Поиск

Термодинамический потенциал, активность воды (часть 2)
13.03.2013

Различные микроорганизмы имеют разные границы активности воды, в которых возможно их развитие (табл. 15). Наиболее ксерофильными (ксеротолерантными) являются некоторые грибы. Они могут развиваться при aw=0,60. Имеется много работ, в которых утверждается, что те или иные микроорганизмы могут развиваться при aw<0,60, но пока все эти данные следует признать недостоверными.

Термодинамический потенциал, активность воды (часть 2)

Способность грибов развиваться при низких значениях активности воды, возможно, связана с их способностью запирать свободную воду в определенных участках клеток. По данным С.И. Аксенова, этой способностью обладают эукариотные клетки, но ее лишены прокариоты. Следует отметить, что ряд микроорганизмов не развивается не только при низких активностях воды, но и при слишком высоких (см. табл. 15).
Бактерии, по имеющимся сведениям, являются гигрофилами, но явное исключение составляют по крайней мере галофилы, для развития которых необходима низкая активность воды, и нижний предел их развития лежит в области активности воды 0,75—0,85.
Раньше обычно выделяли и рассматривали следующие формы воды в почве: 1) гигроскопическая; 2) пленочная; 3) капиллярная; 4) гравитационная. В настоящее время показано, что выделение этих форм воды не вполне оправдано, так как границы между разными формами весьма условны. Однако с позиций эко лога-микробиолога полезно представить себе конкретное пространственное расположение клеток микроорганизмов и определенных форм воды (см. рис. 22).
Гигроскопическая вода удерживается на поверхности почвенных частиц со сравнительно большой силой, которой достаточно, чтобы удержать движущиеся с большой энергией молекулы воды, находящиеся в газообразном состоянии. Почва насыщается до максимальной гигроскопичности, когда относительная влажность воздуха равна 94% (аw = 0,94). Часто ошибочно считают, что насыщение до максимальной гигроскопичности происходит при относительной влажности 100%. Гигроскопическая вода образует очень тонкий слой, который, вероятно, составляет сотые доли микрометра, т. е. гораздо тоньше, чем даже самые мелкие клетки бактерий. Обычно он в сотни раз тоньше клетки. Пленка гигроскопической воды покрывает не только почвенные частицы, но и гидрофильные участки клеток микроорганизмов (см. рис. 22). Напомним, что ряд биополимеров способен очень сильно гидратироваться, например многие белки адсорбируют 30—40% воды от своего веса. Многие микроорганизмы развиваются при содержании воды, гораздо меньшем, чем максимальная гигроскопическая. По нашему мнению, их следует рассматривать как развивающиеся «на суше» (см. рис. 22). Неправильно относить все микроорганизмы к гидробионтам, как это часто делается в экологии, когда утверждают, что микробы развиваются в объеме воды вне зависимости от того, где они находятся — в море или почве. Можно разделить сухопутный и водный способы развития микроорганизмов в почве в зависимости от того, идет ли их развитие в объеме жидкости или в тонкой пленке. Ксерофилы — это «сухопутные» микроорганизмы, гигрофилы — водные. Размножение, морфология и метаболизм микроорганизмов, развивающихся при резком дефиците влаги, весьма своеобразны.
При очень тонких пленках и низкой активности воды можно предположить возможность развития микроорганизмов за счет метаболической воды, которая получается в результате окисления органического вещества внутри клеток: С6Н12О6+6О2=6СО2+6Н2О. Исходя из уравнения можно рассчитать, что на 1 кг использованного сахара образуется 600 г воды.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *