каково отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду
Отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду.
Набором окислительно-восстановительных ферментов обусловливается отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду. В зависимости от способа получения энергии и от конечного акцептора водорода микроорганизмы можно разделить в основном на три физиологические группы по отношению к молекулярному кислороду: облигатные аэробы, облигатные анаэробы и факультативные (условные) анаэробы.
Анаэробы не требуют для своего развития присутствия 02, и их энергетические и конструктивные процессы протекают без участия молекулярного кислорода. Конечными акцепторами водорода служат органические или неорганические вещества. Анаэробы, в свою очередь, подразделяются на облигатные и факультативные. Облигатные не переносят даже ничтожных количеств 02 в среде и быстро погибают. Для них кислород ядовит. К строгим анаэробам относятся маслянокислые бактерии, возбудитель тяжелого пищевого отравления — ботулизма и др. Факультативные анаэробы могут расти как в присутствии, так и в отсутствие 02, например бактерии кишечной группы, молочнокислые бактерии, большинство дрожжей, часть гнилостных бактерий.
Начало окислительного процесса независимо от того, участвует в нем молекулярный кислород или нет, связано с воздействием на соответствующие окисляемые субстраты дегидрогеназ. Поэтому дегидрогеназы имеются абсолютно у всех микроорганизмов— и у анаэробов, и у аэробов. Цитохромы имеются у аэробов и у факультативных анаэробов, но никогда не встречаются у строгих анаэробов. Цитохромоксидаза имеется только у аэробов, поэтому они могут осуществлять полное окисление субстрата до С02 и Н20.
Особенности энергетических процессов у микроорганизмов. Способы получения энергии у микроорганизмов различны в отличие от высших организмов, для которых источником энергии является либо процесс дыхания (у животных), либо процесс фотосинтеза (у растений).
Окисление у микроорганизмов не обязательно идет до конца, до образования С02 и Н20. Может проходить и неполное окисление органических веществ в присутствии кислорода воздуха с образованием промежуточных недоокисленных продуктов. Кроме того, микроорганизмам для осуществления процессов окисления не обязательно присутствие кислорода воздуха — они могут окислять органические вещества с помощью кислорода, находящегося в соединениях, богатых им, — нитратов (нитратное дыхание) или сульфатов (сульфатное дыхание). И, наконец, микроорганизмы могут существовать без доступа воздуха и получать энергию без участия кислорода путем процесса брожения.
Несмотря на такое разнообразие способов получения энергии у микроорганизмов, все они сводятся в основном к окислению молекул различных восстановленных веществ и восстановлению молекул других окисляющих веществ. Эти реакции объединены под названием биологическое окисление.
В процессебиохимических превращений веществ происходит разрывхимических связей, сопровождающийся выделением энергии. Это так называемая свободная (потенциальная) энергия, которая не может непосредственно использоваться живыми организмами, а должна быть преобразована в биологически усвояемую форму энергии.
Особенностью биологического окисления является то, что выделяющаяся при разрыве химических связей свободная энергия трансформируется в энергию макроэргических связей АТФ. Химические связи называются макроэргическими потому, что при их разрыве высвобождается большое количество свободной энергии. Соединения, имеющие такие связи, называются макроэргическими. АТФ имеет две макроэргические фосфатные связи, энергия разрыва которых составляет 31,8 кДж/моль каждая, в то время как у большинства веществ эта энергия равна около 12 кДж/моль.
АТФявляется универсальным аккумулятором энергии для всех живых организмов. В молекулах АТФ энергия хранится очень недолго (продолжительность «жизни» молекул АТФ составляет около 7з с) и тут же расходуется на обеспечение энергией всех протекающих в данный момент процессов. Малые размеры молекул АТФ позволяют ей легко диффундировать в различные участки клетки, где необходим приток энергии. При этом происходит разрыв макроэргической связи в молекуле АТФ и отрыв от нее фосфатной группы с высоким энергетическим потенциалом. Разрыв связи приводит к резкому уменьшению свободной энергии, заключенной в АТФ. Поэтому молекула АТФ должна постоянно регенерироваться, то есть должен происходить синтез АТФ путем присоединения к молекуле фосфатной группы, что повышает уровень ее свободной энергии и переводит в активированную форму. Активированная АТФ может далее участвовать в процессах метаболизма. Таким образом, АТФ является универсальным переносчиком энергии и с ее помощью происходит перераспределение энергии между реакциями, идущими с выделением и затратой энергии; АТФ локализуется у прокариот в ЦПМ, у эукариот — в митохондриях.
