Вторым не менее важным моментом является то, что ферменты у психрофилов и термофилов имеют определенные структурные особенности. У термофилов ферментные белки устроены таким образом, что они гораздо более термостабильны и способны функционировать при более высоких температурах, чем, например, соответствующие ферменты у мезофилов. Кроме того, эти ферменты имеют более высокие температурные оптимумы. Термостабильные ферменты экстремально термофильных микроорганизмов представляют большой интерес, поскольку их можно использовать в промышленности. Соответственно, одной из причин психрофилии является низкая стабильность ферментных белков микроорганизмов-психрофилов при умеренных температурах. Многие психротрофные микроорганизмы способны накапливать большие количества наиболее важных ферментов, что позволяет им активно функционировать при довольно низких температурах.
Влияние водной активности.Микроорганизмы могут жить и размножаться только при наличии в среде свободной воды, главным образом в капельно-жидком виде. Вегетативные клетки микроорганизмов содержат до 85% воды. Гидратируя макромолекулы, вода входит в состав всех структурных элементов клетки. Являясь хорошим растворителем, вода обеспечивает поступление веществ в клетки и служит средой для биохимических реакций. Наконец, вода непосредственно участвует во многих метаболических процессах, например в реакциях гидролиза.
Активная жизнедеятельность микроорганизмов возможна только в условиях достаточно высокой влажности. Она проявляется в водной среде или на твердом субстрате, содержащем достаточное количество влаги. При длительном высушивании микроорганизмы погибают, причем различные виды отмирают через разные сроки. Устойчивость к высушиванию у шаровидных бактерий выше, чем у палочковидных; у мелких – больше, чем у крупных; у клеток грамположительных бактерий – больше, чем у грамотрицательных. Возбудитель сифилиса Treponemapallidumпогибает на воздухе почти мгновенно, холерный вибрион Vibriocholerae может сохранять жизнеспособность не более 2-х суток, возбудитель дифтерии Corynebacteriumdiphtheriae погибает через 30 дней, туберкулезная палочка Mycobacteriumtuberculosis – через 3 месяца. Цисты азотобактера могут выдерживать отсутствие воды в течение 10 лет, а эндоспоры бактерий – даже десятки и сотни лет.
В природе практически не бывает химически чистой воды – это всегда растворы, содержащие те или иные соединения в разных концентрациях, вода также взаимодействует с поверхностями нерастворимых субстратов. Степень доступности воды для химических реакций и микроорганизмов определяют показателем активности воды aw, который характеризует степень связанности ее молекул.
Активность воды определяют по формуле:
|
|
где P – давление пара в исследуемой системе, P0 – давление пара над дистиллированной водой. Для дистиллированной воды значения активности воды равны единице. При повышении концентрации растворенных веществ значения активности воды снижаются. Чем концентрированнее раствор, тем труднее клетке поглощать из него воду, а в гипертонических растворах, т.е. в таких, у которых осмотическое давление больше, чем в клетке, не только не возможно всасывание воды, но происходит обезвоживание клеток (плазмолиз) и полное прекращение роста. Это явление называется физиологической сухостью.
Микроорганизмы способны расти при активности воды (aw) от 0,998 до 0,6. Большинство видов бактерий хорошо растет на средах с высоким значением активности воды от 0,99 до 0,93. Чем меньше показатель активности воды, тем хуже рост бактерий. Однако есть достаточно много бактерий, способных расти на средах со значениями активности воды ниже 0,93.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
