Nitrifying bakteríur. Merking nitrifying baktería

Eftir tegund af mat öll þekkt lífverur er skipt í tvær megin gerðir Gagnkynhneigðir og autotrophs. A sérkenni þess síðarnefnda er geta þeirra til að sjálf-byggingu nýrra þætti koltvíoxíðs og annarra ólífræn efni.

Orkugjafar sem styðja mikilvæga hlutverki sínu, valda sundrung þeirra í fotoaftotrofy (Source - létt) og chemoautotrophs (efni - steinefni). Og eftir á nafn undirlag, sem er oxað hemoavtortofy, eru þeir skipt í vetnis- og nitrifying bakteríur, auk brennisteins og járns bakteríum.

Þessi grein mun leggja áherslu á algengustu meðal þeirra hóp - nitrofitsiruyuschim bakteríur.

Saga af uppgötvun

Til baka í miðjan 19. öld af þýskum vísindamönnum það sannað að líffræðilega nitrification ferli. Reynslan það hefur sýnt að þegar því er bætt við skólpsýnum vötn klóróform hætt ammoníak oxun. En til að útskýra hvers vegna þetta er svo, að þeir gátu það ekki.

Þetta var gert fyrir nokkrum árum síðar rússneska vísindamaður Vinogradskaya. Hann einn út tvo hópa af bakteríum, sem smám saman tóku þátt í því ferli að nitrification. Svona getur einn hópur oxa ammóníak til að veita sýru eða nitur, og aðeins í annað hópur gerla sem fyrir umbreytingu þess í nítrats. Allt sem taka þátt í þessu ferli, nitrifying bakteríur eru og gram-neikvæðar.

Lögun af oxun ferli

Ferlið myndun nítrít á eftir ammóníum oxun er með nokkra áfanga, en á honum köfnunarefnissambönd eru mynduð með mismiklum mæli af oxun hóp NH.

Fyrsta varan er ammóníumsalt oxun af hýdroxýlamíni. Líklega það er mynda vegna innkomu sameinda súrefnis í hópnum NH _4, þó að þetta ferli er ekki endanlega sannað og er þá rædd.

Næst er Hýdroxýlamimð er breytt í nítrít. Væntanlega sem aðferðin er framkvæmd fram með myndun NOH (giponitrita) með the gefa út af tvínituroxíð. Í þessu tilfelli tel vísindamenn framleiðslu á nituroxíði bara byproduct af myndun, vegna endurheimt nítrít.

Burtséð frá vörum frumefnanna, mikið magn af orku er sleppt á meðan denitrofikatsii. Á sama hátt við það sem er að gerast í heterotrophic loftháð lífverum, í þessu tilfelli er samruni af ATP er í tengslum við oxun-minnkun ferli, sem afleiðing af þar sem að rafeindir eru flutt til súrefnis.

Í oxun nítrít, stór hlutverk er spilað með öfugri flutning rafeinda. skráningu þess í hringrás um rafeinda sér stað beint í cýtókrómin (P-tegund og / eða A-gerð), og þetta krefst töluvert stóran kostnað orku. Þess vegna eru chemoautotrophic nitrifying bakteríur eru að fullu tryggð nauðsynlega framboð á orku, sem er notað til að vinna við að byggja og aðlögun koldíoxíð.

Tegundir nitrifying baktería

Í fyrsta áfanga nitrification taka fjórum tegundum nitrobaktery hluti:

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

Við the vegur, getur þú séð nitrifying bakteríur (Mynd smásjá) á fyrirhuguðu mynd.

Með tilraunum á meðal þeirra og það er erfitt, og oft jafnvel ómögulegt að taka út eitt af ávöxtunum, svo skoðun þeirra að mestu lokið. Allar þessar örvera eru af stærðinni 2-2,5 mikron og ákjósanlega sporöskjulaga eða kringlótt form (nema nitrospiry sem eru á formi prik). Þeir eru færir um að tvöfaldur fission og stefnu vegna flagella.

Í seinni áfanga nitrification taka þátt:

• nitrobakter keppninni;
• nitrospina keppninni;
• nitrokokus.

Mest rannsökuð stofn baktería af ættkvíslinni nitrbakter hafa nafn til heiðurs uppgötvað hennar Vinogradski. Þessar nitrifying bakteríur peru-laga frumur fjölga sér með verðandi að mynda farsíma (vegna flagellum) dóttir klefi.

Uppbygging baktería

Nitrifitsiruyushie rannsakað bakteríur hafa svipaða frumu uppbyggingu við önnur Gram-neikvæðum lífverum. Sumir þeirra hafa vel þróað innra himnukerfum, stafla myndar miðju frumunnar, en í öðrum að þeir eru raðað yfir jaðar á byggingu eða til að mynda bolla samanstendur af nokkrum lögum. Apparently, það er þessir aðilar tengdir ensím sem taka þátt í oxun nitrifiers ákveðin hvarfefni.