.Процесс превращения свободной химической энергии в биологически полезную форму сложен. Обязательным условием является многоступенчатость процесса биологического окисления, так как только на некоторых этапах окисления исходного вещества происходит образование энергии, то есть синтез АТФ. Не вся свободная энергия окисления как органических, так и неорганических веществ переводится в доступную для клетки форму и аккумулируется в АТФ. Часть образовавшейся свободной энергии рассеивается в виде тепловой, реже — световой (свечение морской воды, рыбы, сгнившего дерева) и электрической энергии. Если же в определенных условиях клетка запасает энергии больше, чем может истратить на все энергопотребляющие процессы, то тогда она синтезирует в значительных количествах высокомолекулярные запасные вещества (главным образом, полисахариды — гранулеза, гликоген, реже— липиды), которые могут служить энергетическим материалом для микроорганизмов в условиях голодания и недостатка внешних источников энергии. При необходимости эти вещества подвергаются биохимическим превращениям и снабжают клетку энергией.
Энергетические процессы по своему объему значительно превосходят конструктивные. Вещества питательной среды используются, в первую очередь, для осуществления энергетического обмена. Полученная энергия прежде всего необходима для биосинтеза клеточных компонентов. Более половины полученной энергии расходуется на биосинтез белков, часть энергии идет на синтез ДНК и РНК, полисахаридов и др., то есть на биосинтетические процессы, связанные с ростом клеток. Часть энергии тратится на поддержание жизнедеятельности клетки — на осуществление активного транспорта веществ питательной среды через ЦПМ внутрь клетки, размножение, движение.
Энергетические процессы тесно связаны с конструктивным обменом. В ходе биологического окисления образуются разнообразные низкомолекулярные промежуточные продукты (фосфорные эфиры Сахаров, пировиноградная, уксусная, щавелево-уксусная, янтарная, а-кетоглутаровая кислоты), из которых синтезируются сначала мономеры (аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, моносахариды и др.), а затем основные макромолекулы клетки (белки, нуклеиновые кислоты).
Взаимосвязь конструктивного и энергетического обменов заключается и в том, что процессы биосинтеза кроме энергии требуют поступления извне восстановителя в виде водорода (электронов), источником которого также служат реакции энергетического обмена.
Часть промежуточных низкомолекулярных продуктов, образующихся при энергетическом обмене, превращается в уксусную, молочную, масляную кислоты, этиловый спирт и др. Эта сторона энергетического обмена используется в практический деятельности человека, в частности в пищевых производствах.
Отношение различных микроорганизмов к кислороду.
Среди аэробов выделяют группу микроорганизмов-микроаэрофилов, которым кислород необходим, но в концентрации ниже атмосферной (менее 5%). Такие организмы встречаются на границе анаэробной и аэробной зон в естественных местообитаниях. К ним относятся многие тионовые и железоокисляющие бактерии (в том числе, представители родов Beggiatoa, Galionella), а также пресноводные спириллы (Spirillum volutans).
Факультативные анаэробы способны переключать свой обмен веществ в зависимости от наличия или отсутствия кислорода с аэробного дыхания на анаэробные процессы. Как правило, в присутствии кислорода такие микроорганизмы растут быстрее и накапливают больше биомассы. К факультативным анаэробам относятся Saccharomyces cerevisiae, многие энтеробактерии (E. coli) и бациллы.
Группа аэротолерантных анаэробов также не использует кислород в метаболизме, однако некоторое количество кислорода в среде не влияет на их жизнедеятельность. В эту группу входят молочнокислые бактерии и некоторые патогенные стрептококки (Streptococcus pyogenes).
Осмофилы и галлофилы.
