Роль осмотического давления в жизнедеятельности бактерий
Осмотическое давление играет большую роль в обеспечении жизнеспособности микроорганизмов. Величина осмотического давления зависит от концентрации растворенных в воде соединений. При низкой концентрации и следственно низком осмотическом давлении – раствор является гипотоническим раствром. При высокой концентрации и высоком осмотическом давлении – раствор называют гипертоническим раствором.
При оптимальной концентрации растворенных в питательной среде веществ для микроорганизма создаются наилучшие условии роста и развития. Увеличение концентрации и осмотического давления приводит к задержке роста организма, поскольку в растворах с более высоким осмотическим давлением, чем внутри микробной клетки, микроорганизмы не выживают. Это связано с тем, что в данном случае вода устремляется из клетки наружу (к более концентрированному раствору). В результате клетка обезвоживается и протопласт сжимается. Это явления называют плазмолизом.
Питательная среда с низким осмотическим давление так же губительна для микробов, поскольку в этом случае вода без ограничения поступает в клетку и цитоплазматическая мембрана не выдерживает внутреннего давления и лопается. Данное явление носит название плазмоптиза.
Разделение микробов по отношению к величине осмотического давления
По отношению к величине осмотического давления выделяются несколько групп экстремофилов:
- Осмотолерантные микробы – это микробы способные развиваться в средах с достаточно широко варьирующей осмолярностью. Осмотолерантность обусловлена тем, что внутриклеточная осмолярность таких организмов всегда выше, чем осмолярность внешней среды. Осмотолерантные микроорганизмы переносят достаточно высокие концентрации растворенных веществ, но лучше растут при более низком осмотическом давлении.
- Осмофилы – это микробы росту и развитию, которых не препятствует высокое осмотическое давление.
Галофилы – это осмофильные организмы, в том числе микробы, для развития которых необходимо высокая концентрация соли (NaCl).