Микрооганизмами принято называть мельчайшие живые существа, размеры которых меньше или немногим превышают разрешающую способность человеческого глаза (0,2 мм). Число известных микроорганизмов составляет много тысяч, причем открываются все новые виды. Большинство микроорганизмов в отличие от макроорганизмов одноклеточные, а имеющиеся многоклеточные формы сравнительно мало дифференцированы. Но в систематическом отношении микроорганизмы не представляют собой единой группы. На основании особенностей организации клеток, прежде всего генетического аппарата, они подразделяются на эукариот и прокариот. К эукариотным микроорганизмам относятся многие водоросли, грибы и простейшие. Для всех эукариот характерно наличие в клетках ядра, окруженного мембраной и содержащего набор хромосом, в которых находится ДНК, несущая основную генетическую информацию. Кроме того, клетки эукариот имеют развитый эндоплазматический ретикулум, митохондрии (синтезирующие формы и хлоропласты ), а также другие органеллы общего характера.Участие эукариотных микроорганизмов наряду с вегетативным и бесполым размножением установлена способность к половому процессу. Прокариоты, или бактерии, объединяют только микроформы. Организация их клеток более простая, чем у эукариот. Ядро прокариот, называемое нуклеоидом, не окружено мембраной и представлено одной кольцевой молекулой ДНК. Эндоплазматический ретикулум, митохондрии и другие обособленные органеллы, свойственные эукариотам, у прокариот отсутствуют, а их функции выполняет клеточная мембрана. Большинство бактерий, также как водоросли и грибы, имеют жесткую клеточную стенку, но состав ее иной, чем у эукариот. Типичным компонентом клеточной стенки большинства прокариот, относящихся к эубактериям, является пептидогликан муреин, состоящий из N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты. Ни у одного из эукариот такой полимер не обнаружен. Имеются также и другие различия. Микроорганизмам принадлежит важная роль в природных процессах, а также в практической деятельности человека. Благодаря небольшим размерам микроорганизмы легко перемещаются с токами воздуха, по воде и другими способами, поэтому они быстро распространяются и встречаются в самых разных местах, включая и те, где другие формы жизни иногда отсутствуют. Характеризуют микроорганизмы способность к быстрому размножению и разнообразие физиологических и биохимических свойств. В результате некоторые из них могут расти в так называемых экстремальных условиях, которые для большинства других микроорганизмов неблагоприятные или вообще не поддерживают рост. Наряду с мезофилами, оптимальная температура для роста которых составляет 25-30 С, среди микроорганизмов есть так называемые психрофилы, некоторые из которых могут развиваться при температуре, близкой к нулю. Такие микроорганизмы распространены в морях и океанах, в пещерах, но обнаруживаются и в других местах, в том числе в холодильных установках. Известны также термофильные микроорганизмы, рост которых наблюдается при 60-80 С и даже выше (90-110). Такие экстремальные термофилы обнаружены, например, среди бактерий, встречающихся в геотермальных источниках. В зависимости от отношения микроорганизмов к молекулярному кислороду их принято делить на облигатные аэробы, факультативные анаэробы, аэротолерантные анаэробы и облигатные анаэробы. Большинство микроорганизмов, как и макроорганизмы, являются облигатными аэробами (для роста им необходим молекулярный кислород). Наряду с этим есть микроорганизмы, которые хотя и нуждаются в наличии О2, но могут расти или лучше растут при низком его содержании (2-10%). Такие микроорганизмы называют микроаэрофилами, а условия в которых они растут, микроаэробными.

Факультативные анаэробы растут как в присутствии, так и в отсутствии О2. Но в зависимости от условий роста происходят изменения в их метаболизме, прежде всего в энергетических процессах. Как правило, при наличии молекулярного кислорода такие микроорганизмы переключаются на окисление субстрата с участием О2, т.е. на аэробное дыхание, поскольку оно более выгодно, чем получение энергии в результате анаэробных процессов. Наглядным примером могут служить некоторые дрожжи, способные осуществлять в анаэробных условиях спиртовое брожение, а в аэробных полностью окисляющие в процессе дыхания сахара с образованием углекислоты и воды. Довольно много факультативных анаэробов и среди бактерий. Это Esсheriсhia, некоторые представители рода Baсillus, Рaraсоссus deiсans и ряд других. К аэротолерантным анаэробам принадлежат многие молочнокислые бактерии, способные расти в присутствии молекулярного кислорода, но при этом их метаболизм остается таким же, как и в анаэробных условиях. И в том и в другом случае они осуществляют брожение. Облигатные анаэробы не только не нуждаются для роста в наличии молекулярного кислорода, но и для многих видов он токсичен даже в ничтожно малой концентрации. К числу строгих анаэробов относятся метанобразующие, сульфатредуцирующие бактерии и ряд других прокариот. Среди эукариот облигатными анаэробами являются некоторые простейшие, в частности отдельные представители трихомонад.

Возможные типы питания микроорганизмов ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— | Источник | доноры | источник углерода | | | ————————————————————————————————————| | энергии | электронов | органические | углекислота | | | | вещества | | ——————————————————————————————————————————————————————————————————————| | | органические | фотоорганогетеро| фотоорганоавто- | | | вещества | трофия | трофия | | свет ——————————————————————————————————————————————————————| | | неорганические | фотолитогетеро- | фотолитоавто- | | | вещества | трофия | трофия | ——————————————————————————————————————————————————————————————————————| | органические | органические | хемоорганогете- | хемоорганоавто- | | вещества | вещества | ротрофия | трофия | ——————————————————————————————————————————————————————————————————————| | неорганические| неорганические | хемолитогетеро- | хемолитоавто- | | вещества | вещества | трофия | трофия | ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— Прим. Гетеротрофные организмы помимо органических веществ частоиспользуют и углекислоту, но как дополнительный источник углерода.

Разнообразны возможные типы питания микроорганизмов.(См. табл.). Часть из них, называемые фототрофами, как и зеленые растения, способны использовать для роста энергию света (пурпурные и зеленые бактерии, цианобактерии, прохлорофиты, некоторые галобактерии и водоросли). Остальные микроорганизмы, носящие название хемиотрофов, так же как животные и человек, получают энергию в результате окисления различных химических веществ. Среди фото- и хемотрофов известны виды, способные все соединения клеток синтезировать их углекислоты. Их называют автотрофами. Особенно много автотрофов среди организмов,использующих в качестве источника энергии свет (возможность фотосинтеза). Многим микроорганизмам, как и животным, необходимы для рос