Осмофилы (от осмос и греч. philéō — люблю), организмы, способные существовать в субстрате с высоким осмотическим давлением. Однако приуроченность организма к определённому местообитанию зависит не столько от осмотического давления, сколько от химического состава среды. Истинных О., т. е. организмов, одинаково хорошо растущих в изоосмотических растворах различного химического состава, не существует. В зависимости от повышенного содержания в субстрате какого-либо иона и потребности в нём организмов их делят на натриофилы, калиофилы, кальцефилы, магниофилы, фторофилы, селенофилы и т.д. В этих случаях осмотическое давление — производная величина от химического состава среды. Замена субстрата или изменение его ионного состава при сохранении на прежнем уровне осмотического давления обычно приводит к гибели организма. Существуют организмы, способные жить лишь при очень высоких концентрациях солей (NaCl). Это галофильные, т.е. «любящие» высокую концентрацию солей, организмы (от лат. halo – соль). Они представлены двумя основными типами: умеренными галофилами, которые развиваются при содержании соли 1-2%, хорошо растут в среде с 10% соли, но выносят даже 20%-ную её концентрацию (большинство бактерий не переносят концентрации NaCl выше 5%, и экстремально галофильными архебактериями родов Halobacterium и Halococcus, которые требуют содержания 12-15% солей и способны хорошо расти в насыщенном 32%-ном растворе NaCl. Галлофилы обнаружены среди различных групп микроорганизмов (прокариот и эукариот). Галлофилы встречаются на кристаллах соли в прибрежной полосе, на соленой рыбе, на засоленных шкурах животных, на рассольных сырах, в капустных и огуречных рассолах. Большие скопления галофилов благодаря высокому содержанию в них каратиноидов имеют бледно-морковный оттенок.
Отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН
Для переноса питательных веществ через ЦПМ, биосинтеза из них основных клеточных компонентов, для размножения, движения и т. д. микроорганизмам необходима энергия.
Источники энергии. Микроорганизмы могут использовать два вида энергии: энергию видимого света и химическую энергию, высвобождающуюся при окислении различных восстановленных соединений.
Микроорганизмы, для которых источником энергии служит
свет, называются фототрофами.Микроорганизмы, для которых
источниками энергии служат процессы окисления химических
соединений, называются хемотрофами.
Микроорганизмы могут окислять некоторые восстановленные неорганические соединения и любые природные восстановленные органические соединения. Окисляться микроорганизмами могут даже ядовитые вещества (фенол), а также синтетические материалы (пластмасса, искусственный каучук и др.) и даже асфальт, битум и т. д. Высокомолекулярные органические соединения предварительно гидролизуются (расщепляются) с помощью экзоферментов до мономеров. Процессы гидролиза клетке энергии не дают. Мономеры подвергаются окислению через ряд последовательно идущих ферментативных процессов и в результате сложных реакций в клетке накапливается энергия.
Органические вещества окисляются путем отдачи водорода— дегидрированием. Поскольку атом водорода состоит из; протона и электрона, то перенос водорода с одного вещества на другое включает и перенос электрона. Вещество, отдающее электроны или водород, называют донором,а вещество, их присоединяющее, — акцептором.Поэтому термины окисление и дегидрирование, донор электронов и донор водорода, акцептор электронов и акцептор водорода являются синонимами. Окислением является также и присоединение к веществу кислорода.
Водород и электроны, отнятые от окисляемого субстрата (донора), переносятся к конечному акцептору не непосредственно, а ступенчато, поэтапно, с помощью различных окислительно-восстановительных ферментов. К таким ферментам относятся дегидрогеназы, которые переносят водород, и ферменты цито-хромной системы — цитохромы и цитохромоксидаза, которые переносят электроны. Дегидрогеназы и цитохромная система образуют так называемую дыхательную цепь.Так как перенос водорода и электронов — эквивалентные процессы, то дыхательную цепь рассматривают как цепь переноса электронов (электрон-транспортная цепь). Терминальным (конечным) ферментом этой цепи является цитохромоксидаза. Она передает электроны молекулярному кислороду, который при этом активируется и приобретает способность соединяться с ионами водорода, в результате чего образуется вода.
Схематично реакцию окисления — восстановления при участии дегидрогеназы можно представить следующим образом:
Донор Акцептор Окислен- Восстанов-
водорода водорода ное ве- ленное
Отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду.
Набором окислительно-восстановительных ферментов обусловливается отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду. В зависимости от способа получения энергии и от конечного акцептора водорода микроорганизмы можно разделить в основном на три физиологические группы по отношению к молекулярному кислороду: облигатные аэробы, облигатные анаэробы и факультативные (условные) анаэробы.
