微生物の成長因子。細菌増殖因子細菌の分離方法

微生物増殖因子

生物学的に活性な物質（多数のアミノ酸、ビタミン、プリンおよびピリミジン塩基、ステロールなど）。これらがなければ、多くの微生物は、必要なエネルギー源、炭素および窒素を含む栄養培地上でも増殖しません。 M.f. R. 微量で効果があります。非芽胞形成細菌 (シュードモナス、マイコバクテリウム)、多くのカビ (アスペルギルス、ペニシリウム)、およびその他の微生物は M. f. を必要としません。 r.、彼らはそれらを合成することができるので。

アミノ酸はタンパク質の生合成に必要であり、プリンおよびピリミジン塩基は核酸の形成に必要です。 MFの間では R. 多くの酵素の補酵素であるビタミン (補酵素を参照) は特に重要です。したがって、ピリドキシン (ビタミン B 6) はアミノ酸のアミノ基転移および脱アミノ化に関与し、チアミン (ビタミン B 1) は脱炭酸などに関与します。一部の種類の酵母および乳酸菌は、ビオチン、チアミン、一部の病原性微生物は、血液またはその血清、腹水、乳清、および酵母オートピシントを含む培地でのみ増殖すると考えられていました。これらの微生物は、適切な M. f. が栄養培地に添加されていれば、そのような物質がなくても生育できることが判明しました。 R. もしM.f. R. 複雑な化学構造を持っているため、それらの必要性は微生物によって異なる場合があります。したがって、チアミン分子にはチアゾール残基とピリジン残基が含まれています。いくつかの種は既製のチアミンを必要とし、他の種は培地にチアゾールとピリジンがあればチアゾールを合成し、他の種はピリジン、次にチアミンを合成するためチアゾールを含む培地上で生育し、他の種はピリジンの存在下でチアゾールを合成し、それからチアミン T.N. M. f. を合成できる野生型の微生物。 p.、原栄養性と呼ばれます。それらに突然変異原を作用させることにより、1 つまたは別の M. f を必要とする突然変異体を取得することが可能です。 R. それらは栄養要求性変異体または欠乏性変異体と呼ばれ、ビタミンやアミノ酸などの定量や、これらの物質の生産量が増加する変異体の選択に使用されます。 M.f.を合成する能力。 R. 生物間の関係の性質を決定することができます。つまり、栄養培地中に M. f. が存在しないために特定の種類の酵母が増殖しない場合です。 r. その後、それらを合成する種の播種と繁殖により、両方の種が同時に成長することになります。一部の昆虫や甲殻類は、腸内や特殊な器官内で増殖し、宿主の体にさまざまなビタミンやアミノ酸などを供給する共生微生物を持っています。人間もこのタスクと同じ機能を実行します (腸内フローラを参照)。

点灯: Odintsova E.N.、ビタミンを決定するための微生物学的方法、M.、1959; Ierusalimsky N.D.、微生物の生理学の基礎、M.、1963。ローズ E.、化学微生物学、トランス。英語、M.、1971 年より。

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他の辞書で「微生物増殖因子」が何であるかを確認してください。

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すべての生物と同様に、微生物の代謝は、相互に関連し、同時に発生する、しかし相反する 2 つのプロセス、つまり同化作用 (建設的代謝) と異化作用 (エネルギー代謝) で構成されます。

微生物の代謝にはそれぞれ特徴があります。

1）代謝プロセスの速度と強度。微生物細胞は、1 日に自重の 30 ～ 40 倍を超える量の栄養素を処理できます。

2) 環境条件の変化に対する顕著な適応力。

3) 細胞の表面全体に栄養が供給されます。原核生物は細胞内で栄養素を摂取したり消化したりしませんが、細胞外で外酵素を使用して栄養素をより単純な化合物に分解し、細胞内に輸送します。

微生物が成長し生命活動を行うためには、細胞成分やエネルギー源を構築するための栄養物質が生息地に存在することが必要です。微生物は水、炭素源、酸素、窒素、水素、リン、カリウム、ナトリウム、その他の元素を必要とします。酵素の合成には、鉄、マンガン、亜鉛、銅などの微量元素も必要です。さまざまな種類の微生物は、ビタミン、アミノ酸、プリン、ピリミジン塩基などの特定の成長因子を必要とします。

