Биология в 3 томах. Tом 2 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003686-5
Скачать (прямая ссылка):
Микроорганизмы различаются по способности к синтезу собственных факторов роста из более простых субстратов. Если микроорганизмы достаточно требовательны к условиям роста, то среды для их выращивания в лаборатории готовят на основе природных субстратов, на которых эти микроорганизмы обычно растут (к числу таких субстратов относятся кровь, почва, мясной или дрожжевой экстракты).
4. Минеральные соли. Чаще всего для роста требуются положительно заряженные ионы кальция, калия, натрия, железа и магния, а также отрицательно заряженные хлорид-, фосфат- (источник фосфора) и сульфат-ионы (источник серы). Как отмечалось выше, азот вносят в виде аммония или нитрата. Потребности для роста водорослей примерно такие же, как и для роста растений (см. табл. 7.7 и 7.8).
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2
42 Глава 12
12.1.2. Изменение условий окружающей среды
Кроме состава питательной среды, рост бактерий сильно зависит от условий окружающей среды, поэтому эти условия нужно строго контролировать. Микроорганизмы лучше растут при определенных температурах и pH, и они чувствительны к ряду факторов, таких как концентрация кислорода и интенсивность света. Оптимальными являются условия, при которых обеспечивается самое короткое время генерации. Каждый вид микроорганизмов приспосабливается к определенным условиям окружающей среды.
Температура
Требования к температуре у разных микроорганизмов существенно различаются, поэтому от температуры во многом зависит, какие микроорганизмы вырастут в определенных условиях. Влияние температуры легко объяснить, если рассмотреть действие температуры на ферменты. Все клетки содержат ферменты, и скорость работы ферментов, а следовательно, и скорость реакций и роста клетки, зависит от температуры. Для каждого данного микроорганизма есть оптимальная температура, при которой он лучше всего растет, а также диапазон температур, вне которого он расти не может. Верхним пределом обычно является температура, при которой начинается денатурация некоторых жизненно важных белков. Границы оптимальных температур сильно варьируют: от 0-5 °С для некоторых бактерий, обитающих в полярных областях океанов, до 70 °С и выше — ддя бактерий, живущих в горячих источниках или гниющих растительных остатках, таких как компост и силос, где температуры могут быть достаточно высокими. Некоторые глубоководные бактерии, живущие в вулканических кратерах, на дне океана или вблизи них, выживают при 118 °С.
В зависимости от температуры, при которой растут микроорганизмы, их можно разделить на четыре группы. Приведенные ниже значения температур являются ориентировочными, поскольку в действительности существует непрерывный ряд различных типов.
1. Термофилы. Оптимальная температура для роста превышает 45 °С, например некоторые виды Lactobacillus (обнаруженные в молоке).
12.1. Приведите по одному примеру роли каждого из перечисленных элементов.
1) железа и фосфора для гетеротрофных бактерий;
2) азота и магния для автотрофных бактерий.
(Если нужно, используйте табл. 7.7).
5. Источник энергии. Энергетические потребности живых клеток обсуждались в начале гл. 7 и 9. Энергия может поставляться в форме химической энергии или энергии света. Организм, потребляющий химическую энергию, называется хемотрофным; организм, использующий энергию света, называется фототрофным, или фотосинте-зирующим (табл. 2.3). К фотосинтезирую-щим микроорганизмам относятся водоросли и некоторые бактерии, например цианобактерии. Если необходима химическая энергия, то она обычно поставляется в виде сахара, например глюкозы.
6. Вода. Несмотря на то, что она не является в прямом смысле питательным веществом, вода необходима всем живым клеткам. Обычно бактериям нужно больше влаги, чем дрожжам, а дрожжам — больше, чем плесневым грибам.
Пример относительно простой питательной (культуральной) среды приведен в табл. 12.1.
12.2. Для чего нужен каждый из компонентов в среде, приведенной в табл. 12.1?
Таблица 12.1. Относительно простая среда, используемая для роста бактерии Escherichia coli, которая обычно обитает в кишечнике человека
Компоненты Концентрация, г/л
K2HPO4 калий фосфорнокислый 7,0
двузамещенный
KH2PO4 калий фосфорнокислый 2,0
однозамещенный
(NH4)2S04 аммоний сернокислый 1,0
MgSO4 магний сернокислый 0,1
CaCl2 кальций хлористый 0,02
Глюкоза 10,0
Дистиллированная вода до 1 л
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2
2. Мезофилы. Оптимальная температура для роста составляет 25—45 0C Для бактерий, живущих в организме млекопитающих, температурный оптимум составляет около 37 0C, а максимум 42—43 0C, как например, для Escherichia coli (Е. coli), обычного обитателя кишечника человека. Дрожжи (грибы) также являются мезофилами.
3. Психрофилы. Температурный оптимум для этих бактерий ниже 15 0C, и они не могут расти при температуре выше 20 0C Эти микроорганизмы часто создают проблемы при хранении пищи в холодильниках.
