Nitrifying ბაქტერიების. რაც იმას ნიშნავს, nitrifying ბაქტერიების

By ტიპის საკვები ყველა ცნობილი ცოცხალი ორგანიზმების იყოფა ორ ძირითად ტიპის: ჰეტეროსექსუალური და autotrophs. განმასხვავებელი ამ უკანასკნელის მათი უნარი თვითმმართველობის მშენებლობა ელემენტები ნახშირორჟანგი და სხვა არაორგანული ნივთიერებები.

ენერგიის წყაროები, რომ მხარს ვუჭერთ სასიცოცხლო ფუნქციები, გამოიწვიოს მათი დაყოფა fotoaftotrofy (წყარო - მსუბუქი) და chemoautotrophs (წყარო - მინერალური ნივთიერებები). და დამოკიდებულია სახელი სუბსტრატს, რომელიც იჟანგება hemoavtortofy, ისინი დაყოფილია წყალბადის და nitrifying ბაქტერიების, ასევე გოგირდის და რკინის ბაქტერიების.

ეს სტატია ფოკუსირება ყველაზე გავრცელებული, მათ შორის, ჯგუფი - nitrofitsiruyuschim ბაქტერიების.

ისტორია აღმოჩენის

უკან მე -19 საუკუნის შუა გერმანელმა მეცნიერებმა ეს დადასტურდა, რომ ბიოლოგიური nitrification პროცესში. ემპირიულად აჩვენა, რომ როდესაც დაემატა საკანალიზაციო წყლების ქლოროფორმი შეწყვიტა ამიაკის დაჟანგვის. მაგრამ იმის ახსნა, თუ რატომ არის ეს ასე, ისინი ვერ.

ეს გაკეთდა რამდენიმე წლის შემდეგ რუსი მეცნიერი Vinogradskaya. მან გამოყო ორი ჯგუფის ბაქტერიების, რომელიც თანდათან მიიღო მონაწილეობა პროცესში nitrification. ამგვარად, ერთი ჯგუფი ჟანგვის ამიაკის გთავაზობთ მჟავა აზოტის, და მხოლოდ მეორე ჯგუფის ბაქტერიების პასუხისმგებელი მისი ტრანსფორმაციის აზოტის. ყველა ამ პროცესში ჩართული, nitrifying ბაქტერიების გრამ-უარყოფითი.

თვისებები დაჟანგვის პროცესს

ფორმირების პროცესში ნიტრიტი მიერ ამონიუმის დაჟანგვის აქვს რამდენიმე ეტაპად, რომლის დროსაც აზოტის ნაერთები წარმოიქმნება სხვადასხვა ხარისხით დაჟანგვის ჯგუფი NH.

პირველი პროდუქტი ამონიუმის ჟანგვის hydroxylamine. სავარაუდოდ, ეს არის გამო წარმოქმნილი ჩართვის მოლეკულური ჟანგბადის ჯგუფში NH _4, მიუხედავად იმისა, რომ ეს პროცესი არ არის საბოლოოდ დაადასტურა, და რჩება განიხილება.

შემდეგი, hydroxylamine მოაქცია ნიტრიტი. სავარაუდოდ, ეს პროცესი ხორციელდება ფორმირების noh (giponitrita) გათავისუფლებას აზოტის ოქსიდი. ამ შემთხვევაში, მეცნიერთა აზრით, წარმოების აზოტის ოქსიდის უბრალოდ byproduct სინთეზის, რადგან აღდგენა ნიტრიტი.

გარდა პროდუქტების ქიმიური ელემენტები, დიდი რაოდენობით ენერგია თავისუფლდება დროს denitrofikatsii. ანალოგიურად, თუ რა ხდება heterotrophic აერობული ორგანიზმების, ამ შემთხვევაში სინთეზია ATP უკავშირდება ჟანგვა-აღდგენითი პროცესების შედეგად, რომელიც ელექტრონები არიან გადაყვანილი ჟანგბადის.