有機または無機の炭素および窒素源を同化する能力に応じて、微生物は独立栄養生物と従属栄養生物の 2 つのグループに分けられます。

独立栄養生物 (ギリシャの自動車 - それ自体、栄養 - 給餌) 二酸化炭素 (CO 2) またはその塩から炭素を取得します。単純な無機化合物からタンパク質、脂肪、炭水化物、酵素を合成します。

エネルギー源とドナーの性質に応じて、微生物は次のように分類されます。 光栄養生物 （光合成）、太陽エネルギーを利用することができ、 化学栄養生物 （化学合成）、酸化還元反応を通じてエネルギーを得る。光栄養生物には腐生性微生物のみが含まれます。化学合成微生物は人間の病理において主導的な役割を果たします。

電子供与体の性質に応じて、化学栄養生物は次のように分類されます。 ケモリトトロフス (化学独立栄養生物) および 化学有機栄養生物 (化学従属栄養生物)。

窒素源に応じて – 原栄養生物 – グルコースとアンモニウム塩から必要なすべての有機化合物（炭水化物、AA など）を合成できる微生物。 栄養要求性植物 – これらの化合物を合成できない微生物。それらは、環境または宿主生物からこれらの化合物および他の成長因子を完成した形で同化します。

栄養素の輸送

細胞壁と細胞質膜を通過して原核細胞に入るのは小さな分子だけであるため、タンパク質、多糖類、その他の生体高分子はまず外酵素によってより単純な化合物に分解され、細胞内に輸送されます。

栄養素の細胞への浸透は、さまざまなメカニズムを通じて起こります。

受動的拡散 - 濃度勾配に沿った拡散、つまり細胞外部の濃度が内部よりも高いという事実により、物質が細胞内に侵入します。

促進拡散 - 濃度勾配に沿って起こりますが、キャリア酵素、いわゆる透過酵素の関与があります。この酵素は、細胞質膜の外側で物質の分子をそれ自身に結合させ、それを変化させずに内側に放出します。次に、遊離キャリアは再び膜の外側に移動し、そこで新しい物質分子と結合します。さらに、各透過酵素は特定の物質を輸送します。

これら 2 つの輸送メカニズムはエネルギー消費を必要としません。

能動的な移動は透過分解酵素の関与によっても起こり、濃度勾配に対して起こります。微生物細胞は、外部環境よりも数千倍高い濃度で物質を蓄積することがあります。このプロセスにはエネルギーが必要です、つまり ATP が消費されます。

ラジカル転座は物質移動の 4 番目のメカニズムです。これは、透過酵素の関与による、化学的に修飾された分子の能動的な移動です。例えば、グルコースのような単体物質は、リン酸化された形で輸送される。

細菌細胞からの物質の放出は、受動的拡散または透過酵素の関与による促進拡散によって起こります。

微生物増殖因子:

成長因子には、アミノ酸、プリンおよびピリミジン塩基、脂質、ビタミン、鉄ポルフィリン (ヘム) およびその他の化合物が含まれます。一部の微生物は必要な成長因子を独自に合成しますが、他の微生物は環境から既成の成長因子を受け取ります。特定の増殖因子に対する特定の微生物の必要性は安定した特性であり、細菌の区別と同定に使用されるだけでなく、実験室やバイオテクノロジーの目的での栄養培地の調製にも使用されます。

アミノ酸。多くの微生物、特に細菌は、特定のアミノ酸（1 つ以上）を必要とします。なぜなら、クロストリジウム菌ではロイシン、チロシン、連鎖球菌ではロイシン、アルギニンなどです。これらの種類の微生物は、と呼ばれます。アミノ酸やその他の化合物が合成できないため、栄養要求性となります。

プリンおよびピリミジン塩基とその誘導体 (アデニン、グアニン、シトシン、ウラシル、チミンなど) は、さまざまな種類の連鎖球菌の増殖因子であり、ブドウ球菌やその他の細菌の増殖には一部の窒素含有塩基が必要です。一部の種類のマイコプラズマはヌクレオチドを必要とします。

脂質、特にリン脂質の成分である脂肪酸は、一部の連鎖球菌やマイコプラズマの増殖に必要です。すべてのタイプのマイコプラズマは、コレステロールおよび他のステロールにおいて栄養要求性であり、これが他の原核生物とは区別されます。これらの化合物は細胞膜の一部です。

