Bakterije, ki določajo dušik: habitat, funkcije

Bakterije so koncept, ki je znan vsem. Pridobivanje sira in jogurta, antibiotikov, čiščenja odpadnih voda - vse to omogoča enocelične bakterijske organizme. Bomo jih spoznali bližje.

Kdo so bakterije?

Predstavniki tega področja živih bitij so edina skupina prokariontov - organizmi, katerih celice so brez jedra. Vendar to ne pomeni, da ne vsebujejo nikakršnih dednih informacij. Molekule DNA se prosto nahajajo v citoplazmi celice in niso obkrožene z membrano.

Ker je njihova velikost mikroskopska - do 20 μm, bakterija proučuje znanost o mikrobiologiji. Znanstveniki so ugotovili, da so prokarionti lahko enolični ali združeni v kolonijah. Imajo precej primitivno strukturo. Poleg jedro bakterija izloča vseh vrst plastidih, Golgi kompleksa, EPS, lizosomih in mitohondrijih. Toda kljub temu, bakterijska celica sposobna izvesti najpomembnejše procese življenja: anaerobno dihanje brez kisika, heterotrofnih in avtotrofnih prehrane, nespolno razmnoževanje in nastanek ciste, medtem ko doživlja neugodne razmere.

Razredi bakterij

Razvrstitev temelji na različnih značilnostih. Eden od njih je oblika celic. Torej, vibriji izgledajo kot vejica, kokci so okrogle oblike. Tip spirale je spirila in oblika paličaste oblike je bacilija.

Poleg tega so bakterije združene glede na strukturo celice. Sedaj lahko tvori sluzno kapsulo okoli svojih celic in so opremljene z flagella.

Cianobakterije ali modro-zelene alge so sposobne fotosinteze in skupaj s glivami del lišaja.

Mnoge vrste bakterij so zmožne simbioze - obojestransko koristnega sožitja organizmov. Azotfikseri se poravnajo na koreninah stročnic in drugih rastlin, ki tvorijo nodule. Kakšna je funkcija nodulne bakterije, to je enostavno uganiti. Pretvarjajo atmosferski dušik, ki je tako potrebno za razvoj rastlin.

Sredstva za prehrano

Prokarioti so skupina organizmov, na katere so na voljo vse metode prehranjevanja. Torej, zelene in vijolične bakterije samodejno krmijo zaradi sončne energije. Zaradi prisotnosti plastidov so lahko barvane v različnih barvah, vendar nujno vsebujejo klorofil. Bakterijska in rastlinska fotosinteza sta bistveno drugačna. V bakterijah voda ni potreben reagent. Elektronski dajalec je lahko vodik ali vodikov sulfid, tako da se med tem procesom ne sprošča kisik.

Velika skupina bakterij hrani heterotrofno, tj. Pripravljene organske snovi. Takšni organizmi uporabljajo za oskrbo ostankov mrtvih organizmov in proizvodov njihovih življenjskih funkcij. Bakterije gnitja in fermentacija lahko razpade vse znane organske snovi. Takšni organizmi se imenujejo tudi saprotrofi.

Nekatere rastline bakterije lahko tvorita sožitju z drugimi organizmi: gliv, skupaj z delom lišajev stojita skupaj s sistemom korenin stročnic dušik določitvi koren nodulov bakterij.

Hemotrofi

Druga skupina vrsta hrane so hemotrofi. To je neke vrste avtotrofna prehrana, v kateri se namesto sončne energije uporablja energija kemičnih vezi različnih snovi. Bakterije, ki določajo dušik, pripadajo takim organizmom. Oksidirajo nekatere anorganske spojine in hkrati zagotavljajo potrebno količino energije.

Bakterije, ki določajo dušik: habitat

Podobno se hranijo tudi mikroorganizmi, ki so zmožni pretvoriti dušikove spojine. Imenujejo se dušikove bakterije. Kljub dejstvu, da bakterije živijo povsod, je habitat te vrste tla. Ali bolje, korenine stročnic.

Struktura

Kakšna je funkcija nodulnih bakterij? To je zaradi njihove strukture. Bakterije, ki določajo dušik, so jasno vidne golim očesom. Nastajajo na koreninah stročnic in žit, prodirajo v rastlino. V tem primeru nastanejo zgostitve, znotraj katerih je metabolizem.

Omeniti velja, da bakterije, ki določajo dušik, spadajo v skupino vzajemistov. Njihov soobstoj z drugimi organizmi je obojestransko koristen. Med potekom fotosinteza sintetizira glukozo ogljikovih hidratov, ki je potrebna za življenje. Bakterije niso sposobne takega postopka, zato so pripravljeni sladkorji pridobljeni iz fižola.