Анаэробы не требуют для своего развития присутствия 02, и их энергетические и конструктивные процессы протекают без участия молекулярного кислорода. Конечными акцепторами водорода служат органические или неорганические вещества. Анаэробы, в свою очередь, подразделяются на облигатные и факультативные. Облигатные не переносят даже ничтожных количеств 02 в среде и быстро погибают. Для них кислород ядовит. К строгим анаэробам относятся маслянокислые бактерии, возбудитель тяжелого пищевого отравления — ботулизма и др. Факультативные анаэробымогут расти как в присутствии, так и в отсутствие 02, например бактерии кишечной группы, молочнокислые бактерии, большинство дрожжей, часть гнилостных бактерий.
Начало окислительного процесса независимо от того, участвует в нем молекулярный кислород или нет, связано с воздействием на соответствующие окисляемые субстраты дегидрогеназ. Поэтому дегидрогеназы имеются абсолютно у всех микроорганизмов— и у анаэробов, и у аэробов. Цитохромы имеются у аэробов и у факультативных анаэробов, но никогда не встречаются у строгих анаэробов. Цитохромоксидаза имеется только у аэробов, поэтому они могут осуществлять полное окисление субстрата до С02 и Н20.
Особенности энергетических процессов у микроорганизмов. Способы получения энергии у микроорганизмов различны в отличие от высших организмов, для которых источником энергии является либо процесс дыхания (у животных), либо процесс фотосинтеза (у растений).
Окисление у микроорганизмов не обязательно идет до конца, до образования С02 и Н20. Может проходить и неполное окисление органических веществ в присутствии кислорода воздуха с образованием промежуточных недоокисленных продуктов. Кроме того, микроорганизмам для осуществления процессов окисления не обязательно присутствие кислорода воздуха — они могут окислять органические вещества с помощью кислорода, находящегося в соединениях, богатых им, — нитратов (нитратное дыхание) или сульфатов (сульфатное дыхание). И, наконец, микроорганизмы могут существовать без доступа воздуха и получать энергию без участия кислорода путем процесса брожения.
Несмотря на такое разнообразие способов получения энергии у микроорганизмов, все они сводятся в основном к окислению молекул различных восстановленных веществ и восстановлению молекул других окисляющих веществ. Эти реакции объединены под названием биологическое окисление.
В процессебиохимических превращений веществ происходит разрывхимических связей, сопровождающийся выделением энергии. Это так называемая свободная(потенциальная) энергия, которая не может непосредственно использоваться живыми организмами, а должна быть преобразована в биологически усвояемую форму энергии.
Особенностью биологического окисления является то, что выделяющаяся при разрыве химических связей свободная энергия трансформируется в энергию макроэргических связей АТФ. Химические связи называются макроэргическими потому, что при их разрыве высвобождается большое количество свободной энергии. Соединения, имеющие такие связи, называются макроэргическими. АТФ имеет две макроэргические фосфатные связи, энергия разрыва которых составляет 31,8 кДж/моль каждая, в то время как у большинства веществ эта энергия равна около 12 кДж/моль.
АТФявляется универсальным аккумулятором энергии для всех живых организмов. В молекулах АТФ энергия хранится очень недолго (продолжительность «жизни» молекул АТФ составляет около 7з с) и тут же расходуется на обеспечение энергией всех протекающих в данный момент процессов. Малые размеры молекул АТФ позволяют ей легко диффундировать в различные участки клетки, где необходим приток энергии. При этом происходит разрыв макроэргической связи в молекуле АТФ и отрыв от нее фосфатной группы с высоким энергетическим потенциалом. Разрыв связи приводит к резкому уменьшению свободной энергии, заключенной в АТФ. Поэтому молекула АТФ должна постоянно регенерироваться, то есть должен происходить синтез АТФ путем присоединения к молекуле фосфатной группы, что повышает уровень ее свободной энергии и переводит в активированную форму. Активированная АТФ может далее участвовать в процессах метаболизма. Таким образом, АТФ является универсальным переносчиком энергии и с ее помощью происходит перераспределение энергии между реакциями, идущими с выделением и затратой энергии; АТФ локализуется у прокариот в ЦПМ, у эукариот — в митохондриях.