ビタミン、主にグループ B は、補酵素またはその補欠分子族の一部です。多くの細菌は特定のビタミンに対して栄養要求性です。例えば、コリネバクテリウム・ジフテリア、赤癬菌はNADおよびNADPの一部であるニコチン酸またはそのアミド、黄色ブドウ球菌、肺炎球菌、ブルセラ菌 - チアミン（ピロリン酸の一部であるBO）、一部の連鎖球菌、破傷風桿菌 - パントテン菌さらに、多くの細菌の成長因子は葉酸、ビオチン、およびシトクロムの成分です。後者は血友病菌や結核菌などに必要です。

トピック「細菌細胞内の物質の移動。細菌の栄養基質。細菌のエネルギー代謝」の目次:
1. 細菌細胞内の物質の活発な移動。リン酸化による物質の輸送。細菌細胞からの物質の放出。
2.酵素。細菌酵素。調節（アロステリック）酵素。エフェクター酵素。細菌の酵素活性の測定。
3. 細菌の栄養基質。炭素。独立栄養。従属栄養性。窒素。無機窒素の使用。細胞内の同化プロセス。
4. 異化プロセス。セル内に有機窒素を使用。有機化合物のアンモン化。
5. リン。硫黄。酸素。義務的（厳密な）好気性菌。偏性（厳密）嫌気性菌。通性嫌気性菌。空気耐性のある細菌。微好気性細菌。

7. 細菌のエネルギー代謝。未知の細菌を同定するスキーム。発エルゴン反応。
8. ATPの合成（再生）。光合成の過程を通じてエネルギーを得る。光合成細菌。光合成反応。光合成の段階。光合成の明期と暗期。
9. 化合物の酸化からエネルギーを得る。細菌は化学栄養生物です。基質のリン酸化によるエネルギー生産。発酵。
10. アルコール発酵。ホモ発酵乳酸発酵。ヘテロ発酵。ギ酸発酵。

一部の細菌（特に気難しいものや遺伝的欠陥を持つ突然変異体）は、微生物自体が合成できない特定の成分が補充された環境でのみ増殖できます。これらの成分は成長因子として知られており、同様の細菌は成長因子と呼ばれます。 栄養要求性物質[緯度から。 ahiliit、助けて + ギリシャ語。トロフィー、栄養]。もし 栄養要求性突然変異の結果として生じる、特定の成長因子を必要としない「野生型」または基本型と呼ばれます。 原栄養性の.

主な成長要因- ビタミン、プリン、ピリミジン。細菌にとって最も重要なものは水溶性ビタミンであり、補酵素として多くの酵素の機能に関与します。これらの製品に必要な細菌は非常に少ないです (たとえば、ブドウ球菌の増殖により、培地 1 リットルあたり 0.003 mg のチアミンと 0.2 mg のニコチン酸が確実に導入されます)。つまり、成長因子はプラスチックやプラスチックとして使用されません。エネルギー物質ですが、代謝の調節を提供します。

細菌の増殖を刺激する因子の分類

細菌の増殖を刺激する要因、3つのカテゴリに分類されます。

細菌の増殖にその存在が必要な物質。これは、特定のアミノ酸、たとえば、サルモネラ・チフィムリウム・ヒスチジン（ヒスチジン陰性）株のヒスチジン、ヒスチジンの栄養要求性、または一連のビタミン（ラクトフラビン、チアミン、ビオチン、葉酸、パントテン酸）およびアミノ酸の場合があります。、それなしでは乳酸菌は増殖できません。

欠如しても作物の成長が完全に停止するわけではない要因。通常、これらは酵素の補欠分子群の一部である特定のビタミンであり、必要な量は非常に少量です。

微生物自身が合成し、培地に添加することで増殖を促進する因子しかし、この条件は必須ではありません（たとえば、増殖を強化するために大腸菌の合成培養培地に酵母自己消化物を添加することはできますが、細菌はグルコースを含む単純なミネラル培地で増殖します）。