დაჟანგვის ნიტრიტი, დიდი როლი ითამაშა საპირისპირო სატრანსპორტო ელექტრონები. მისი ჩართვა ჩართვა ელექტრონები ხდება პირდაპირ ციტოქრომების (P-ტიპის ან / და A-type), და ეს მოითხოვს საკმაოდ დიდი ენერგიის ხარჯები. შედეგად, chemoautotrophic nitrifying ბაქტერიების სრულად უზრუნველყოფილი საჭირო მიწოდება ენერგია, რომელიც გამოიყენება მშენებლობის პროცესში და ათვისების ნახშირორჟანგი.

სახეები nitrifying ბაქტერიების

პირველ ფაზაში nitrification ოთხი სახის nitrobaktery ნაწილი:

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

სხვათა შორის, შეგიძლიათ ნახოთ nitrifying ბაქტერიების (photo მიკროსკოპის ქვეშ) on შემოთავაზებული იმიჯი.

By ექსპერიმენტი მათ შორის ძნელია, და ხშირად შეუძლებელია, ერთი ნათესები, ასე რომ მათი განხილვა ზაფხულამდე. ყველა ამ მიკროორგანიზმების ზომა 2-2,5 მიკრონი, და სასურველია ოვალური ან მრგვალი ფორმა (გარდა nitrospiry რომელსაც აქვს სახით ჯოხებით). მათ შეუძლიათ ორობითი დაშლა და მიმართულება გამო flagella.

მეორე ეტაპი nitrification მონაწილეობა მიიღონ:

• nitrobakter რასის;
• nitrospina რასის;
• nitrokokus.

ყველაზე შესწავლილი დაძაბულობა ბაქტერიების გვარის nitrbakter, რომელსაც სახელი საპატივცემულოდ მისი აღმომჩენის Vinogradski. ეს nitrifying ბაქტერიების აქვს მსხლის ფორმის უჯრედების რეპროდუცირება მიერ დაწყებული შექმნან მასალა (გამო flagellum) ქალიშვილი საკანში.

სტრუქტურა ბაქტერიების

Nitrifitsiruyushie გამოძიებული ბაქტერიების აქვს მსგავსი ფიჭური სტრუქტურა სხვა გრამუარყოფითი ორგანიზმები. ზოგიერთი მათგანი კარგად განვითარებული შიდა გარსის სისტემის, დასტის ფორმირება ცენტრში საკანში, ხოლო სხვები ისინი მოწყობილი მეტი პერიფერიაზე სტრუქტურის ან შექმნან თასი შედგება რამდენიმე ფენა. როგორც ჩანს, ეს არის ამ პირებს უკავშირდება ფერმენტების ჩართული ჟანგვის nitrifiers კონკრეტული substrates.

სახის საკვები nitrifying ბაქტერიების

Nitrobakterii არიან ობლიგატური autotrophs რადგან ვერ შეძლებს გამოიყენოს ეგზოგენური ორგანული ნივთიერებები. თუმცა, ექსპერიმენტი, მიუხედავად ამისა, აჩვენა უნარი გარკვეული შტამები nitrifying ბაქტერიების გამოიყენოს გარკვეული ორგანული ნაერთები.

აღმოჩნდა, რომ სუბსტრატს შემცველი საფუარი autolysates, სერინის და გლუტამატის დაბალი კონცენტრაცია, სტიმულირების აისახება ზრდის nitrobaktery. ეს ხდება როგორც თანდასწრებით nitrite, ხოლო ასეთის არარსებობის შემთხვევაში in საშუალო, მიუხედავად იმისა, რომ ეს პროცესი უფრო ნელა. პირიქით, თანდასწრებით nitrite აცეტატი დაჟანგვის პროცესს აღკვეთილი, მაგრამ მისი ჩართვის ნახშირბადის ცილის, სხვადასხვა ამინომჟავების და სხვა ფიჭური კომპონენტები მნიშვნელოვნად ზრდის.

