Осмотическое давление

Влажность

Для развития микроорганизмов необходима свободная вода, так как питательные вещества проникают в клетку только в растворенном виде. Доступность воды для микроорганизмов выражают активностью воды – отношением давления водных растворов (субстрата) к давлению паров чистого растворителя (воды) при одной и той же температуре:

а_w = Р/Р₀

В зависимости от потребности во влаге микроорганизмы делятся на гидрофиты (влаголюбивые); мезофиты (среднего действия); ксерофиты (выдерживающие засуху).

Размножение бактериальных клеток прекращается при а_w = 0,6-0,65, но многие микроорганизмы в этих условиях еще остаются жизнеспособными. При этом обычно мелкие клетки более устойчивы к высушиванию, чем крупные, кокки устойчивее палочек, бактерии с толстыми стенками более устойчивы, чем с тонкими. Споры значительно устойчивее вегетативных клеток. В высушенном состоянии клетки могут сохранять некоторую метаболическую активность и находиться в условиях анабиоза длительный период до появления увлажнения. Механизм губительного действия высушивания связан с обезвоживанием цитоплазмы, повреждением цитоплазматической мембраны и рибосом. Гнилостные и многие патогенные микроорганизмы очень требовательны к влаге.

Осмотическое давление определяет концентрация веществ во внешней по отношению к микроорганизму среде. Переход воды из окружающей среды в клетку возможен, если осмотическое давление в клетке больше, чем давление внешнего раствора. Нормальное давление в клетке обычно составляет 3-6 атм. В засоленных почвах, засахаренных средах (варенье, мёд) осмотическое давление может достигать 100 атм. Микроорганизмы, живущие в таких средах, приспособились к ним, выработав защитный механизм в виде повышения давления внутри клетки. Приспособление микроорганизмов к изменению осмотического давления называется осморегуляцией.

Осмотолерантными называются микроорганизмы, растущие в средах с высокими концентрациями веществ. Осмофильными называются микроорганизмы не только выдерживающие, но даже предпочитающие среду с повышенной концентрацией веществ. Галофильные (солелюбивые) микроорганизмы требуют для своего роста значительных концентраций хлорида натрия. Этим микроорганизмам требуются ионы натрия для стабильности клеточной мембраны и активности ряда ферментов. Такая потребность строго специфична (натрий нельзя заменить другими ионами). При уменьшении содержания хлорида натрия в среде клеточная стенка галофильных бактерий разрушается и клетки лизируются. Экстремальные галофилы могут существовать даже в концентрированных растворах поваренной соли. Галофилы являются обитателями соленых озер и морей. Большинство микроорганизмов обладает слабой устойчивостью к соли. Это гнилостные, кишечные, многие патогенные бактерии.