細菌増殖の誘発因子

成長のきっかけとなる要因特別なカテゴリに割り当てられます。それらは文化の成長の始まりに不可欠です。その後、培養細胞は成長に必要なすべての生成物を独自に合成します。例としては、サルモネラ菌の his- 復帰変異株の増殖および his+ (ヒスチジン陽性) への復帰突然変異には、微量のヒスチジンが必要であることが挙げられます。 his+ 原栄養株は成長因子を必要としませんが、復帰突然変異の固定化に必要な元の his- 栄養要求株の分裂は、ヒスチジンの存在下でのみ起こります。

分裂による細菌の複製は、微生物集団のサイズを増加させる最も一般的な方法です。分裂後、細菌は元の大きさに成長しますが、そのためには特定の物質（成長因子）が必要です。

細菌の繁殖方法は異なりますが、ほとんどの種は分裂による無性生殖の形式をとります。細菌が出芽によって繁殖することはほとんどありません。細菌の有性生殖は原始的な形で存在します。

米。 1. 写真は分裂途中の細菌細胞です。

細菌の遺伝装置

細菌の遺伝装置は単一の DNA、つまり染色体によって表されます。 DNAは円形に閉じられています。染色体は膜を持たないヌクレオチドに局在しています。細菌細胞にはプラスミドが含まれています。

核様体

核様体は核の類似体です。細胞の中心に位置します。それには、折り畳まれた形で遺伝情報を運ぶ DNA が含まれています。ほどかれたDNAは長さ1mmに達します。細菌細胞の核物質には膜、核小体、または染色体のセットがなく、有糸分裂によって分裂しません。分裂する前に、ヌクレオチドは 2 倍になります。分裂中にヌクレオチドの数は 4 に増加します。

米。 2. 写真は細菌細胞の一部を示しています。中央部分にヌクレオチドが見えます。

プラスミド

プラスミドは、二本鎖 DNA のリングに折りたたまれた自律的な分子です。それらの質量はヌクレオチドの質量よりも大幅に小さいです。遺伝情報はプラスミドの DNA にコード化されているという事実にもかかわらず、それらは細菌細胞にとって不可欠なものではなく、必要なものでもありません。

米。 3. 写真は細菌のプラスミドを示しています。

分裂の段階

成体細胞に特徴的な特定のサイズに達すると、分裂機構が開始されます。

DNA複製

DNA の複製は細胞分裂に先行します。メソソーム (細胞質膜のひだ) は、分裂 (複製) プロセスが完了するまで DNA を保持します。

DNA 複製は、酵素 DNA ポリメラーゼの助けを借りて行われます。複製中に二本鎖 DNA の水素結合が壊れ、1 つの DNA から 2 つの一本鎖娘 DNA が形成されます。その後、娘 DNA が分離された娘細胞に配置されると、復元されます。

DNAの複製が完了するとすぐに、合成の結果としてくびれが現れ、細胞が半分に分割されます。まずヌクレオチドが分裂し、次に細胞質が分裂します。細胞壁の合成により分裂が完了します。

米。 4. 細菌の細胞分裂のスキーム。

DNA セクションの交換

Bacillus subtilis では、DNA 複製のプロセスは 2 つの DNA セクションの交換で終了します。

細胞分裂後、ある細胞の DNA が別の細胞に受け渡される橋が形成されます。次に、両方の DNA が絡み合います。両方の DNA の一部の部分がくっつきます。接着部位では、DNA セグメントが交換されます。 DNA の 1 つはジャンパーに沿って最初のセルに戻ります。

米。 5. 枯草菌における DNA 交換の変異体。

細菌の細胞分裂の種類

細胞分裂が分離プロセスより先に行われる場合、多細胞杆体および球菌が形成されます。

同期的な細胞分裂により、2 つの本格的な娘細胞が形成されます。

ヌクレオチドが細胞自体よりも速く分裂すると、マルチヌクレオチド細菌が形成されます。

細菌の分離方法

分割による分割

破壊による分裂は炭疽菌の特徴です。この分裂の結果、細胞は結合点で壊れ、細胞質の橋が壊れます。そして、それらは互いに反発し、鎖を形成します。

スライド部

滑り分離では、分裂後に細胞が分離され、いわば別の細胞の表面に沿って滑ります。この分離方法は、一部の形態のエシェリヒア属に典型的なものです。

スプリットスプリット

セカント分割では、分割された細胞の 1 つが自由端で円弧を描き、その中心が他の細胞との接触点となり、ローマのクインケまたは楔形文字 (コリネバクテリウムジフテリア、リステリア) を形成します。

