Питание микроорганизмов
Микроорганизмы не имеют специальных органов питания. Они поглощают питательные вещества и выделяют продукты жизнедеятельности через всю поверхность тела путем осмоса. Он, как и явление диффузии, возникает под действием разных осмотических давлений, т. е. различий в концентрации растворенных веществ, в двух соседних точках раствора или по обе стороны полупроницаемой перегородки. Осмотическое давление — это та энергия, с которой вещества стремятся выравнять концентрацию.
Проникновение через полупроницаемую перегородку воды и растворенных в ней веществ происходит по-разному. Вода преодолевает ее быстрее, чем растворенные вещества. Скорость же проникновения веществ находится в обратной зависимости от величины частиц, находящихся в растворе.
Вода движется через перегородку в ту сторону, где суммарная концентрация растворенных веществ выше. Каждое растворенное вещество движется в ту сторону, где его концентрация ниже. Таким образом, концентрация веществ по обе стороны перегородки постепенно выравнивается. Проникновение каждого вещества через перегородку прекращается лишь тогда, когда по обе ее стороны концентрация его станет одинаковой.
Величина осмотического давления может быть измерена специальным прибором — осмометром. Наиболее простой моделью его может служить прибор, состоящий из стеклянного резервуара, герметично закрытого с широкой стороны животным пузырем, колодиевой пленкой или целлофаном и имеющего отходящую вверх длинную трубку. Резервуар заполняют сахарным раствором большой концентрации и погружают в воду.
После погружения уровень сахарного раствора в трубке постепенно поднимается. Происходит это в результате того, что сахар медленно проникает через животный пузырь в воду, тогда как вода довольно быстро осмотирует внутрь колокола и, увеличивая объем раствора, повышает уровень его над колоколом. Высота подъема раствора в трубке над уровнем в сосуде характеризует разность осмотических давлений внутри и вне резервуара (рис. 11).
В принципе таков же механизм проникновения веществ из внешней среды в клетки микроорганизмов и выделения в нее из клеток продуктов жизнедеятельности. Однако в связи с громадной удельной поверхностью (поверхность единицы массы) клеток микробов вещества из внешней среды и обратно проникают очень быстро. В значительной мере именно этим объясняются быстрое размножение микробов и порча товаров, на которых Они развиваются. Так как оболочка микробных клеток непроницаема для многих веществ пищи, нерастворимых в воде (жиры, крахмал, белки), они могут поступать в клетку после разрушения ферментами микробов до растворимых соединений.