შედეგად მრავალი ექსპერიმენტი, მონაცემები იქნა მიღებული, რომ nitrifying ბაქტერიები კვლავ გადავიდეს heterotrophic კვების, მაგრამ რამდენად პროდუქტიული და რამდენ ხანს შეიძლება არსებობდეს ასეთ პირობებში, კვლავ არ ჩანს. მიუხედავად იმისა, რომ მონაცემები წინააღმდეგობრივია მიაპყროს საბოლოო დასკვნები ამ საკითხთან დაკავშირებით.

Habitat და ღირებულება nitrifying ბაქტერიების

Nitrifying ბაქტერიების chemoautotrophs და გავრცელებული ბუნებაში. ისინი ყველგან: ნიადაგი, სხვადასხვა substrates, ისევე როგორც ponds. დამუშავებას მათი ცხოვრება დიდად ხელს უწყობს საერთო აზოტის ციკლი ბუნებაში , და რეალურად შეიძლება მიაღწიოს უზარმაზარი პროპორციებით.

მაგალითად, ასეთი მიკროორგანიზმის როგორც nitrotsistis Oceanus, იზოლირებული ატლანტიკის ოკეანეში, ეხება დაავალდებულებს halophiles. ეს შეიძლება არსებობდეს ზღვის და substrates, რომელიც შეიცავს იგი. ასეთი მიკროორგანიზმების არ არის მხოლოდ მნიშვნელოვანი ჰაბიტატი, მაგრამ ასეთი მუდმივები pH და ტემპერატურა.

ყველა ცნობილი nitrifying ბაქტერია არის ობლიგატური აერობები. იმისათვის, რომ იჟანგება.მისი ამიაკის აზოტის მჟავა და აზოტის მჟავა აზოტის, მათ უნდა ჟანგბადის.

საცხოვრებელი პირობები

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მომენტი, რომელიც გამოვლინდა მეცნიერები იყო, რომ იმ ადგილას, სადაც ისინი ცხოვრობენ nitrifying ბაქტერიების არ უნდა შეიცავდეს ორგანული საკითხზე. თეორია მოწინავე, რომ ეს მიკროორგანიზმები შეიძლება, პრინციპში, არ გამოიყენოთ ორგანული ნაერთების გარედან. ისინი კი მოუწოდა ობლიგატური autotrophs.

მოგვიანებით, გლუკოზის დამღუპველი ზეგავლენა უკვე დაადასტურა, არაერთხელ, შარდოვანა, peptone, გლიცერინი და სხვა ორგანული ნივთიერებების nitrifying ბაქტერიების, მაგრამ არ მთავრდება ექსპერიმენტებს.

რაც იმას ნიშნავს, nitrifying ბაქტერიების ნიადაგის

ბოლო დრომდე იგი მიიჩნევდა, რომ nitrifying ბენეფიციარი ეფექტი ნიადაგის ნაყოფიერების გაზრდის მისი გახლეჩის, რომ ამონიუმის გვარჯილა. ეს უკანასკნელი არა მხოლოდ კარგად შეიწოვება მცენარეთა, მაგრამ და თავს გაზრდის ხსნადობის ზოგიერთი სასარგებლო წიაღისეულის.

თუმცა, სამეცნიერო რაოდენობა არ განვითარდა ბოლო წლების განმავლობაში. გამოვლინდა უარყოფითი ეფექტი აღწერილი მიკროორგანიზმების ნიადაგის ნაყოფიერების. Nitrifying ბაქტერიების შექმნას ნიტრატი, მჟავე გარემოში, რომელიც ყოველთვის არ არის დადებითი რამ, ისევე, როგორც უფრო მეტი ინტენსივობა ნიადაგის პროვოცირებული ამონიუმის იონების ვიდრე ნიტრატები. უფრო მეტიც, ნიტრატები შემცირდა მოცულობა N ₂ (ქვეშ denitrifakatsii), რომელიც, თავის მხრივ, იწვევს წარმოქმნილი ნიადაგის აზოტის.

