Абиотические факторы среды

Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы

Лимитирующая зона - область, в которой низкие значения фактора ограничивают жизнедеятельность.

Оптимальная зона – это область значений, в которой жизненные показатели организма наилучшие и практически не меняются.

Область избыточных значений фактора, где жизнедеятельность организма подавляется, носит название зоны ингибирования.

Условия, отличающиеся от нормальных крайними значениями одного или нескольких факторов, называют экстремальными, а организмы, живущие в таких условиях, - экстремофилами.

Активность воды

доступности воды, которая необходима микроорганизмам для осуществления метаболизма, является активность воды. Она определяется как отношение давления паров раствора к давлению паров чистой воды. Этот показатель зависит как от самого наличия воды, т.е. от степени высушивания, так и от содержания в ней растворенных веществ. Некоторые микроорганизмы столь чувствительны к понижению активности воды, что даже не способны расти на твердых средах. Другие, называемые ксерофилами, предпочтительно растут при низких значениях аw.

РН

Показатель кислотности среды (рН) представляет собой отрицательный логарифм концентрации ионов водорода, принимающий значения от 0 до 14. Концентрация водородных ионов воздействует на ионное состояние вещества и, следовательно, на доступность для клетки многих метаболитов, т.к. в незаряженном состоянии они легче проникают через мембрану

По отношению к оптимальным для роста значениям рН микроорганизмы делятся на ацидофильных (0-5,5), нейтрофильных (5,5-7,5) и алкалифильных (7,5-12,0). Большинство грибов и водорослей развивается при пониженных значениях рН, значительная часть цианобактерий относится к алкалифилам, а основная масса бактерий – нейтрофилы. Даже при экстремальных значениях рН окружающей среды внутри клетки поддерживается постоянная кислотность. Алкали- и ацидофильные микроорганизмы имеют рН цитоплазмы на уровне ~ 7,5. Поддержанию постоянного внутриклеточного рН способствует малая проницаемость ЦПМ для протонов и наличие механизмов их выброса из клетки. рН-Толерантные микроорганизмы могут в определенных пределах изменять рН среды, образуя кислые или щелочные продукты. Например, E. coli реагирует на повышение кислотности синтезом декарбоксилаз аминокислот. Образующиеся в результате амины подщелачивают среду. Наоборот, повышение рН среды стимулирует синтез дезаминаз аминокислот, что ведет к подкислению среды. Ярким примером регулирования рН среды бактериями является двухфазный процесс маслянокислого и ацетонобутилового брожения.