米。 6. 写真は鎖を形成している棒状の細菌（炭疽菌）です。

米。 7. 写真は大腸菌をスライド分離する方法です。

米。 8. コリネバクテリアを分離する分割法。

分裂後の細菌群の種類

分裂細胞のクラスターは、分裂面の方向に応じてさまざまな形をとります。

球状細菌 1つずつ、2つずつ（双球菌）、袋状、鎖状、またはブドウの房のように配置されます。棒状の細菌 - 鎖状になっている。

らせん状の細菌- 混沌としました。

米。 9. 写真は微球菌です。丸くて滑らかで、色は白、黄色、赤です。自然界では、微球菌は遍在しています。彼らは人体のさまざまな腔に住んでいます。

米。 10. 写真には双球菌、肺炎球菌がいます。

米。 11. 写真はサルシナ菌です。球状菌はパケットの中に集まって集まります。

米。 12. 写真は連鎖球菌（ギリシャ語の「ストレプトス」（鎖）に由来）を示しています。鎖状に配置されています。それらは多くの病気の原因物質です。

米。 13. 写真では、細菌は「黄金の」ブドウ球菌です。「ブドウの房」のように配置されています。房は金色です。それらは多くの病気の原因物質です。

米。 14. 写真では、コイル状のレプトスピラ菌が多くの病気の原因物質です。

米。 15. 写真はビブリオ属の棒状細菌です。

細菌の分裂率

細菌の分裂速度は非常に速いです。平均して、1 つの細菌細胞は 20 分ごとに分裂します。わずか 1 日以内に、1 つの細胞が 72 世代の子孫を形成します。結核菌はゆっくりと分裂します。分割プロセス全体には約 14 時間かかります。

米。 16. 写真は、連鎖球菌の細胞分裂の過程を示しています。

細菌の有性生殖

1946 年、科学者たちは原始的な形態での有性生殖を発見しました。この場合、配偶子 (雄と雌の生殖細胞) は形成されませんが、一部の細胞は遺伝物質を交換します ( 遺伝子組換え).

その結果として遺伝子伝達が起こる活用- 遺伝情報の一部を形で一方向に伝達する プラスミド細菌細胞と接触すると。

プラスミドは小さな DNA 分子です。それらは染色体ゲノムとは関連しておらず、自律的に倍加することができます。プラスミドには、不利な環境条件に対する細菌細胞の耐性を高める遺伝子が含まれています。細菌は多くの場合、これらの遺伝子を互いに伝えます。別の種の細菌への遺伝情報の伝達も注目されています。

真の性的プロセスが存在しない場合、有用な特性の交換において大きな役割を果たすのは結合です。これは、細菌が薬剤耐性を示す能力がどのように伝達されるかです。病気を引き起こす集団間での抗生物質耐性の伝達は、人類にとって特に危険です。

