سه نوع تقسیم می شوند: کروی، میله ای شکل و پیچ خورده.
- ویروس ها. این میکروب‌ها ساختار سلولی ندارند، ابعاد بدن آنها بر حسب نانومتر اندازه‌گیری می‌شود، بنابراین ویروس‌ها را فقط با یک میکروسکوپ قدرتمند می‌توان دید. بدن یک ویروس از یک پروتئین و یک اسید نوکلئیک تشکیل شده است. باکتریوفاژها ویروس های باکتریایی هستند، میکروفاژها ویروس های قارچی هستند.
- قارچ. اینهامیکروارگانیسم ها از فرآیند فتوسنتز برای تبدیل مواد معدنی به مواد آلی استفاده نمی کنند، بنابراین نیاز به غذای آماده دارند که از بسترهای مختلف دریافت می کنند. قارچ ها می توانند گیاهان، حیوانات، انسان ها را مستعمره کنند و باعث بیماری شوند.
- مخمر. بدن این میکروارگانیسم ها اغلب دارای شکل گرد است، ساختار در بیشتر موارد تک سلولی است. مخمر با جوانه زدن تقسیم می شود، می تواند در خاک، روی غذا، در زباله های تولید باشد.
فیزیولوژی میکروارگانیسم ها
میکروارگانیسم ها نیز مانند سایر موجودات زنده به غذا و تنفس نیاز دارند. آنها رشد می کنند، تکثیر می شوند، محصولات پوسیدگی را دفع می کنند و در نهایت می میرند. ویژگی های تغذیه میکروارگانیسم ها - این ویژگی به دست آوردن مواد لازم برای رشد و تولید مثل است که با ساختار میکروب مرتبط است.
فرایندهای فیزیولوژیکی میکروارگانیسم ها دارای برخی ویژگی ها هستند:
- میکروب ها می توانند در محیط های اکسیژن و بدون اکسیژن رشد کنند؛
- اکثر میکروب ها می توانند حتی در سخت ترین شرایط محیطی زنده بمانند؛
- میکروها توانایی سازگاری سریع با شرایط در حال تغییر را دارند.
تنفس و تغذیه میکروارگانیسم ها فرآیندهای حیاتی هستند که رشد و توسعه میکروب ها را تضمین می کنند.
چگونه غذا می خورند؟
روش تغذیه گروه خاصی از میکروارگانیسم ها به ویژگی های ساختاری آنها بستگی دارد. میکروبیولوژی مطالعه زندگی میکروب ها است. تغذیه میکروبی می تواندبه روش های مختلف صورت می گیرد. برخی از میکروب ها از مواد معدنی، آب و اکسیژن برای تشکیل مواد آلی برای تغذیه استفاده می کنند. سایر میکروب ها از مواد آلی آماده موجود در محیط تغذیه می کنند.
انواع مختلفی از مکانیسم های تغذیه میکروبی وجود دارد:
- انتشار غیرفعال. مواد مغذی به دلیل تفاوت در غلظت مواد در دو طرف غشای سیتوپلاسمی وارد سلول می شوند.
- انتشار چهره. این فرآیند زمانی اتفاق می افتد که غلظت یک ماده در خارج از سلول بیشتر از غلظت یک ماده در داخل آن باشد. انتقال مواد توسط پروتئین های خاصی انجام می شود که به مولکول ماده متصل شده و آن را به سیتوپلاسم منتقل می کند.
- انتقال فعال. در غلظت های بسیار کم از بستر در محیط خارجی استفاده می شود. این توسط همه پروتئین های مشابه انجام می شود، فقط در این مورد فرآیند انتقال با مصرف انرژی همراه است.
- انتقال رادیکال ها. این روش انتقال مواد با تقسیم یک مولکول یک ماده به اجزاء همراه است. انتقال توسط پروتئین های پرماز انجام می شود.
انواع میکروارگانیسم ها از طریق تغذیه
برای رشد و تولید مثل فعال، میکروارگانیسم ها به تغذیه ثابت نیاز دارند. بسته به نوع تغذیه میکروارگانیسم ها، طبقه بندی زیر از گروه های میکروب ها قابل تشخیص است:
- اتوتروف. باکتری های این گونه با استفاده از منابع خارجی مواد آلی را از غیر آلی تولید می کنند. آمینواتوتروف ها از مولکول های نیتروژن هوا، فوتوتروف ها استفاده می کنند- انرژی خورشیدی. شیمی‌تروف‌ها با اکسید کردن مواد آلی انرژی به دست می‌آورند.
- هتروتروف ها. آنها به تنهایی مواد آلی تولید نمی کنند، بلکه غذای آماده را از محیط می گیرند. آمینوهتروتروف ها نیتروژن را از مواد آلی مصرف می کنند. ساپروفیت ها مواد آلی را از موجودات مرده دریافت می کنند، در حالی که انگل ها با زندگی موجودات زنده سازگار می شوند.
- Mixotrophs. این موجودات قادرند از راه های مختلفی برای بدست آوردن مواد آلی استفاده کنند.
