Влияние физических факторов на жизнедеятельность организмов
К числу основных физических факторов, воздействующих на микроорганизмы как в естественной среде обитания, так и в условиях лаборатории, относятся:
· Температура. О влиянии температуры на микроорганизмы судят по их способности расти и размножаться в определенных температурных границах. Для каждого вида микроорганизмов определена оптимальная температура развития. В зависимости от пределов этой температуры бактерии разделены на три физиологические группы. Психрофилы, лиофилы, термофилы. Высокие и низкие температуры по-разному влияют на микроорганизмы. При низких температурах клетка переходит в состояние анабиоза, в котором она может существовать длительное время. Низкие температуры приостанавливают гнилостные и бродильные процессы. На этом принципе основано сохранение продуктов в холодильниках. Высокая температура губительно действует на микробы. Чем выше температура, тем меньшее время необходимо для инактивации микроорганизмов. В основе бактерицидного действия высоких температур лежит разрушение структурных ферментов за счет денатурации белков и нарушения осмотического барьера.
При замораживании образуются кристаллики льда, которые разрушают бактериальную клетку. Влияние температур применяют для стерилизации лабораторной посуды, инструментов, сохранения продуктов, длительного хранения микроорганизмов.
Высушивание помогает сохранять иммунобиологические препараты, способствует консервированию, длительному хранению.
|
|
|
· Действие излучения.
Видимый (рассеянный свет), имеющий длину волны 300…1000 нм, обладает способность угнетать рост и жизнедеятельность большинства микроорганизмов. В связи с этим культивирование микроорганизмов осуществляют в темноте. Видимый свет положительно влияет только на бактерии, которые используют свет для фотосинтеза. Прямые солнечные лучи действуют на микроорганизмы более активно, чем рассеянный свет. Бактерицидное действие света связано с образованием гидроксильных радикалов и других высокореактивных веществ, разрушающих вещества, входящие в состав клетки. Например, происходит инактивация ферментов. Микроорганизмы-сапрофиты более устойчивы к воздействию света, чем патогенные. Это объясняется тем, что они, чаще подвергаясь действию прямых солнечных лучей, более адаптированы к ним.
Ультрафиолетовое излучение. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны 295…200 нм является бактерицидно активным, то есть способным губительно действовать на микроорганизмы. Механизм действия ультрафиолетового излучения заключается в его способности частично или полностью подавлять репликацию ДНК и повреждать рибонуклеиновые кислоты (особенно мРНК).
|
|
|
Ионизирующее излучение. Ионизирующее (рентгеновское) излучение представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,006…10нм. В зависимости от длины волны различают гамма-излучение, бета-излучение и альфа-излучение. Наиболее активным действие на биологические объекты отличается гамма- излучение, но даже его бактерицидные свойства значительно ниже, чем бактерицидные свойства ультрафиолетового излучения. Гибель бактерий наступает только при облучении их большими дозами от 45000 до 280000 рентген. Механизм действия рентгеновского излучения заключается в поражении ядерных структур, в частности нуклеиновых кислот цитоплазмы, что приводит к гибели микробной клетки или изменению ее генетических свойств (мутации). Вызывает деструктивно-модификационные повреждения, разрыв водородных связей. Применяют для обеззараживания и стерилизации микробиологической посуды
Электричество. Электрический ток малой и высокой частоты уничтожает микроорганизмы. Особенно сильным бактерицидным действием обладают токи ультравысокой частоты. Они приводят в колебание молекулы всех элементов клетки, вследствие чего происходит быстрое и равномерное нагревание всей массы клетки не зависимо от температуры окружающей среды. Кроме того, установлено, что длительное воздействие токов высокой частоты приводит к электрофорезу некоторых компонентов питательной среды. Образующиеся при этом соединения инактивируют микробную клетку.
|
|
|
Электромагнитное. Вызывает повышение температуры, денатурацию. Используют для стерилизации.
Рентгеновское излучение разрушает нуклеиновые кислоты, используют для стерилизации бактериологических препаратов.
Ультразвук инактивирует ферменты, разрушает цитоплазматические структуры. Применяют для консервирования.
· Ультразвук. Механизм бактерицидного действия ультразвука (волны с частотой 20 000 Гц) заключается в том, что в цитоплазме микроорганизмов, находящихся в жидкой среде, образуется кавитационная полость, которая заполняется парами жидкости, в пузырьке возникает давление, что приводит к дезинтеграции цитоплазматических структур.
· Аэроионизация. Наибольшее влияние на бактерии оказывают отрицательно заряженные ионы, действуя в средних концентрациях (5*104 в 1 см3 воздуха). Положительно заряженные ионы обладают менее выраженным бактерицидным действием, они способны задерживать рост и развитие микроорганизмов только в больших концентрациях (106 в 1 см3 воздуха). Сила действия аэроионов зависит от их концентрации, длительности экспозиции и расстояния от источника.
· Осмотические давление. Повышение осмотического давления приводит к разрушению м.о., нарушению функционирования их структур. Применяют для консервирования.
· Сдвиг рН вызывает денатурацию белков. Применяют для консервирования.
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 1078; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!