米。 17. 写真は 2 つの大腸菌が結合した瞬間を示しています。

細菌集団の発達の段階

栄養培地に接種すると、細菌集団の発生はいくつかの段階を経ます。

初期段階

初期段階とは、種を蒔いてから成長するまでの期間です。平均して、初期段階は 1 ～ 2 時間続きます。

繁殖遅延期

これは細菌が集中的に増殖する段階です。所要時間は約2時間です。それは作物の年齢、適応期間、栄養培地の品質などによって異なります。

対数位相

この段階では、細菌の繁殖率と増加率がピークに達します。持続時間は5〜6時間です。

負の加速フェーズ

この段階では、繁殖率が低下し、分裂する細菌の数が減少し、死んだ細菌の数が増加します。負の加速の理由は、栄養培地の枯渇です。所要時間は約2時間です。

定常最大位相

定常期では、死んだ個体と新たに形成された個体の数が同数であることがわかります。所要時間は約2時間です。

デス加速フェーズ

この段階では、死んだ細胞の数が徐々に増加します。所要時間は約3時間です。

対数死期

この段階では、細菌細胞は一定の速度で死滅します。所要時間は約5時間です。

減少率フェーズ

この段階では、残っている生きた細菌細胞が休眠状態に入ります。

米。 18. この図は細菌集団の増殖曲線を示しています。

米。 19. 写真では、緑膿菌のコロニーは青緑色、小球菌のコロニーは黄色、プロディジオサム菌のコロニーは血のような赤色、黒色バクテロイデスのコロニーは黒色です。

米。 20. 写真は細菌のコロニーを示しています。各コロニーは単一細胞の子孫です。コロニー内の細胞の数は数百万です。コロニーは 1 ～ 3 日で成長します。

磁気感受性細菌の部門

1970年代に、海中に生息する細菌が磁気を感じることが発見されました。磁気のおかげで、これらの驚くべき生き物は地球の磁場の線に沿って移動し、硫黄、酸素、その他の必要な物質を見つけることができます。彼らの「羅針盤」は、磁石で構成されるマグネトソームによって表されます。分裂するとき、磁気に敏感なバクテリアはコンパスを分裂させます。この場合、分裂時の収縮が明らかに不十分となり、細菌細胞が曲がって鋭利な骨折を起こします。

米。 21. 写真は、磁気に敏感な細菌の分裂の瞬間を示しています。

細菌の増殖

細菌細胞が分裂を始めると、2 つの DNA 分子が細胞の反対側の端に移動します。次に、セルを 2 つの等しい部分に分割し、互いに分離して元のサイズに戻します。多くの細菌の分裂速度は平均 20 ～ 30 分です。わずか 1 日以内に、1 つの細胞が 72 世代の子孫を形成します。

成長と発達の過程で、細胞の塊は環境から栄養素を急速に吸収します。これは、温度条件、十分な量の栄養素、環境に必要な pH などの好ましい環境要因によって促進されます。好気性細胞は酸素を必要とします。嫌気性菌にとっては危険です。しかし、自然界では細菌が無制限に増殖することはありません。日光、乾燥した空気、食糧不足、高い周囲温度、その他の要因は細菌細胞に悪影響を及ぼします。

米。 22. 写真は細胞分裂の瞬間を示しています。

成長因子

細菌の増殖には特定の物質（増殖因子）が必要で、その一部は細胞自体によって合成され、一部は環境から得られます。成長因子の必要性は細菌ごとに異なります。

成長因子の必要性は常にあるため、細菌の同定、栄養培地の調製、バイオテクノロジーでの使用が可能になります。

細菌増殖因子 (細菌ビタミン) は化学元素であり、そのほとんどは水溶性ビタミン B 群であり、このグループにはヘミン、コリン、プリン、ピリミジン塩基、その他のアミノ酸も含まれます。成長因子が存在しない場合、静菌が発生します。

細菌は増殖因子を最小限の量で変化せずに使用します。このグループの多くの化学物質は細胞酵素の一部です。

米。 23. 写真は棒状細菌の分裂の瞬間を示しています。

最も重要な細菌増殖因子

ビタミンB1（チアミン）。炭水化物の代謝に参加します。
ビタミンB2」（リボフラビン）。酸化還元反応に参加します。
パントテン酸コエンザイムAの成分です。
ビタミンB6（ピリドキシン）。アミノ酸の代謝に関与します。
ビタミンB12（コバラミンはコバルトを含む物質です）。それらはヌクレオチドの合成に積極的に関与します。
葉酸。その誘導体の一部は、プリンおよびピリミジン塩基、および一部のアミノ酸の合成を触媒する酵素の一部です。
ビオチン。窒素代謝に関与し、不飽和脂肪酸の合成も触媒します。
ビタミンPP（ニコチン酸の一種）。酸化還元反応、酵素の形成、脂質と炭水化物の代謝に関与します。
ビタミンH（パラアミノ安息香酸）。これは、人間の腸内に生息する細菌を含む多くの細菌の増殖因子です。葉酸はパラアミノ安息香酸から合成されます。
ジェミン。これは、酸化反応に関与するいくつかの酵素の成分です。
コーリン。細胞壁の脂質合成反応に参加します。アミノ酸の合成におけるメチル基の供給者です。
プリンおよびピリミジン塩基(アデニン、グアニン、キサンチン、ヒポキサンチン、シトシン、チミン、ウラシル)。これらの物質は主に核酸の構成成分として必要となります。
アミノ酸。これらの物質は細胞タンパク質の成分です。