რა არის საფრთხე nitrifying ბაქტერიები?

ზოგიერთი შტამი nitrobaktery თანდასწრებით ორგანული სუბსტრატის იჟანგება.მისი ამონიუმის შექმნისათვის hydroxylamine და შემდგომში ნიტრიტები და ნიტრატები. გარდა ამისა, როგორც ამგვარი რეაქციები შეიძლება განვითარდეს hydroxamic მჟავა. უფრო მეტიც, ბაქტერიების რაოდენობა პროცესი nitrification სხვადასხვა ნაერთები, რომელიც შეიცავს აზოტის (oximes, ამინები, ამიდები, hydroxamates და სხვა ნიტრო ნაერთები).

მასშტაბი heterotrophic nitrification გარკვეულ პირობებში, შეიძლება იყოს არა მხოლოდ დიდი, მაგრამ ასევე ძალიან მავნე. საფრთხე იმაში მდგომარეობს, რომ ამგვარი ტრანსფორმაციის ხდება ფორმირების ტოქსიკური ნივთიერებები, mutagens და carcinogens. აქედან გამომდინარე, მეცნიერები უკვე მჭიდროდ შესწავლა თემაზე.

ბიოლოგიური ფილტრი, რომელიც ყოველთვის ხელთ

Nitrifying ბაქტერიები - არ არის აბსტრაქტული ცნება, მაგრამ ძალიან გავრცელებული ფორმა ცხოვრებაში. უფრო მეტიც, ისინი ხშირად გამოიყენება ადამიანის მიერ.

მაგალითად, ბიოლოგიური ფილტრი აკვარიუმები მოიცავს ამ ბაქტერიების. ამ ტიპის მკურნალობა ნაკლებად ძვირი და არ არის როგორც შრომის ინტენსიური როგორც მექანიკური მკურნალობა, მაგრამ, ამავე დროს, მოითხოვს დაცვით გარკვეული პირობები, რათა უზრუნველყოს ზრდის და საქმიანობის nitrifying ბაქტერიების.

ყველაზე ხელსაყრელი მიკროკლიმატი მათთვის გარემოს ტემპერატურის (ამ შემთხვევაში წყალი) დაახლოებით 25-26 გრადუსი, მუდმივი ნაკადის ჟანგბადის და ყოფნა წყლის მცენარეები.

Nitrifying ბაქტერიების სოფლის მეურნეობის

იმისათვის, რომ გაიზარდოს სარგებელი, ფერმერებს გამოიყენოს სხვადასხვა სასუქები nitrifying ბაქტერიების.

ნიადაგის კვების ამ შემთხვევაში გათვალისწინებული nitrobakteriyami და Azotobacter. აღნიშნული ბაქტერიები ამოღებულ ნიადაგის და წყლის საჭირო ნივთიერებები, რომლებიც ქმნიან დაჟანგვის პროცესს საკმაოდ დიდი რაოდენობით ენერგია. ეს ე.წ. chemosynthesis პროცესი, როდესაც მიღებული ძალა მიდის ფორმირების რთული ორგანული მოლეკულების ნახშირორჟანგი და წყალი.

ეს მიკროორგანიზმები არ არის აუცილებელი მიწოდების ნუტრიენტები მათი გარემო - მათ შეუძლიათ აწარმოოს საკუთარი. ასე რომ, თუ მწვანე ნარგავების, რომლებიც ასევე autotrophic, სჭირდება მზის, მაშინ nitrification ბაქტერიების ეს არ არის აუცილებელი.

ნიადაგის თვითმმართველობის დასუფთავების

ნიადაგი - სრულყოფილი სუბსტრატს ზრდას და რეპროდუცირება არა მხოლოდ მცენარეთა, არამედ ბევრი ცოცხალი ორგანიზმები. აქედან გამომდინარე, ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ მის ნორმალურ სახელმწიფოს, და დაბალანსებული შემადგენლობა.