Tegund af mat nitrifying baktería

Nitrobakterii eru skuldbinda autotrophs því ekki að vera fær um að nota utanaðkomandi lífræn efni. Hins vegar, með tilraun engu að síður sýndu að vissum stofnum af nitrifying baktería nota tilteknar lífræn efnasambönd.

Það var komist að því að hvarfefni, sem innihalda ger autolysates, serine og glútamat í litlum styrk, örva þannig að hafa áhrif á vöxt nitrobaktery. Þetta gerist bæði í viðurvist nítrít, og þegar þeir eru ekki í miðli, þrátt fyrir að ferlið er mun hægari. Hins, að viðstöddum nítrít asetati oxun ferli er bæla, en skráningu þess af kolefni í prótfnsins, ýmsar amínósýrur og önnur frumuþættir eykst verulega.

Sem afleiðing af margra tilrauna, var gagna aflað sem nitrifying bakteríur geta samt skipt yfir í heterotrophic næringu, en hvernig afkastamikill og hversu lengi þeir geta vera í slíkum aðstæðum, á eftir að koma í ljós. Þó að gögn eru misvísandi að draga endanlegar ályktanir um þetta mál.

Habitat og verðmæti nitrifying baktería

Nitrifying bakteríur eru chemoautotrophs og eru útbreidd í náttúrunni. Þau eru að finna alls staðar: í jarðvegi, mismunandi undirlag, auk tjörnum. Vinna líf þeirra til muna stuðlar að almennri köfnunarefnis hringrás í náttúrunni , og í raun nái gríðarlegum hlutföllum.

Til dæmis, svo ein af eftirfarandi örverum sem nitrotsistis Ocêanus, einangruð frá Atlantshafi, er átt við skuldbinda halophiles. Það getur aðeins til í sjó eða hvarfefnum sem innihalda það. Við slíkar örverur er ekki einungis mikilvægt búsvæði, en slíkar fastar eins og sýrustigs og hitastigs.

Öll þekkt nitrifying baktería er skuldbinda loftháðar. Til þess að oxa ammóníak inn saltpéturssýrling, eða nitur þá fæst í formi nítrats, sem þeir þurfa súrefni.

lífsskilyrði

Annar mikilvægur liður, sem leiddi í ljós vísindamenn voru að staðurinn þar sem þeir búa nitrifying bakteríur ætti ekki að innihalda lífræn efni. kenning var hækkandi að þessi örverur geta ekki í grundvallaratriðum hægt að nota lífræn efnasambönd eru fjarlægð úr utan. Þeir kallast jafnvel skuldbinda autotrophs.

Í kjölfarið, glúkósi pernicious áhrif hefur verið sannað endurtekið, þvagefni, peptone, glýseról og önnur lífræn efni í nitrifying bakteríum, en ekki hætta tilraunir.

Merking nitrifying bakteríur í jarðvegi

Þar til nýlega var talið að nitrifying jákvæð áhrif á frjósemi jarðvegs með því að auka klofning þess að nítrat ammóníum. Hið síðarnefnda eru ekki aðeins vel frásogast af plöntum, en í sjálfu sér auka leysni sumra steinefnum.

Hins vegar hafa vísindalegar skoðanir þróast á undanförnum árum. Leiddi í ljós að neikvæð áhrif sem lýst örverum í frjósemi jarðvegs. Nitrifying bakteríur mynda nítrat, súr umhverfi, sem er ekki alltaf jákvætt, auk meiri mæli af mettun í jarðvegi vakti ammóníumjónir en nítrat. Þar að auki eru nítröt minnka við getu N ₂ (undir denitrifakatsii), sem aftur leiðir til eyðingu jarðvegs með köfnunarefni.

Hvað er hætta á nitrifying bakteríur?

Sumir stofnar nitrobaktery í viðurvist lífræns undirlag geta oxidize ammóníum-, mynda hýdroxýlamini, og því næst köfnunarefni og nítrat. Einnig sem afleiðing af þannig hvörf getur átt sér stað hýdróxamsýru. Þar að auki er fjöldi baktería í því ferli nitrification af ólíkum efnasamböndum, sem fela í köfnunarefni (oxím, amín, amíð, hýdrðxamöt, og önnur nítró efnasambönd).

Umfang heterotrophic nitrification undir vissum skilyrðum, má ekki bara mikið, en einnig mjög skaðleg. Hættan liggur í þeirri staðreynd að á meðan slík umbreyting á sér stað myndun eiturefna og stökkbreytandi og krabbameinsvaldandi. Því hafa vísindamenn verið að vinna náið á rannsókn á efni.