特定の細菌の増殖因子の要件

栄養要求性植物生命を維持するためには、外部からの化学物質の供給が必要です。たとえば、クロストリジウム菌はレシチンとチロシンを合成できません。ブドウ球菌はレシチンとアルギニンの供給を必要とします。連鎖球菌はリン脂質の成分である脂肪酸の供給を必要とします。コリネバクテリアと赤癬菌はニコチン酸を必要とします。黄色ブドウ球菌、肺炎球菌、ブルセラ菌にはビタミンB1が必要です。レンサ球菌と破傷風菌 - パントテン酸中。

原栄養生物必要な物質を独自に合成します。

米。 24. 環境条件が異なれば、細菌コロニーの成長に与える影響も異なります。左側は、ゆっくりと拡大する円の形で着実に成長しています。右側は「芽」の形で急速に成長しています。

増殖因子としての細菌の必要性を研究することにより、科学者は抗菌薬、血清、ワクチンの製造に必要な大量の微生物塊を入手することができます。

細菌について詳しくは、以下の記事をご覧ください。

細菌の増殖は、微生物の集団の数を増加させるメカニズムです。細菌の分裂が主な生殖方法です。分裂後、細菌は成虫サイズに達する必要があります。細菌は環境から栄養素を素早く吸収して増殖します。増殖には特定の物質（増殖因子）が必要で、その一部は細菌細胞自体によって合成され、また一部は環境から得られます。

科学者は細菌の成長と繁殖を研究することで微生物の有益な特性を常に発見していますが、日常生活や生産における微生物の使用はその特性によってのみ制限されます。

微生物の培養物が正常に成長、増殖し、あらゆる物質の生合成を行うためには、最適な環境パラメーターを維持する必要があります。不利な条件下では微生物の性質が変化し、生命活動が抑制されたり、死滅したりします。 3つあります基点、微生物の発達を決定します。

- 最小限 __ 文化の生命はまだ始まったばかりです。

- 最大 __ 生命活動はすでに停止している。

- 最適な __ 生命活動は最大の強度で現れます。

微生物の成長と発達は、物理的、化学的、生物学的要因の影響を受けます。

物理的な __ 温度、環境湿度、栄養素濃度。

温度。微生物の各グループは、特定の温度制限内で発生します。最適な発育温度に関連して、すべての微生物は、好冷菌、中温菌、好熱菌の 3 つのグループに分類されます。

好気性の人 __ 最低現像温度はマイナス 7 ～ 0 °C。最適な温度は 15 ～ 20 °C。最高30〜35℃。

中温菌 __ 発育のための最低温度は 5 ～ 10 °C です。最適な25〜35℃。最高40〜50℃。このグループには、文化的および有害な両方の産業で使用される微生物の大部分が含まれます。

好熱菌 __ 少なくとも 30 °C の最低現像温度。最適な温度は 45 ～ 60 °C。最高70〜80℃。

最高温度を超えると、細胞タンパク質の熱凝固と酵素の不活化により微生物が死に至ります。 70℃の温度では、ほとんどの栄養型微生物は 1 ～ 5 分で死滅します。

最低温度を下回っても微生物は死滅しませんが、生命活動が停止するだけです。

湿度。細胞の正常な機能（代謝、成長、再生）は、細胞に十分な量の水分が含まれており、細胞自体が栄養素が溶解した水性環境に浸されている場合にのみ可能です。

細菌は最低基質湿度 25 ～ 30%、真菌および酵母菌は 10 ～ 15%、場合によっては 6 ～ 7% で発生します。

湿度が低下すると、生化学反応の強度が低下し、その結果、生命プロセスが低下します。微生物の高温に対する耐性は、環境の湿度に依存します。湿度の高い環境では、空気中よりも早く死滅します。

栄養素の濃度 。微生物の生命活動に対するこの因子の影響は、浸透現象に関連しています。

浸透 __ 半透性隔壁を通した（特に細胞の細胞膜を通した）物質の移動。これは、隔壁の両側の溶解物質によって生じる浸透圧の違いによって行われます。水は浸透圧の低い側から、より高い溶解物質の側に移動します。逆も同様です。これは、環境中の非常に低濃度であっても物質が細胞に浸透することを説明します。

あらゆる栄養素が高濃度に含まれると、外部環境に高い浸透圧が生じ、細胞内の浸透圧を大幅に超えます。同時に、水が細胞の外に出て脱水され、原形質が壁から分離されます。この現象はと呼ばれます 原形質溶解。