تنفس میکروارگانیسم ها
در فرآیند تنفس، واکنش های ردوکس رخ می دهد که در نتیجه اسید آدنوزین تری فسفریک (ATP) تشکیل می شود که انرژی شیمیایی را جمع می کند. مواد اکسید شده می توانند الکل ها، گلوکز، اسیدهای آلی، چربی ها باشند.
بر اساس نوع تنفس، همه میکروارگانیسم ها به دو گروه تقسیم می شوند:
- Aerobes. میکروب‌های متعلق به این گروه تنها در حضور اکسیژن مولکولی که در واکنش‌های اکسیداتیو استفاده می‌کنند، می‌توانند وجود داشته باشند.
- بی هوازی. آنها فقط در یک محیط بدون اکسیژن می توانند رشد کرده و تکثیر شوند، زیرا فرآیند تشکیل ATP از طریق فسفوریلاسیون سوبسترا انجام می شود.
- بی هوازی اختیاری. این میکروارگانیسم‌ها می‌توانند از هر دو روش اکسید کردن مواد آلی پیچیده استفاده کنند، بنابراین می‌توانند در محیط‌های اکسیژن و بدون اکسیژن رشد کرده و تکثیر شوند.
- میکروآئروفیل ها. یک محیط مساعد برای چنین میکروبی محیطی با کاهش فشار اکسیژن است.
- Capnophilicمیکروارگانیسم ها آنها به طور فعال رشد می کنند و با افزایش محتوای دی اکسید کربن در هوا تکثیر می شوند.
شرایط مساعد برای رشد و تولیدمثل میکروارگانیسم ها
رشد فعال میکروارگانیسم ها تنها در صورتی امکان پذیر است که یک محیط غذایی لازم برای آنها وجود داشته باشد. با تامین مداوم مواد لازم، سلول ها شروع به تقسیم فعال می کنند، میکروب ها تکثیر می شوند و تعداد کلنی های آنها افزایش می یابد.
دمای محیط نباید کمتر از 6+ درجه سانتیگراد باشد، بهترین شرایط محیط گرم (+23 … +27 درجه سانتیگراد) است. باکتری‌هایی با نوع هوازی تنفسی نیاز به تامین مداوم اکسیژن مولکولی دارند، بی‌هوازی‌ها، برعکس، اکسیژن منع مصرف دارد.
استفاده از میکروارگانیسم ها
برخی از کلنی های باکتری، قارچ و مخمر برای سازماندهی تصفیه خانه های فاضلاب استفاده می شود. باکتری ها قادرند پسماندهای رواناب را در طول زندگی خود پردازش کنند و روشی سازگار با محیط زیست برای خلاص شدن از شر مقدار زیادی زباله تولیدی سازماندهی کنند.
فرایند تصفیه بر اساس توانایی انواع خاصی از باکتری ها برای انطباق با ترکیب پساب های معرفی شده است. آن دسته از میکروارگانیسم ها که محیط غذایی برای آنها مناسب است رشد می کنند و به طور فعال تکثیر می شوند. یک تقسیم فعال از مواد پیچیده به مواد ساده تر وجود دارد.
انسان منبع غذایی برای میکروارگانیسم ها است
همه میکروارگانیسم ها برای بشریت مفید نیستند. بسیاری از آنهاسازگاری با زندگی در بدن انسان، اعمال یک اثر انگلی، باعث بیماری های جدی می شود.
انگل ها موجوداتی هستند که در داخل یا روی سطح موجود زنده دیگری زندگی می کنند و از آن تغذیه می کنند. انگل هایی که وارد بدن انسان می شوند آسیب قابل توجهی به سلامت او وارد می کنند. در برخی موارد، مرگ رخ می دهد.
برخی باکتری ها با ورود به سیستم گوارشی می توانند میکرو فلور طبیعی دستگاه گوارش را مختل کنند و منجر به از بین رفتن کامل مکانیسم پردازش و تجزیه مواد مغذی شوند. ویروس ها عامل بیماری هایی هستند که فرد به سختی آنها را تحمل می کند. قارچ ها انگل هایی هستند که می توانند کلنی های خود را روی پوست، صفحات ناخن قرار دهند و باعث تخریب بافت شوند.
برای میکروارگانیسم های انگلی آسان تر خواهد بود که فعالیت زندگی خود را در بدن یک فرد ضعیف که ایمنی او قادر به مبارزه با میکرو فلور بیماری زا نیست، سازماندهی کند.
در پایان
برای اینکه بدانید چگونه از میکروارگانیسم ها استفاده کنید یا چگونه با آنها برخورد کنید، باید اصل فرآیندهای فیزیولوژیکی آنها را بدانید. اگر همه شرایط را برای ظهور یک محیط مناسب برای آنها ایجاد کنید، میکروب ها به طور فعال تغذیه و تکثیر می شوند. میکروب‌ها را می‌توان از بین برد، اما این فرآیند زمان زیادی می‌برد.
