Общие свойства микроорганизмов

Микроорганизмы — это особи, имеющие малую величину и видимые только под микроскопом. Так как микроорганизмы очень малы, их размер измеряется в микрометрах: 1 миллиметр (мм) = 1000 микрометров (мкм) = 1 000 000 нанометров (нм) = 10 000 000 ангстрем (А). Биофизики вычислили основные параметры бактериальной клетки. Например, шаровидная клетка бактерий диаметром 0,5 мкм имеет поверхность 7,9−10~9 см2, объем 6,5 * 10~14 см3, массу 6,9* 10~14 г; 1 г бактерий содержит 100 млрд клеток. Диаметр большинства бактерий не превышает тысячной доли миллиметра. Эта величина — микрометр (мкм) — и стала «аршином «микробиолога. Размеры мелких цианобактерий, дрожжей и простейших находятся в пределах 10 мкм. У таких малых организмов соотношение между поверхностью и объемом очень велико. Если куб с длиной граней 1 см (объем 1 см3) разбить на кубики с длиной граней 1 мкм, мы получим 1012 кубиков объемом по 1 мкм3 каждый. Суммарная поверхность этих кубиков в 10 000 раз больше, чем поверхность исходного куба. Объем 1 мкм3 характерен для средней бактериальной клетки. Такое большое отношение поверхности к объему приводит к интенсивнейшему взаимодействию с внешней средой: с этим связан очень быстрый обмен веществами между средой и клеткой многих микроорганизмов. Поскольку интенсивность обмена у микроорганизмов зависит от их размера, скорости прироста микроорганизмов очень высоки. Например, в организме одного быка массой 500 кг за 24 ч образуется примерно 0,5 кг белка. За то же время 500 кг дрожжей могут синтезировать более 50 000 кг белка.

Микроорганизмы отличаются очень большой гибкостью метаболизма Для бактерий высокая способность к адаптации (приспособлению) совершенно необходима из-за малых размеров. В клетке микрококка есть только несколько сотен тысяч белковых молекул. Поэтому ненужные в данное время ферменты не могут содержаться про запас. Некоторые ферменты, необходимые для переработки питательных веществ, синтезируются только тогда, когда соответствующее вещество появляется вблизи клетки. Клеточные регуляторные механизмы у микроорганизмов играют существенно большую роль и проявляются более отчетливо, чем у других живых существ. Клетку микроорганизма можно сравнить с микроскопически малой фабрикой, которая получает сырье из окружающей среды и делает из него настоящие чудеса.

Имея малую массу, микроорганизмы легко распространяются с воздушными потоками. Они существуют повсюду. Только среда определяет, какие формы будут в данном месте активно размножаться. Создавая в пробирке селективные условия, можно из небольшого количества земли, из пищевых продуктов получить накопительные культуры, а из них и чистые культуры большинства известных микроорганизмов. Велико значение микроорганизмов в природе: они разрушают трупы животных, остатки корней, стеблей и листьев растений и превращают мертвое органическое вещество в плодородный почвенный гумус, или перегной.