تاثير الضغط الاسموزي على نمو البكتيريا

يعد الضغط الاسموزي من العوامل الفيزيائية المؤثرة بشكل كبير على الكائنات الدقيقة؛ حيث يؤثر على هذه الكائنات من حيث الرطوبة وسرعة واتجاه حركة الماء بين الوسط الخارجي والخلية، ويعتبر الماء المذيب الرئيسي في الخلية والوسط الذي تتم فيه جميع التفاعلات الحيوية والكيميائية؛ إذ يشكل الماء 70-90% من وزن الخلية، ولذلك يعتبر الضغط الاسموزي تحرك جزيئات الماء من محلول ذو أعلى تركيز إلى محلول ذو أقل تركيز حتى تتحقق الاتزان.

ما هو تأثير التغير في الضغط الاسموزي

في حال وجود الخلية البكتيرية في بيئة ذات ضغط اسموزي عال، فإن التغييرات التي تحدث داخل الضغط الاسموزي ستؤدي إلى جفاف الخلية وانكماش السيتوبلازم داخلها، بسبب زيادة تركيز الأملاح وخروج الماء منها. ومن الممكن استعادة الخلية عن طريق وضعها في محلول متوازن من الأملاح.

إذا تم اكتشاف خلية بكتيرية في وسط ضغط اسموزي منخفض، فسيؤدي ذلك إلى حدوث انتفاخ في الخلية بسبب ارتفاع معدل دخول الماء إليها مقارنة بمعدل خروجه، وبهذه الطريقة ستنفجر الخلية وتموت.

إذا وجدت الخلية البكتيرية في وسط يحتوي على ضغط أسموزي مشابه للضغط داخل الخلية، فإن المحلول في هذه الحالة يكون متزنًا بشكل كبير، مما يعني أنه يحتوي على تركيز كبير من نفس المواد المذابة، وبالتالي يكون معدل انتشار جزيئات الماء متساويًا.

 التطبيقات على ضغط الاسموزي

هي عملية امتصاص الجذور النباتية للمياه الموجودة في التربة، وعادة ما يكون الضغط الأسموزي في التربة أقل من الضغط داخل الشعيرات الماصة للماء في تلك الجذور. وبهذه الطريقة، تنقل النباتات المياه من التربة إلى الجذور. ولكن إذا كانت التربة مالحة، فإنها ستنقل الملوحة من الجذور إلى التربة، مما يؤدي إلى جفاف النبات وموته.

يتم تنقية وتحلية مياه الآبار ومياه البحر من خلالتواءات والشوائب باستخدام العديد من التقنيات، بما في ذلك تعريض المياه لضغط مناسب يتجاوز ضغط الاسموزي، وبالتالي يتم تحقيق انتقال الماء النقي عبر غشاء خاص لتوازن الضغط.

عملية غسيل الكلى لدى مرضى فشل الكلوي تعتمد على مبدأ الضغط الاسموزي، وذلك عن طريق فصل البول عن الدم وتنقيته.

ما هي العوامل التي تؤثر على نمو البكتيريا ونشاطها

الحرارة Temperature

تتم تقسيم البكتيريا بشكل متتابع لزيادة تحملها لدرجات الحرارة المختلفة لبعض المجاميع.

تُصنف المخلوقات التي تحب الحرارة المنخفضة، وتعتمد نموها على درجات الحرارة المنخفضة، إلى مجموعتين.

تحبب الحرارة المتوسطة، وهي تلك التي تكون درجة حرارتها المثالية بين 35 و 545 درجة مئوية.

تعد المحبات الحرارية المرتفعة هي التي تتمتع بدرجة حرارة مثالية تتراوح بين 55 و575 درجة مئوية، ويمتد مجال البكتيريا الميكروفيلية إلى محبتها للحرارة المرتفعة.

 الضغط الاسموزي

يؤثر الضغط الاسموزي المرتفع على الخلايا البكتيرية بشكل كبير، لأن معظم البكتيريا، عدا البكتيريا البحرية، تنمو بشكل جيد عند تركيزات منخفضة من ملح الطعام. وعند الضغط الاسموزي المرتفع، تتأثر هذه البكتيريا بشكل كبير.

كما أنها تنمو مثل البكتيريا في تركيزاتها المرتفعة من الأملاح، والتي تؤدي إلى ظهور نمو غير منتظم، وهذا يؤدي إلى وجود بعض المضادات الحيوية، كما يتم ملاحظة أن النمو الغير طبيعي لا يمكنه استمرار الحياة، إذا تم تعرضها للملوحة المرتفعة.

الا انه إذا تم اعادة تلك الخلايا الى البيئة العادية فأنها تتخذ شكلها المعتاد وتواص نموها مرة اخرى، ومن الأشياء المعروفة ان القدرة على النمو مع وجود الكثير من التركيزات المرتفعة من ملح الطعام الذي يصل الى خمس عشر في المئة، لا يشبه قدرته على النمو في تركيزات مرتفعة من سكر القصب.

الاكسجين

هذا النوع من الكائنات يتميز بأربعة مجامع مميزة.

 تركيز ايون الهيدروجين

عندما تنمو تلك البكتيريا في بيئة متعادلة، فإن هجومها على الخلايا البكتيرية لمختلف المواد البيئية ينتج عنه الكثير من الأحماض أو القلويات، ويتغير أيضًا قيمة ال pH في البيئة.