Rastline za življenje potrebujejo dušik. Ta snov v naravi je dovolj velika. Na primer, vsebnost dušika v zraku je 78%. Vendar pa v tej državi rastline ne morejo absorbirati te snovi. Bakterije, ki določajo dušik, asimilirajo atmosferski dušik in jih pretvorijo v obliko, ki je primerna za rastline.

Produktivnost

Kakšno funkcijo izvajajo dušikove fiksirne bakterije, je mogoče prepričati na primer hemotrofične bakterije azospirillum. Ta organizem živi na koreninah žit: ječmena ali pšenice. Pravilno ga imenujemo vodja med proizvajalci dušika. Na hektarju zemlje lahko odstopi do 60 kg tega elementa.

-Dušikovi določitev bakterije stročnic, kot so rizobitumy, sinorizobiumy in drugi so tudi dobri "delavci". Obogatijo hektar zemljišča z dušikom do 390 kg. Večletne stročnice so dom za zmagovalce nastajanja dušika, katerih produktivnost doseže do 560 kg na hektar obdelovalnih zemljišč.

Življenjski procesi

Vse dušikove fiksirne bakterije lahko združimo v dve skupini glede na značilnosti življenjskih procesov. Prva skupina je nitrifikacija. Bistvo metabolizma v tem primeru leži v verigi kemičnih transformacij. Amonijev ali amoniak pretvorimo v nitrite, soli dušikove kisline. Nitri se nato spremenijo v nitrate, ki so tudi soli te spojine. V obliki nitratov je dušik bolje prilagojen s koreninskim sistemom rastlin.

Druga skupina se imenuje denitrifikacija. Izvajajo obratni proces: nitrati v tleh se pretvorijo v plin dušika. Tako je v naravi ciklus dušika.

Proces razmnoževanja se nanaša tudi na procese življenja. To se zgodi z razdelitvijo celic na dva. Mnogo redkejša - s potapljanjem. Značilen za bakterije in spolni proces, ki se imenuje konjugacija. Obenem se izmenjujejo genetski podatki.

Ker koreninski sistem sprošča veliko dragocenih snovi, na njem obstaja veliko bakterij. Pretvorijo ostanke rastlin v snovi, ki lahko absorbirajo rastline. Posledica tega je, da plast zemlje prenaša določene lastnosti. Imenuje se rhizosphere.

Poti prodiranja bakterij v korenine

Obstaja več načinov za vnos bakterijskih celic v tkiva koreninskega sistema. To se lahko pojavi zaradi poškodb na pokrovih ali na mestih, kjer so korenske celice mlade. Območje koreninskih dlak je tudi pot prodiranja hemotrofov v rastlino. Nadalje se okužijo korenske dlake in kot posledica aktivne delitve bakterijskih celic nastanejo nodule. Imobilizirane celice tvorijo kužne filamente, ki nadaljujejo proces penetracije v rastlinska tkiva. S pomočjo prevodnega sistema so bakterijski noduli povezani s korenom. S časom se v njih pojavlja posebna snov - leogoglobin.

V času optimalne aktivnosti postanejo vozli rožnate barve (zaradi pigmenta legoglobina). Samo bakterije, ki vsebujejo legoglobin, lahko popravijo dušik.

Pomen kemutrofov

Ljudje so že dolgo opazili, da če boste izkopali stročnice s tlemi, bo pridelek na tem mestu boljši. Dejansko bistvo ni v procesu oranja. Takšna tla so bolj obogatena z dušikom, kar je tako potrebno za rast in razvoj rastlin.

Če se plošča imenuje naprava za proizvodnjo kisika, se lahko pravilno imenujejo dušikove bakterije za proizvodnjo nitratov.

Že v 19. stoletju so znanstveniki opozorili na neverjetne sposobnosti stročnic. Zaradi pomanjkanja znanja so bili pripisani samo rastlinam in niso bili povezani z drugimi organizmi. Predlagano je, da lahko listi določijo atmosferski dušik. V okviru poskusov je bilo ugotovljeno, da so stročnice, ki so rasle v vodi, izgubile to zmogljivost. To vprašanje je že več kot 15 let ostalo skrivnost. Nihče ni uganil, da se izvajajo vse te dušikove bakterije, katerih življenjski prostor ni raziskan. Izkazalo se je, da je stvar v simbiozi organizmov. Le skupaj, stročnice in bakterije lahko proizvajajo nitrate za rastline.

Zdaj so znanstveniki ugotovili več kot 200 rastlin, ki ne pripadajo družina stročnic, vendar so sposobni oblikovati simbiozo z dušikovimi bakterijami. Krompir, sirek, pšenica imajo tudi dragocene lastnosti.