Некоторые микроорганизмы могут нормально расти на довольно концентрированных растворах. Например, описаны случаи размножения некоторых видов бактерий на соленой рыбе в 30 процентном растворе хлористого натрия. На засоленных почвах и в соленых озерах встречаются весьма солеустойчивые микроорганизмы. Микроорганизмы, которые способны переносить большие концентрации растворенных веществ, но лучше развивающиеся при меньшем осмотическом давлении, называются осмотолерантными. Если высокие осмотические давления среды являются для микроорганизмов оптимальными – такие микроорганизмы называют осмофильными. Осмофильные организмы, для которых требуется высокое содержание солей (главным образом NaCl), получили название галофильных. К экстремальным галофилам относятся архебактерии из родов Halobacterium и Halococcus, живущие в растворах NaCl при концентрации, близкой к насыщению.
Повышенное осмотическое давление и низкую активность воды могут создавать не только высокие концентрации солей, но также и высокие концентрации органических веществ. Например, некоторые мицелиальные грибы и дрожжи обитают в варенье, сиропах, меде, которые содержит до 80% сахара. Осмофильные и осмотолерантные дрожжи способны расти при активности воды 0,6.
Биохимическая адаптация микроорганизмов к повышенной концентрации веществ в среде. Основным механизмом приспособления к осмотическому состоянию среды служит синтез микроорганизмами низкомолекулярных органических веществ - осмопротекторов или осмолитиков, повышенная концентрация которых в цитоплазме уравновешивает внешнее давление. Такие осмопротекторы относительно устойчивы метаболически в цитоплазме и пассивно удерживаются мембраной. К ним относятся некоторые аминокислоты и их производные, сахара, многоатомные спирты, гетерогликозиды и другие соединения
Эукариотные микроорганизмы, например осмотолерантные мицелиальные грибы и дрожжи, накапливают глицерол и другие многоатомные спирты.
Влияние активной кислотности среды. Рост микроорганизмов зависит от активной кислотности среды, т.е. от концентрации водородных ионов, которую выражают с помощью значений рН. Значение рН представляет собой отрицательный логарифм концентрации ионов водорода.
рН = -log[H+]
Шкала значений рН распространяется от рН=0 (соответствует концентрации 1.0 М H+) вплоть до рН=14.0 (1х10-14 М H+). Уменьшение значений рН на одну единицу означает десятикратное увеличение концентрации ионов водорода в среде. Значения рН среды различных вод и растворов в разнообразных природных средах, где развиваются микроорганизмы, колеблются от рН 1-2 в кислых источниках и рудничных стоках вплоть до рН 10.0 в содовых озерах и некоторых почвах. Концентрация ионов водорода в чистой пресной воде составляет 10-7 М и, следовательно, рН пресной воды равно 7.0. Такое значение рН называют нейтральным. Те значения рН, которые меньше 7.0, относят к кислым, а те, которые выше 7.0, к щелочным.
Каждый микроорганизм имеет рН оптимум, при котором он растет наиболее активно, а также рН минимум и максимум, за пределами которых роста не происходит. В соответствии с этим по отношению к рН микроорганизмы подразделяют на ряд физиологических групп (Рис. 3).
Для большинства микроорганизмов оптимальные значения рН находятся в пределах от 6 до 8, т.е. близких к нейтральным. Такие микроорганизмы называют нейтрофильными. Многие виды микроорганизмов растут или выдерживают более низкие или высокие значения рН, их соответственно называют ацидотолерантными и алкалотолерантными.
|
|
|
Рис. 3. Группы микроорганизмов в зависимости от отношения к рН |
К ацидофильным относят микроорганизмы, растущие в кислой среде при рН ниже 6,0. Ацидофильными являются, например, молочнокислые и уксуснокислые бактерии, а также многие грибы. К экстремальным ацидофилам относят микроорганизмы, рН оптимум роста которых равен или ниже 3,0. К числу типичных экстремально ацидофильных микроорганизмов относится бактерия Thiobacillusferroxidans, встречающаяся в кислых серных источниках и шахтных водах месторождений разных сульфидных минералов, где в значительном количестве присутствует серная кислота и рН иногда меньше 1.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