.Процесс превращения свободной химической энергии в биологически полезную форму сложен. Обязательным условием является многоступенчатость процесса биологического окисления, так как только на некоторых этапах окисления исходного вещества происходит образование энергии, то есть синтез АТФ. Не вся свободная энергия окисления как органических, так и неорганических веществ переводится в доступную для клетки форму и аккумулируется в АТФ. Часть образовавшейся свободной энергии рассеивается в виде тепловой, реже — световой (свечение морской воды, рыбы, сгнившего дерева) и электрической энергии. Если же в определенных условиях клетка запасает энергии больше, чем может истратить на все энергопотребляющие процессы, то тогда она синтезирует в значительных количествах высокомолекулярные запасные вещества (главным образом, полисахариды — гранулеза, гликоген, реже— липиды), которые могут служить энергетическим материалом для микроорганизмов в условиях голодания и недостатка внешних источников энергии. При необходимости эти вещества подвергаются биохимическим превращениям и снабжают клетку энергией.
Энергетические процессы по своему объему значительно превосходят конструктивные. Вещества питательной среды используются, в первую очередь, для осуществления энергетического обмена. Полученная энергия прежде всего необходима для биосинтеза клеточных компонентов. Более половины полученной энергии расходуется на биосинтез белков, часть энергии идет на синтез ДНК и РНК, полисахаридов и др., то есть на биосинтетические процессы, связанные с ростом клеток. Часть энергии тратится на поддержание жизнедеятельности клетки — на осуществление активного транспорта веществ питательной среды через ЦПМ внутрь клетки, размножение, движение.
Энергетические процессы тесно связаны с конструктивным обменом. В ходе биологического окисления образуются разнообразные низкомолекулярные промежуточные продукты (фосфорные эфиры Сахаров, пировиноградная, уксусная, щавелево-уксусная, янтарная, а-кетоглутаровая кислоты), из которых синтезируются сначала мономеры (аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, моносахариды и др.), а затем основные макромолекулы клетки (белки, нуклеиновые кислоты).
Взаимосвязь конструктивного и энергетического обменов заключается и в том, что процессы биосинтеза кроме энергии требуют поступления извне восстановителя в виде водорода (электронов), источником которого также служат реакции энергетического обмена.
Часть промежуточных низкомолекулярных продуктов, образующихся при энергетическом обмене, превращается в уксусную, молочную, масляную кислоты, этиловый спирт и др. Эта сторона энергетического обмена используется в практический деятельности человека, в частности в пищевых производствах.
31. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Отношение микроорганизмов к молекулярному кислороду. Аэробы, анаэробы, микроаэрофилы.
Кислород входит в состав молекул воды, органических и неорганических соединений, присутствует в современной атмосфере в виде молекулярного кислорода (О2), объемная доля которого составляет 21 %. Кислород является обязательным химическим компонентом любой клетки.
Подавляющее большинство организмов удовлетворяет свои потребности в этом элементе, используя обе формы кислорода. 100 %-и молекулярный кислород подавляет рост всех облигатных аэробов.
Многие аэробные бактерии могут формировать колонии на поверхности твердой питательной среды в атмосфере, содержащей 40 % О2, но рост их прекращается, когда содержание О2 в атмосфере повышается до 50 %.
В отношении к молекулярному кислороду прокариоты могут быть разделены на несколько групп:
а) Растущие на воздухе
Облигатные (обязательные) аэробы – прокариоты, для роста которых О2 необходим. К ним относится большинство прокариотных организмов.
Микроаэрофилы – аэробы, не способные к росту при концентрации О2, равной атмосферной, но могут расти, если содержание О2 в окружающей среде будет значительно ниже (порядка 2 %).
Факультативные аэробы или анаэробы – прокариотные организмы, которые могут расти как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Бактерии этой группы не нуждаются в О2 (последний не участвует в осуществляемых ими метаболических реакциях), но способны расти в его присутствии. Примером таких организмов служат молочнокислые бактерии. Многие прокариоты, относящиеся к этой же группе, приспособились в зависимости от наличия или отсутствия О2 в среде переключаться с одного метаболического пути на другой, например с дыхания на брожение, и наоборот.
