48815 skanuj0010 (186)

my, są w stanie metabolizować związki małocząsteczkowe. Wielkocząsteczkowe substancje organiczne (np. wielocukry, białka) są uprzednio rozszczepiane przez enzymy wydzielane pozakomórkowo. Bakterie trawią zatem pozakomórkowo i tylko część rozłożonych substancji zostaje wchłonięta przez organizm trawiący. Reszta dyfunduje do środowiska i dla bakterii trawiącej jest stracona, stając się normalnym pokarmem innych drobnoustrojów współbytujących. Gospodarka ektoenzymami jest więc mało ekonomiczna. Raz wydzielone pozakomórkowo enzymy działają na podłoże niezależnie już od potrzeb organizmu dopóty, dopóki istnieje swoisty substrat lub póki enzym nie ulegnie inaktywacji przez czynniki środowiskowe. Toteż ilość substancji trawionych pozakomórkowo znacznie przewyższa potrzeby komórki. Ta szczególna intensywność procesów katabolicznych jest zasadniczą przyczyną tak potężnego oddziaływania bakterii na środowisko. Oddziaływanie na środowisko przebiega jednak nie tylko poprzez procesy utlenienia. Z uwagi na olbrzymią ilość bakterii i wspomnianą już kolosalną w stosunku z ich masą powierzchnią również działalność anaboliczna jest bardzo wydajna. Nie tylko jednak bakterie oddziaływają na środowisko. Również środowisko wywiera duży wpływ na organizm drobnoustrojów.

Bakterie nie posiadają mechanizmów regulujących tego typu, jaki charakterystyczny jest dla tkankowców roślinnych czy zwierzęcych. Organizm bakteryjny w bez porównania wyższym stopniu uzależniony jest od bezpośrednich wpływów świata zewnętrznego. U bakterii, w odróżnieniu od organizmów wyższych, każda niemal zmiana otoczenia, np. temperatury lub składu chemicznego, bezpośrednio działa na organizm i wywołuje w nim odpowiednie zmiany. Przy takim stanie rzeczy również zdolność przystosowania się bakterii do zmiennych warunków musi być znacznie większa niż u organizmów wyższych. Problem: bakteria a środowisko należy więc rozpatrywać w podwójnym aspekcie, uwzględniając zarówno oddziaływanie bakterii na środowisko, jak również środowiska na bakterie. Wzrost bakterii uzależniony jest nie tylko od jakości i ilości pokarmu, lecz również od wielu innych czynników środowiskowych, zarówno natury chemicznej, jak i fizycznej. Częstokroć zmiana jednego z tych czynników uniemożliwia życie pewnych, czy nawet wszystkich drobnoustrojów.

DZIAŁANIE CZYNNIKÓW FIZYCZNYCH

NA BAKTERIE

TEMPERATURA

Od temperatury zależna jest szybkość reakcji chemicznych (a więc metabolizmu), a jednocześnie stan fizykochemiczny wielkocząsteczek białkowych i nukleinowych (a więc struktura). Szybkość większości reakcji chemicznych wzrasta dwa do trzech razy przy podniesieniu temperatury o 10°. Oczywiście przy obniżeniu temperatury o 10° odpowiednio spada dwa do trzech razy. Reakcje zachodzące w organizmie żywym są prawie wyłącznie reakcjami katalizowanymi przez białkowe enzymy, a przebiegającymi w środowisku wody i często przy jej udziale. Dlatego też obniżenie temperatury do ok. 0°, zmieniając struktufę wody dodatkowo zwalnia i utrudnia reakcje. Dalszy spadek ciepłoty, poniżej 0°, uniemożliwia większość reakcji metabolicznych. Podobnie podwyższanie temperatury powyżej granicy, przy której naruszana jest struktura białek enzymatycznych (np. ich częściowa lub nieodwracalna denaturacja), nie tylko nie przynosi przyśpieszenia reakcji metabolicznych ale odwrotnie — ich zahamowanie.

TEMPERATURY KARDYNALNE

Działalność życiowa organizmów, a więc i bakterii, zachodzić zatem może w pewnych określonych granicach, różnych w pewnym stopniu dla różnych gatunkóty. Zależność szybkości większości procesów biologicznych od wysokości temperatury można scharakteryzować trzema głów-

ICO	100
90§	i 90
sol	f80
70l	170
6oi	f60
50j	[50
40:	=40
301	130
20l	^r20
10]	Ho
0 1	f 0

Psychrofile

nr

AA

Mi

Mezonie    Termofile

	- t -1 ,
$ Ar Ma
.17_	fk-Mi
AA—»

11-2. Temperatury kardynalne psychro-, mezo- i termofilnych bakterii.

Ml — temperatura minimalna, poniżej której bakterie są nieaktywne i nie rosną. O — temperatura optymalna, w jakiej aktywność bakterii Jest największa. Ma — temperatura maksymalna — powyżej której bakterie nie rosną i zamierają

327