უნდა გვახსოვდეს, რომ ნიადაგის ბიოლოგიური გაწმენდა უზრუნველყოფს მათ შორის nitrifying ბაქტერიების. ისინი ნიადაგში, ნეშომპალა ან რეზერვუარები, მოაქცია ამიაკის სეკრეტირდებიან სხვა მიკროორგანიზმები და ნარჩენების ორგანული მასალები, ნიტრატები (უფრო სწორად, აზოტმჟავას მარილი). მთელი პროცესი შედგება ორ ეტაპად:

1. ჟანგვის ამიაკის ნიტრიტი.
2. ჟანგვის ნიტრიტი ნიტრატი.

შესაბამისად, თითოეული ნაბიჯი არის გათვალისწინებული გარკვეული სახის მიკროორგანიზმები.

ე.წ. მანკიერი წრე

Circuit ენერგია და ტექნიკური ცხოვრების დედამიწაზე არის შესაძლებელი წყალობით დაცვით გარკვეული კანონების არსებობის ყველა ცოცხალი რამ. ერთი შეხედვით ეს არის რთული გასაგებია, რა დევს სასწორზე, მაგრამ ეს საკმაოდ მარტივია.

წარმოვიდგინოთ, შემდეგ სურათს სკოლის სახელმძღვანელო:

1. არაორგანული მასალების მუშავდება მიერ მიკროორგანიზმების და ამით შექმნას ხელსაყრელი პირობები ნიადაგში მცენარის ზრდა და კვების.
2. ისინი, თავის მხრივ, არის შეუცვლელი წყარო ენერგიის ყველაზე ჩლიქოსნებზე.
3. შემდეგ ჯაჭვი ცხოვრების მზრუნველობას არიან predators ენერგია, რომელიც, შესაბამისად, მათი herbivorous კოლეგებთან.
4. ადამიანები, რომლებიც ცნობილია, ეკუთვნის ზედა predators, და ეს იმას ნიშნავს, რომ ჩვენ შეგვიძლია ენერგიის ორივე მცენარეთა სამყაროში და ცხოველი.
5. და ჩვენი საკუთარი უნარი ცხოვრობს ნარჩენები, ისევე როგორც იმ ყველაზე მცენარეთა და ცხოველთა, ემსახურება, როგორც საკვები სუბსტრატს მიკროორგანიზმები.

ამდენად, მანკიერი წრე, და უზრუნველყოფს მუდმივად მოქმედი ცხოვრების ყველა ცოცხალი რამ დედამიწაზე. იცის ეს პრინციპები არ არის რთული წარმოსადგენია, როგორ მრავალმხრივი და რეალურად უსაზღვრო ძალა ბუნება და ყველა ცოცხალი რამ.

დასკვნა

ამ სტატიაში ჩვენ შევეცადეთ, პასუხი გასცეს კითხვას, თუ რა არის nitrifying ბაქტერიების ბიოლოგიის. როგორც ხედავთ, მიუხედავად იმისა, რომ უამრავი მტკიცებულება, ცხოვრების, ფუნქციონირების და გავლენა ამ მიკროორგანიზმების, არსებობს მრავალი საკამათო საკითხები, რომლებიც შემდგომ ექსპერიმენტული კვლევები.

Nitrifying ბაქტერიების ეკუთვნის chemotroph. ენერგორესურსების მათ ემსახურება სხვადასხვა მინერალებს. მიუხედავად იმისა, რომ პატარა ზომის, ეს ორგანიზმები აქვს დიდი გავლენა მსოფლიოს გარშემო.

როგორც ცნობილია, chemotroph ვერ გარდაქმნა ორგანული ნაერთები, რომლებიც სუბსტრატს (ნიადაგის ან წყალი). ისინი, პირიქით, წარმოების სამშენებლო მასალა შექმნის საცხოვრებელი და ფუნქციონირებს საკნები.