Влияние влажности

Многие виды микроорганизмов хорошо переносят высушивание и способны сохраняться в жизнеспособном, хотя и не активном состоянии в течение длительного времени.

Особую роль играет поверхностное натяжение жидкости в водном растворе. Микроорганизмы хорошо приспособлены к поверхностному натяжению воды, которое при 20 °С равно 7,27 Н/м2. Применение поверхностно-активных веществ, к которым относится большинство моющих средств, многие спирты и другие соединения, снижает поверхностное натяжение и создает неблагоприятные условия для развития микроорганизмов. Поверхностно-активные вещества, содержащиеся в сточных водах, отрицательно влияют на процессы биологической очистки.

Влияние лучистой энергии

Лучистой называется энергия, распространяющаяся в пространстве с помощью электромагнитных волн. Наиболее длинноволновая часть ее—инфракрасные лучи—оказывает тепловое воздействие, но химических превращений не вызывает. Видимая часть спектра используется всеми фотосинтезирующими организмами, в том числе бактериями, в качестве источника энергии при фотосинтезе.

Коротковолновая часть спектра представлена ультрафиолетовым и ионизирующим излучением.

Ультрафиолетовые лучи имеют низкую проникающую способность, но они губительно действуют на нуклеиновые кислоты и белки клетки. Особенно сильным действием обладает излучение с длиной волны 260 ммк. Именно эту длину волны хорошо поглощают нуклеиновые кислоты. Изменения, вызванные действием ультрафиолетовых лучей, если не приводят к гибели клетки, то передаются по наследству, что также свидетельствует об их способности воздействовать на нуклеиновые кислоты. Действие видимых лучей ослабляет воздействие ультрафиолетового излучения и даже способно до некоторой степени восстанавливать повреждения, вызванные ультрафиолетовыми лучами. Это явление носит название реактивации.

Ультрафиолетовые лучи используются для стерилизации воздуха в помещениях медицинских учреждений, лабораторий, складов пищевых продуктов. В процессе эволюции у микроорганизмов, обычно подвергающихся воздействию солнечной радиации, выработались приспособления, направленные на защиту от воздействия ультрафиолетовых лучей. К таким приспособлениям относятся пигменты. Большинство бактерий, находящихся в воздухе, имеют пигменты. Пигментированы и вес фотосинтезирующие бактерии.

Ионизирующие излучения, к которым относятся электромагнитное, потоки ?-частиц, электронов, позитронов и других частиц, обладают высокой проникающей способностью и губительно действуют на живые организмы. При более слабом воздействии они вызывают мутации в клетке. Механизм действия ионизирующих излучений связывают с тем, что под их влиянием в клетке образуется большое количество свободных радикалов, обладающих высокой реакционной способностью и поэтому вызывающих разрушительные химические изменения в нуклеиновых кислотах и других компонентах клетки.

Ряд микроорганизмов обладает защитными приспособлениями против ионизирующих излучений. Механизм их защитных реакций тщательно изучается с целью изыскания возможности использования его для защиты человека от воздействия радиационного облучения.

Влияние осмотического давления

Поверхностная мембрана клетки избирательно пропускает растворенные в воде вещества. Вода проходит через мембрану с большой легкостью. Если клетку поместить в раствор солей, концентрация которого выше концентрации солей внутри клетки, то вода из клетки начнет переходить в окружающую среду. Этот процесс, который называется осмосом, будет продолжаться до тех пор, пока осмотическое давление внутри и снаружи клетки не выровняется. Потеря растительной клеткой воды,, из вакуоли приводит к тому, что протопласт внутри клетки сокращается и отстает от оболочки. Это явление носит название плазмолиза, Плазмолиз может привести к гибели клетки.

ч Большинство гнилостных бактерий прекращают свое развитие в 5—10 %-ном растворе хлористого натрия. Этим широко пользуются для консервирования пищевых продуктов. Существуют бактерии, приспособившиеся к условиям повышенной концентрации поваренной соли в растворе. Это специфические бактерии, развивающиеся в тузлуках (рассолах) и способные выдерживать концентрацию соли до 25—30 %, а также бактерии, живущие в солончаках.

Многие бактерии способны до некоторой степени приспосабливаться к изменению осмотического давления. Защитный механизм заключается в повышении осмотического давления внутри клетки или за счет проникающих в клетку минеральных солей, или в результате гидролиза резервных веществ цитоплазмы.

При помещении клетки в раствор дистиллированной воды наблюдается обратный процесс: молекулы воды устремляются внутрь клетки. Давление на оболочку изнутри возрастает, клетка разбухает. Это явление носит название плазмоптиза. Плазмоптиз может привести к разрыву оболочки и к гибели клетки.

Таким образом, и слишком повышенная концентрация солей, и вода, полностью лишенная солей, малопригодны для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов.