Nitrifying бактериялар. нитратташтырган бактериялардын мааниси

тамак-түрү менен бардык белгилүү тирүү организмдер эки негизги түргө бөлүнөт: гетеросексуалдык жана autotrophs. акыркы бир айырмалоочу өзгөчөлүгү көмүр кычкыл газы жана башка менен жаңы элементтерди өз алдынча курулуш алардын жөндөм органикалык эмес заттар.

өз милдетин колдоо энергия булактары, fotoaftotrofy алардын жик (булак - жарык) жана chemoautotrophs (булак - минералдык заттар). Ал эми hemoavtortofy кычкылданат субстрат, атына жараша, алар суутек жана нитратташтырган бактериялардын, ошондой эле, күкүрт, темир бактериялардын бөлүнөт.

Бул макалада алардын арасында таралган тобун багытталат - nitrofitsiruyuschim бактериялар.

ачылыш тарыхы

Артка немис илимпоздору тарабынан 19-кылымдын ортосунда бул биологиялык nitrification жараяны экенин далилдеген. Эмпирикалык бул агынды суулар chloroform кошулган учурда аммиак кычкылдатууну токтоп көрсөттү. Бирок, мунун себеби, алар эч нерсе дей алышкан эмес түшүндүрүп.

Бул бир нече жыл өткөндөн кийин орус окумуштуу Vinogradskaya кылды. Ал nitrification учурунда акырындык менен катышкан бактериялар, эки топко бөлүнүшөт. Ошентип, бир топ камсыз кылуу үчүн аммиак кычкылданыруучуларга кислота суйлошолу, жана азот анын которуу үчүн жооптуу бактериялардын гана экинчи топ. Бул жараян менен алектенген бардык нитратташтырган бактериялар грамм-терс.

күйүү өзгөчөлүктөрү

аммоний кычкылдануу менен азотунун калыптануу жараяны азоттун бирикмелерин кычкылдануу тобу NH ар кандай даражалары менен түзүлөт, анын ичинде бир нече этаптарды бар.

Биринчи продукт гидроксиламин бир аммоний кычкылдануу болуп саналат. Кыязы, бул жараян бир отоло далилденген эмес, талаш бойдон калууда, бирок _ал, NH _{4-топтогу} молекулалык кычкылтек киргизүү эсебинен иштелип чыгат.

Кийинки, гидроксиламин азотунун динин кабыл алат. Болжолдуу иши чала кычкылын чыгаруу менен пайда NOH (giponitrita) аркылуу ишке ашырылат. Бул учурда, окумуштуулар өндүрүшүн ишенген чала кычкылын жана анткени азотунун калыбына келтирүү, синтез эле жеткирди.

Мындан тышкары, химиялык элементтердин буюмдарды, энергиянын ири өлчөмдөгү denitrofikatsii жүрүшүндө бошотулган. Ошо сыяктуу эле, heterotrophic аэробдук организмдин эмне болуп жатканын, бул учурда СПС синтези анын натыйжасында кычкылдандыруучу-калыбына келтирүүчү жараяндарына менен байланыштуу электрондор кычкылтек өткөрүлүп берилет.

Нитраттарды кычкылдануу-жылы ири ролу электрон арткы транспорту менен ойноп жатат. Анын электрондордун схемасында кошуу гемо кадимки (P-түрү жана / же A-түрү) менен түздөн-түз пайда болот, бул бир кыйла ири энергетикалык чыгымдарды талап кылат. Натыйжада, chemoautotrophic нитратташтырган бактериялар толугу менен имарат жана көмүр кычкыл газын өздөштүрүү жараяны үчүн колдонулган энергиянын зарыл жабдууну, камсыз кылынат.

нитратташтырган бактериялардын түрлөрү

nitrification биринчи баскычында төрт түрлүү nitrobaktery катышат:

• nitrosomonas;
• nitrotsistis;
• nitrosolyubus;
• nitrosospira.

жол менен, сунуш кылынган сүрөтү жөнүндө нитратташтырган бактерияларды (микроскоп сүрөт) көрүүгө болот.

Алардын арасында эксперименттер менен ал өсүмдүктөрдүн бирин жалгыз кыйын жана көп учурда ал тургай мүмкүн эмес, ошондуктан, алардын сын негизинен аяктады. бул микроорганизмдердин бардык 2-2,5 микрон өлчөмүн бар, жана айрыкча сүйрү же тегерек өзгөрөт (таяк окшогон nitrospiry тышкары). Алар улам камчы менен бинардык бөлүнүү жана багыты жөндөмдүү.

nitrification экинчи этабына катышат:

• nitrobakter жарыш;
• nitrospina жарыш;
• nitrokokus.

Анын тапкан Vinogradski урматына аты бар түркүмүн nitrbakter бактериялар абдан изилдеп штаммы. Бул нитратташтырган бактериялардын алмурут сымал клетка уюлдук (байланыштуу камчы жөнүндө) кызы клетканын пайда болушу үчүн бүчүр менен кайра бар.

Бактериялардын структурасы

Nitrifitsiruyushie бактериялар башка грамм-терс жандыктарга окшош уюлдук түзүлүшкө ээ изилденген. Алардын айрымдары, ошондой эле иштелип чыккан ички мембрандык системасын, башкалар алардын структурасын жакалары үстүнөн уюштурулган же бир нече катмардан турган чөйчөктү түзүү үчүн, ал эми клетканын бир борборун түзүү үймөгүн жатат. Сыягы, ал бул жактар байланышкан энзимдер nitrifiers белгилүү субстраттардын кычкылдануу тартылган эмес.

тамак-аш түрү нитратташтырган бактериялардын

Nitrobakterii экзогендик колдоно албай, себеби, милдеттъъ autotrophs болуп органикалык заттар. Бирок, тажрыйба менен да, нитратташтырган бактериялардын айрым түрлөрү бир органикалык кошундулар пайдалануу мүмкүнчүлүгүн көрсөткөн.

Ал аз топтолуусу ачытма autolysates серин жана протоколу камтыган субстрат, дем жол өсүш nitrobaktery таасир эткен деп табылган. Бул азотунун катышуусу менен, жана анын жок болгон учурда да кездешет , орто жараяны көп жай болсо да. Тескерисинче, нитраттардын эжеке күйүү болушу тыюу, бирок протеин менен көмүртек киргизүү, ар кандай аминокислоталар жана башка уюлдук компоненттери кыйла жогорулайт.

бир нече эксперименттеринин жыйынтыгында, маалымат нитратташтырган бактериялар дагы heterotrophic тамак мүмкүн экенин алынган, бирок жемиштүү жана узак кантип мындай шартта пайда болот, көрө жатарбыз. маалыматтар бул маселе боюнча акыркы тыянак чыгарууга бирине карама-каршы келет, ал эми.

Habitat жана нитратташтырган бактериялардын наркы

Nitrifying бактериялар chemoautotrophs жана табиятта кеңири таралган болуп саналат. Алар бардык жерден тапса болот: топуракка, башкача уланган, ошондой эле көлмөлөрү. Алардын жашоосу абдан жалпы салым иштеп жаратылышта азоттун айланышы , иш жүзүндө зор масштабга жетиши мүмкүн.

Мисалы, nitrotsistis Oceanus сыяктуу бир микроорганизм, Атлантика океанынан обочолонгон, halophiles милдеттендирет билдирет. Ал гана илээшме же аны камтыган уланган болушу мүмкүн. мындай микроорганизмдер үчүн гана маанилүү жашоо эмес, рН жана температуранын сыяктуу имиш.

Бардык белгилүү нитратташтырган бактериянын бир милдеттъъ aerobes болуп саналат. Азот салып аммиак торнадо кислотасы кирип, чала кислотасын күйгүзүп үчүн, алар кычкылтек керек.

жашоо шарттары

илимпоздорду ачып дагы бир маанилүү жагдай бар, алар нитратташтырган бактерияларды жашаган жер органикалык заттарды камтыбашы керек эле. теориясы бул микроорганизмдер сырттан органикалык кошундулар пайдаланууга карата да мүмкүн эмес экенин ортого чыкты. Ал тургай, милдеттъъ autotrophs деп аталат.

Андан кийин, глюкоза кооптуу бир нече жолу, карбамид, peptone, нитратташтырган бактериялардын glycerol жана башка органикалык зат далилденген, бирок, эксперимент токтото албайт.

нитратташтырган бактериялардын жерине Мааниси

Буга чейин ал аммоний нитраты, анын жиги жогорулатып, кыртыштын асылдуулугун пайдалуу таасир Nitrifying деп кабыл алынып келген эле. Акыркы бир гана, ошондой эле өсүмдүктөрдүн оту менен эмес, жана өзүн өзү кээ бир минералдардын рНтын жогорулатуу.

Бирок, илимий акыркы жылдары пайда болгон. кыртыштын асылдуулугун сүрөттөлгөн микроорганизмдердин терс таасирин ачып берген. бактерияларды Nitrifying селитрпасын түзүү үчүн, ар дайым жакшы нерсе эмес кислота чөйрөнү, ошондой эле кыртыштын нитраттардын караганда аммоний иону каардантышты толтурулушу көбүрөөк даражада. Мындан тышкары, нитраттар кезегинде азот менен топуракка жакырланышына алып келет N ₂ кубаттуулугу (denitrifakatsii ылайык) чейин кыскартылат.

бактерияларды Nitrifying боюнча кандай коркунучу бар?

Кээ бир түрлөрү гидроксиламин түзүү, органикалык бир субстрат аммиак күйгүзүп алышат алдында nitrobaktery, ал эми андан кийин азотунун жана Nitrates. Ошондой эле мындай кубулуштардын натыйжасында hydroxamic кислотасын пайда болушу мүмкүн. Мындан тышкары, азот (oximes, аминдер, аминдер, hydroxamates жана башка Nitro кошунду) ар кандай кошулмалар менен nitrification учурунда бактериялардын саны.

белгилүү бир шарттарда heterotrophic nitrification масштабы ири гана эмес, ошондой эле абдан зыяндуу болушу мүмкүн. коркунуч, мисалы, кайра учурунда уулуу заттар, мутагендердин жана carcinogens пайда болот деп жатат. Ошондуктан, илимпоздор темада изилдөө боюнча тыгыз иштешип келе жатабыз.

Ал эми дайыма Биологиялык чыпкасы,

бактерияларды Nitrifying - абстрактуу түшүнүк эмес, жашоонун өтө жөнөкөй түрү. Мындан тышкары, алар көп учурда адам тарабынан пайдаланылат.

Мисалы, шарртарда үчүн биологиялык чыпкалуу бул бактерияларды кирет. Бул дарылоо түрү анча кымбат эмес жана механикалык катары интенсивдүү эмгек катары эмес, бирок, ошол эле учурда нитратташтырган бактериялардын өсүшүн жана иш-аракетин камсыз кылуу үчүн белгилүү бир шарттардын сакталышын талап кылат.

Алардын айлана-чөйрөнүн температурасы үчүн жагымдуу микроклиматты (Ушул учурда суу менен) жөнүндө 25-26 градус, дайыма кычкылтекке агымы жана саз өсүмдүктөрү болушу.

айыл чарбасында Nitrifying бактериялар

түшүмүн жогорулатуу үчүн, дыйкандар нитратташтырган бактерияларды камтыган ар түрдүү жер семирткичтерди колдонбойм.

Бул кылмыш иши каралган nitrobakteriyami жана AZOTOBACTER топурак тамак-аш. Бул бактериялар күйүү энергия эмес, ири өлчөмдөгү пайда жер катмарынын жана суунун керектүү заттардын алынып салынат. Бул хемосинтез жараяны деп аталган алынган электр көмүр кычкыл газы менен суудан татаал органикалык молекулалардын пайда барганда.

Бул микроорганизмдер сөзсүз өз чөйрөсүнөн азык менен камсыз кылуу эмес, - алар өздөрүнүн өндүрө алат. Ошондой эле autotrophic бар жашыл өсүмдүктөр, күндүн нурун муктаж болсо, анда nitrification бактериялар бул керек эмес.

топурактын өзүн-өзү тазалоо

Топурак - бир гана өсүмдүктөрдүн эмес, өсүшү жана кайра чыгаруу үчүн кемчиликсиз бир субстрат, ошондой эле көп тирүү организмдер. Ошондуктан, бул кадимки абалына жана салмактуу курамы үчүн өтө маанилүү болуп саналат.

Бул кыртыштын биологиялык тазалоо нитратташтырган бактериялардын, анын ичинде аныкталгандыгын эстен чыгарбоо зарыл. Алар жер кыртышынын, чиринди же көлмөлөрдүн бар, башка микроорганизмдер жана бош органикалык материалдарды, нитраттар чыгарган аммиак динин (так болушу үчүн, азот кислотасы туз). толугу менен иши эки этаптан турат:

1. Аммиак кычкылдануу нитраттардын үчүн.
2. азотунун кычкылдануу нитраты үчүн.

Демек, ар бир кадам микроорганизмдердин айрым түрлөрү менен камсыз кылынат.

деп аталган катуу чөйрө

Жер бетинде энергетика жана жашоо колдоо райондук бүт жандыктардын бар айрым мыйзамдарды сактоо менен ишке ашат. Бир караганда, ал коркунучта деген эмне экенин түшүнүү кыйын, бирок, чынында, абдан жөнөкөй болуп саналат.

Бир мектеп окуу төмөнкү сүрөттү элестетип көрөлү:

1. Органикалык эмес материалдар микроорганизмдер тарабынан иштелип чыгат жана натыйжада өсүмдүктөрдүн өсүү жана тамактануу үчүн топурак жагымдуу шарттарды түзөт.
2. Алар, өз кезегинде, көпчүлүгү чөптү энергия ажырагыс бөлүгү болуп саналат.
3. жашоо-санитардык жардамдын төмөнкүдөй тизмеги, алардын herbivorous кесиптештеринин, тиешелүүлүгүнө жараша, бар көздөгөндөр, энергия болуп саналат.
4. белгилүү адамдар жогорку жырткыч таандык жана бул биз Өсүмдүк жана жаныбар да энергиясын ала алат дегенди билдирет.
5. Жана калдыктарын, ошондой эле адамдардын көбү өсүмдүктөрдүн жана жаныбарлардын жашоо үчүн өз жөндөмдүүлүгүнө, микроорганизмдер үчүн азыктандыруучу субстрат катары кызмат кылат.

Ошентип, алап, жана жер бетиндеги бардык тирүү жандыктардын бир туруктуу жашоо иш менен камсыз кылууда. Бул негиздерди билүү табият канчалык көп кырдуу жана иш жүзүндө чексиз күч жана бардык тирүү жандыктарды элестетүү кыйын эмес.

жыйынтыктоо

Бул макалада биз биологиянын нитратташтырган бактерияларды кайсы суроого жооп табууга аракет кылдык. Көрүнүп тургандай, өмүр, иштеши жана бул микроорганизмдердин таасири басымдуу далилдерге карабастан, мындан ары эксперименталдык изилдөөлөрдү талап кылган көптөгөн талаш маселелер бар.

Nitrifying бактериялардын chemotroph таандык. алар үчүн энергиянын булагы пайдалуу кендердин ар кандай кызмат кылууга. анын кичине болгону менен, бул организмдер курчап турган дүйнөнү эбегейсиз зор таасир этет.

Белгилүү болгондой, chemotroph субстрат (топурак, суу) бар органикалык кошундулар иштете албайт. Алар, тескерисинче, жашоо жана иштеген клеткалардан түзүү үчүн курулуш материалдары өндүрүшөт.