培地が非常に希釈されている（浸透圧が低い）場合、培地からの水が細胞に入り、膨潤し、この状態をと呼びます。 プラズマオプティス。最終的には細胞が破裂する可能性があります。

原形質分解と原形質分裂は、特定の条件下で可逆的なプロセスです。

細胞に栄養を正常に供給するには、細胞の状態を維持する必要があります。 膨満感環境の浸透圧が細胞内の浸透圧よりわずかに低い場合。この場合、水が細胞内に浸透すると、細胞膜に一定の張力が生じ、原形質が内壁に押し付けられます。

細胞内容物の浸透圧は 10 ～ 20% のショ糖溶液と同等です。

活発な代謝のための最小値は、水中の砂糖または塩の濃度が約 0.5% です。一部の微生物は、濃縮溶液（浸透圧が高い）中で生命活動を維持できます。このような微生物をこう呼ぶ 浸透圧性の.

化学的要因へ微生物の生命活動に影響を与えるものには、環境の pH、酸化還元電位 (rH 2)、および環境中の有毒物質の存在が含まれます。

環境のpH。環境の酸性またはアルカリ性の度合いを表します。 pH の変動は、酵素の活性と代謝に変化を引き起こす可能性があります。たとえば、酸性環境では酵母はエチルアルコールを生成し、アルカリ性環境ではグリセロールを生成します。

微生物の各グループは特定の pH 範囲内に存在します。酵母とカビは弱酸性環境 (pH 4 ～ 6) でよく発生し、細菌は中性または弱アルカリ性環境 (pH 6.5 ～ 7.5) でよく発生します。

酸化還元環境条件。酸素は微生物の生存にとって非常に重要です。一部の微生物にとってはそれは不可欠ですが、他の微生物にとっては毒です。酸化還元電位は、媒体の酸化 (好気性) または還元 (嫌気性) の程度を特徴付ける分子状水素濃度の酸化還元電位 (rH 2) __ の負の対数によって表されます。 gH 2 の範囲は 0 ～ 41 です。酸素で飽和した水溶液では、gH 2 は 41 に等しく、水素飽和条件下では、gH 2 は 0 に等しくなります。

酸化還元電位に関連して、微生物は次のように分類されます。

偏性好気性菌- 酸素の存在下でのみ生き、呼吸によってエネルギーを得る。

偏性嫌気性菌- 微生物にとって有毒であるため、酸素が欠乏した環境で生育する微生物。それらは発酵（大気中の酸素の関与なしに起こる酸化還元プロセス）を通じてエネルギーを獲得します。

通性嫌気性菌と好気性菌酸素があってもなくても、呼吸から発酵に切り替えて生きることができます。

偏性好気性菌の場合、gH 2 は 14 ～ 30 の範囲にあり、偏性嫌気性菌の場合、gH 2 は 0 ～ 14 であり、通性嫌気性菌の場合、gH 2 は 0 ～ 20 です。

化学物質の作用 。多くの物質は微生物の活動を遅らせ、抑制します。これらには、アルコール、フェノール、アルデヒド（特にホルムアルデヒド）、硝酸塩、殺虫剤、酸（安息香酸、硫酸、ソルビン酸、ホウ酸、フッ化水素酸）、アルカリ、重金属の塩（水銀、銅、銀）、酸化剤（KMnO 4、 J、C1、H 2 O 2)、ガス (二酸化硫黄、二酸化炭素)。微生物に対するそれらの有効性は、化学的性質、使用される濃度、環境条件 (pH、温度)、および微生物の種類によって異なります。一般に、これらの物質の高用量は致死効果を持ち、場合によっては少量でも微生物の増殖を刺激する可能性があります。

共生 __ 2 つ以上の種類の微生物は、別々よりも一緒にするとよりよく発達します (たとえば、マメ科植物と根粒菌、クワスの生産における乳酸菌と酵母)。

メタビオシス __ ある微生物の生命活動は、別の微生物の発達に貢献します（たとえば、ある微生物の代謝産物は別の微生物の栄養源になります）。

拮抗 __ ある種類の生物が、急速な繁殖や代謝産物 (抗生物質、マイコトキシンなど) の環境への放出により、別の種類の生物を阻害したり、死を引き起こしたりする。

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