Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη των μικροοργανισμών

Οι μικροοργανισμοί είναι παρόμοιοι με πιο πολύπλοκους οργανισμούς καθώς χρειάζονται μια ποικιλία υλικών από το περιβάλλον τους για να λειτουργήσουν και να επιτύχουν δύο πρωταρχικούς στόχους:να παρέχουν αρκετή ενέργεια για να διαχειριστούν τις διαδικασίες τους και να εξάγουν δομικά στοιχεία για να επισκευαστούν ή να αναπαραχθούν. Εκτός από αυτό που προσλαμβάνουν, οι μικροοργανισμοί ευδοκιμούν επίσης σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα. Αυτά τα περιβάλλοντα ποικίλλουν όσο και οι ίδιοι οι οργανισμοί, και ακόμη και η ποσότητα και η κατανομή των στοιχείων σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο περιβάλλον μπορεί να είναι πολύ σημαντική. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν αυτές τις πληροφορίες για να αναπτύξουν μικροοργανισμούς σε εργαστήρια για πειραματισμούς.

Θρεπτικά συστατικά

Όλοι οι μικροοργανισμοί χρειάζονται τροφή. Οι πηγές τροφής μπορεί να ποικίλλουν, αλλά οι οργανισμοί εξάγουν κυρίως άνθρακα και άζωτο από ουσίες όπως πρωτεΐνες, λίπη και υδατάνθρακες. Μερικοί μικροοργανισμοί αναζητούν και απορροφούν τέτοια σωματίδια. Άλλοι μπορεί να εκτελούν χημικές αντιδράσεις με τα γύρω στοιχεία όπως το διοξείδιο του άνθρακα για να κερδίσουν αυτό που χρειάζονται, ενώ άλλοι μπορούν να παράγουν τα δικά τους απλά σάκχαρα μέσω φωτοσύνθεσης παρόμοια με τα φυτά. Το άζωτο, το οποίο χρησιμοποιείται για τη σύνθεση πρωτεϊνών, μπορεί να ληφθεί από τη γύρω ατμόσφαιρα ή από άλλη οργανική ύλη.

Θερμοκρασία

Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο εύκολα μπορούν να αναπτυχθούν οι μικροοργανισμοί μέχρι ένα ορισμένο σημείο. Οι πολύ υψηλές και πολύ χαμηλές θερμοκρασίες εμποδίζουν και τις δύο ενζυμικές διεργασίες από τις οποίες εξαρτώνται οι μικροοργανισμοί για να επιβιώσουν, αλλά μεμονωμένα είδη μικροοργανισμών έχουν αναπτυχθεί για να προτιμούν διαφορετικά επίπεδα θερμοκρασίας. Οι επιστήμονες συνήθως τους χωρίζουν σε τρεις διαφορετικές ομάδες:ψυχόφιλους, μεσόφιλους και θερμόφιλους. Οι ψυχόφιλοι προτιμούν θερμοκρασίες από 0 έως 5 βαθμούς Κελσίου. στους μεσόφιλους αρέσει στη μέση, 20-45 βαθμοί Κελσίου? και στους θερμόφιλους αρέσει το ζεστό, που ευδοκιμούν σε θερμοκρασίες γύρω ή πάνω από 55 βαθμούς.

Επίπεδα pH

Οι μικροοργανισμοί προτιμούν επίσης ένα ορισμένο επίπεδο pH στην ουσία ή το περιβάλλον στο οποίο αναπτύσσονται - δηλαδή, προτιμούν να έχουν ιδιαίτερες όξινες ιδιότητες στο περιβάλλον τους. Οι περισσότεροι μικροοργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των περισσότερων ανθρώπινων παθογόνων, είναι ουδετερόφιλα, οργανισμοί που προτιμούν ένα ουδέτερο επίπεδο pH. Σε κάποιους αρέσουν τα υψηλά επίπεδα pH, αλλά τις περισσότερες φορές, εάν οι συνθήκες είναι πολύ όξινες, τότε τα ένζυμα του οργανισμού διασπώνται.

Υγρασία

Η ελεύθερη ροή του νερού είναι ζωτικής σημασίας για τους μικροοργανισμούς ώστε τα κύτταρα τους να ανταλλάσσουν υλικά και για τις μεταβολικές τους διεργασίες. Όλοι οι μικροοργανισμοί απαιτούν κάποιο επίπεδο νερού, αλλά λίγοι μπορούν να επιβιώσουν σε συνθήκες χαμηλής υγρασίας διατηρώντας όλο το νερό που βρίσκουν και παραμένοντας σε περιβάλλον πλούσιο σε υγρασία. Κατά γενικό κανόνα, ωστόσο, όσο περισσότερη υγρασία, τόσο περισσότεροι μικροοργανισμοί θα βρεθούν.

Τα στοιχεία είναι παρόντα

Εκτός από το νερό, οι μικροοργανισμοί συνήθως απαιτούν την παρουσία ορισμένων στοιχείων στον αέρα -αερίων που απορροφούν για να παράγουν τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά. Το άζωτο είναι ένα απαραίτητο στοιχείο, όπως και το οξυγόνο. Υπάρχουν πολλοί μικροοργανισμοί που απαιτούν περιβάλλον πλούσιο σε οξυγόνο για να επιβιώσουν, αλλά άλλοι στην πραγματικότητα ευδοκιμούν σε περιβάλλον με χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο. Μεταξύ αυτών των δύο άκρων υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία που μπορεί να προτιμά περισσότερο ή λιγότερο οξυγόνο και που θα μπορεί να ανθίσει εξίσου ανεξάρτητα από το πόσο οξυγόνο υπάρχει.