Biological sía, sem er alltaf fyrir hendi

Nitrifying bakteríur - er ekki abstrakt hugtak, en mjög algengt form af lífi. Þar að auki, þeir eru oft notuð af manni.

Til dæmis, í líffræðilega síu fyrir búrum fela í sér þessa bakteríur. Þessi tegund af meðferð er ódýrari og er ekki eins vinnuafl ákafur og vélrænni meðferð, en á sama tíma krefst samræmi við ákveðin skilyrði til að tryggja vöxt og virkni nitrifying bakteríum.

Hagstæðustu microclimate fyrir þá er hitastigið umhverfis (í þessu tilfelli vatni) um 25-26 gráður á Celsíus, stöðugt flæði súrefnis og tilvist vatnaplöntur.

Nitrifying bakteríur í landbúnaði

Í því skyni að auka afrakstur, bændur nota mismunandi áburður sem inniheldur nitrifying bakteríur.

jarðvegur næring í þessu tilfelli veitt nitrobakteriyami og Azotobacter. Þessar bakteríur eru fjarlægð úr jarðvegi og vatni sem til þarf efna sem myndast í oxun ferli frekar mikið magn af orku. Þessi svokallaða chemosynthesis hvert sinn sem fékk vald fer til myndunar flóknum lífrænum sameindum frá koldíoxíð og vatn.

Þessar örverur eru ekki endilega framboð næringarefna frá umhverfi sínu - að þeir geta framleitt eigin spýtur. Svo ef grænar plöntur, sem eru einnig Tillífun, þarf sólarljós, þá nitrification bakteríur það er ekki nauðsynlegt.

jarðvegur sjálfhreinsandi

Jarðvegur - fullkomið hvarfefni fyrir vöxt og æxlun ekki aðeins plöntur, en einnig margir lífverum. Þess vegna er það ákaflega mikilvægt að eðlilega horf, og jafnvægi samsetningu.

Það ætti að hafa í huga að jarðvegurinn líffræðileg hreinsun veitir meðal nitrifying bakteríum. Þeir eru í jarðvegi, humus eða geymum, breytt ammoníak, sem secrete öðrum örverum og úrgangsefni, lífrænt efni, nítrötum (til að vera nákvæmari, saltpéturssýru salt). Allt ferlið samanstendur af tveimur stigum:

1. Oxun á ammóníaki til nitrite.
2. Við oxun á nítrít til nítrati.

Þannig hver skref er veitt af vissum gerðum örvera.

Svonefnd vítahringur

Hringrás orku og viðhald lífsins á jörðinni er hægt að þakka uppfylltum tilteknum lögum tilveru allra lifandi hlutum. Við fyrstu sýn er erfitt að skilja hvað er í húfi, en það er í raun alveg einfalt.

Við skulum ímynda sér eftirfarandi mynd af skóla kennslubók:

1. Ólífræn efni eru unnin af örverum og þannig skapa hagstæð skilyrði í jarðvegi fyrir vöxt plantna og næringu.
2. Þeir, aftur á móti, er ómissandi uppspretta orku fyrir flesta grasbíta.
3. Eftirfarandi keðja of life umönnun eru rándýrum orka sem eru, hver um sig, af herbivorous hliðstæða þeirra.
4. Fólk sem vitað er að tilheyra efstu rándýr, og þetta þýðir að við getum fengið orku frá bæði álverið heiminum og dýr.
5. Og á eigin getu okkar til að lifa leifar, svo og þær flestar plöntur og dýr, þjóna sem næringarefna undirlag fyrir örverur.

Þannig vítahringur, og veitir stöðugt starfa lífi allra lifandi hlutum á jörðinni. Vitandi þessar reglur er ekki erfitt að ímynda sér hvernig margþætt og í raun endalausir kraftur náttúrunnar og allt sem lifir.

niðurstaða

Í þessari grein höfum við reynt að svara þeirri spurningu, hvað er nitrifying bakteríur í líffræði. Eins og þú geta sjá, þrátt fyrir yfirgnæfandi sannanir um líf, starfsemi og áhrif þessara örvera, það eru mörg umdeild mál sem krefjast frekari tilrauna rannsóknum.

Nitrifying bakteríur tilheyra chemotroph. The uppspretta orku fyrir þá til að þjóna ýmsum steinefnum. Þrátt pínulítill stærð, hafa þessar lífverur mikil áhrif á heiminn í kringum þá.

Eins er þekkt, chemotroph getur ekki efnaskipta Iffræn efnasambönd sem eru í undirstöðunni (jarðveg eða vatn). Þeir, þvert á móti, framleiða byggingarefni fyrir the sköpun af a lifandi og virkum frumum.