Облигатные анаэробы – прокариоты, для метаболизма которых О2 не нужен, т. е. энергетические и конструктивные процессы у них происходят без участия молекулярного кислорода. К ним относятся метанобразующие архебактерии, сульфатвосстанавливающие, маслянокислые и некоторые другие эубактерии. Облигатные анаэробы получают энергию в процессах анаэробного дыхания, т. е. переноса электронов по цепи переносчиков на СО2, SO42-, фумарат и другие акцепторы.
Строгие облигатные анаэробы – не выносят присутствия даже незначительных количеств молекулярного кислорода в среде и быстро погибают. К числу строгих анаэробов относятся представители родов Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium и др.
32. Влияние физических факторов на микроорганизмы. Температура. Способность к росту при различных температурных условиях.
Температурные условия в биосфере достаточно разнообразны. Свыше 80 % ее принадлежит к постоянно холодным областям. Значительная часть поверхности суши, включающая и континент Антарктиду, имеет низкую температуру. Средняя температура почвы в умеренной климатической зоне составляет 12 °С.
Три температурные точки, имеющие решающее значение для развития того или другого микроорганизма, называются кардинальными:
1. Максимальная температурная точка, при которой происходит замедление и остановка развития
2. Оптимальной называют температуру, при которой микроорганизмы развиваются наиболее интенсивно
3. Минимальная температурная точка, при которой происходит замедление и остановка развития
По отношению к температуре все микроорганизмы условно разделяют:
1. Психрофилы (опт 15–20 °С, min 8… –1 °С, max 30–35 °С)
а) Облигатные: приспособились к устойчивым холодным условиям
б) Факультативные: приспособились к устойчивым холодным условиям; более широкий температурный
2. Мезофиллы (наиболее распространенная группа микроорганизмов. Опт 28…35 °С, min 5…10 °С, max 40…50 °С. Гнилостные бактерии; патогенные бактерии; токсигенные бактерии; промышленные культуры)
3. Термофилы (опт 35…40 °С, min 10… 15 °С, max 55…60 °С)
а) Термотолерантные(опт 35…40 °С, min 10… 15 °С, max 55…60 °С. Способны расти при повышенных температурах)
б) Облигатные (опт 55…60 °С, min 40…45 °С, max 65…70 °С. эубактерии Bacillus acidocaldarius, Synechococcus lividus, археи Methanobacterium thermoautotrophicum, Thermoplasma acidophilum)
в) Факультативные (опт 20…40 °С, min 20…25 °С,max 50…65 °С. Способность расти
в большом диапазоне)
г) Экстримальные (опт 80…105 °С, min 60…65 °С, max 110 °С. Thermoproteus, Pyrococcus, Pyrodictium)
Способность психрофилов расти в условиях низких температур объясняется:
*особенностями их ферментных белков и мембранных липидов: увеличение в мембранах содержания ненасыщенных жирных кислот позволяет им находиться в функционально активном жидко-кристаллическом состоянии при низких температурах.
*обязательное условие возможности роста психрофилов при минусовых температурах – нахождение воды в жидком состоянии.
Отмирание клеток при нагревании наступает вследствие необратимых изменений в протоплазме: инактивации ферментов, денатурации белков. Большинство вегетативных клеток погибает уже при 60–70 °С в течение 15–30 мин, а при 100 °С в течение нескольких секунд. Дрожжи и плесени также не переносят температуру 50–60 °С.
Споры бактерии вследствие своего строения, химического состава отличаются большой термоустойчивостью, многие из них выдерживают кипячение в течение 5–6 ч (споры Вас. subtilis, Cl. botulimim, Сl. sporogenes). Высокую термоустойчивость проявляют споры при воздействии сухого жара.
По отношению к низкой температуре микроорганизмы проявляют большую устойчивость, несмотря на то, что размножение и биохимическая деятельность микроорганизмов ниже минимальной кардинальной температурной точки прекращаются, гибель самой клетки может не наступать, и в таком анабиотическом состоянии многие микроорганизмы, а особенно споры, остаются жизнеспособными длительное время.
Под воздействием низких температур, особенно ниже минус 3 – минус 8 °С, в протоплазме клетки происходит ряд необратимых изменений, нарушается обмен веществ, инактивируются ферменты, происходят структурные изменения протоплазмы. Отмечено токсичное действие ионов солей, концентрация которых увеличивается в результате вымораживания воды, имеет значение и механическое повреждение протоплазмы клеток в результате образования внутриклеточных кристаллов льда.