Nitrifying бактериялар. nitrifying бактериялар мағынасы

гетеросексуальных және autotrophs: азық-түлік түрі бойынша барлық белгілі тірі организмдер екі негізгі түрге бөлінеді. соңғысының ерекшелігі көміртегі қос тотығының және басқа да жаңа элементтерін өзін-өзі құрылысына олардың қабілеті болып табылады Бейорганикалық заттардың.

және chemoautotrophs (көзі - минералды заттар) - олардың өмірлік функцияларын қолдау энергия көздері, олардың fotoaftotrofy бөлуді (жарық көзі) тудыруы. Ал hemoavtortofy тотығады субстрат, атына қарай, олар сутегі пен nitrifying бактериялар, сондай-ақ күкірт және темір бактериялар бөлінеді.

nitrofitsiruyuschim бактериялар - Бұл мақалада топ Олардың арасында ең көп таралған жұмылдырылатын болады.

ашу тарихы

Артқа 19 ғасырдың ортасында ол биологиялық нитрификации процесс екенін дәлелдеді неміс ғалымдары. Эмпирикалық ол кәріз су хлороформ қосылған кезде аммиак тотығуын тоқтатты көрсетті. Бірақ бұл солай түсіндіреді, неге, олар алмады.

Бұл орыс ғалымы Vinogradskaya бірнеше жылдан кейін жасалды. Ол бірте-бірте нитрификации процесіне қатысты бактериялар екі топқа, бөлді. Осылайша, бір топ қамтамасыз ету тотығу аммиак қышқылы азот, және азот айналдыру үшін жауапты бактериялардың тек екінші тобы. Барлық осы процеске қатысатын, nitrifying бактериялар грам теріс болып табылады.

тотығу процесінің ерекшеліктері

аммоний тотығу нитриттер қалыптастыру процесі азот қосылыстары тотығу топ NH түрлі дәрежесі бар қалыптасады, оның барысында бірнеше кезеңдерін, бар.

Бірінші өнім гидроксиламином немесе аммоний тотығу болып табылады. Бұл процесс түпкілікті дәлелденген және талқыланды қалады емес, дегенмен, ең алдымен, _ол, салдарынан тобында молекулалық оттегі енгізу NH ₄ жасалады.

Келесі, гидроксиламин нитриті түрлендіріледі. Шамамен процесі азот тотығы шығарумен қалыптастыру NOH (giponitrita) арқылы жүзеге асырылады. Бұл жағдайда, ғалымдар өндіріс сенемін азот тотығы , өйткені нитриттер қалпына синтез ғана жанама өнімі.

Сонымен қатар, химиялық элементтердің өнімдерінен, энергия үлкен сомасы denitrofikatsii кезінде босатылды. Сол сияқты хетеротрофик аэробты организмдер болып жатқан, бұл жағдайда АТФ синтезі электрондар оттегі беріледі, оның нәтижесінде, тотығу-тотықсыздану процестеріне байланысты.

нитриттер тотығу, ірі рөлі электрондардың кері көлік атқарады. электрондардың тізбегінде оны енгізу цитохромдар (P-түрі және / немесе А-типті) тікелей жүреді, және осы өте үлкен энергетикалық шығындарды талап етеді. Нәтижесінде, chemoautotrophic nitrifying бактериялар толық көмірқышқыл газының құрылыс және игеру процесі үшін пайдаланылатын энергия қажет жабдықтау, қамтамасыз етілген.

nitrifying бактериялардың түрлері

нитрификации бірінші кезеңін төрт түрлері қатысады nitrobaktery қабылдайды:

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

Айтпақшы, сіз ұсынылған суретті nitrifying бактериялар (микроскоп астында фото) көре аласыз.

Олардың арасында тәжірибе арқылы қиын, және дақылдардың бірі атап өтуге жиі тіпті мүмкін емес, сондықтан олардың шолу негізінен аяқталды. Осы микроорганизмдердің Барлық (таяқша пішінді бар nitrospiry басқа) 2-2,5 мкм өлшемін және жақсырақ сопақ немесе дөңгелек пішінді болуы. Олар екілік бөлінудің және жгутиков салдарынан бағытта қабілетті болып табылады.

нитрификации екінші кезеңін қатысады:

• nitrobakter жүгіру;
• nitrospina жүгіру;
• nitrokokus.

оның ашушы Vinogradski құрметіне атын бар Рудың nitrbakter бактериялардың ең зерттелген штамм. Бұл nitrifying бактериялар алмұрт тәрізді жасушалар ұялы (байланысты жгутика) қызы ұяшықты қалыптастыру үшін орныға арқылы жаңғыртуға бар.

Бактериялардың құрылымы

Nitrifitsiruyushie бактериялар басқа грам-теріс ағзалардың ұқсас ұялы құрылымы бар зерттелген. басқа да, олар құрылымның шеткі астам ұйымдастырылған немесе бірнеше қабатынан тұратын кесе қалыптастыру ал олардың кейбіреулері, стек ұяшықтың орталығын қалыптастыру, сондай-ақ дамыған ішкі мембрана жүйесі бар. Шамасы, бұл тұлғалар байланысты ферменттер nitrifiers ерекше субстрат тотығу тартылған болып табылады.

Азық-түлік түрі nitrifying бактериялар

экзогенді пайдалану мүмкін емес, өйткені Nitrobakterii міндеттейді autotrophs табылады органикалық заттар. Алайда, эксперимент арқылы соған қарамастан кейбір органикалық қосылыстар пайдалануға nitrifying бактериялардың кейбір штаммдары қабілетін көрсетті.

Бұл жолы ынталандыру ашытқы autolysates бар субстрат, төмен шоғырлануы серин және глутамат, өсу nitrobaktery әсер екендігі анықталды. Бұл нитриттер қатысуымен, және оның болмаған жағдайда екі орын , орта процесі әлдеқайда баяу болса да. Керісінше, нитрит ацетаты тотығу процесінің қатысуы басым, бірақ оның ақуызға көміртегі енгізу, түрлі амин қышқылдары және басқа да ұялы компоненттері айтарлықтай арттырады.

Бірнеше эксперименттер нәтижесінде, деректер nitrifying бактериялар әлі хетеротрофик тамақтану ауысу мүмкін екенін алынған, бірақ қалай өнімді және қаншалықты ұзақ олар мұндай жағдайда өмір сүре алады болатын, көруге болады қалады. деректер осы мәселе бойынша түпкілікті қорытынды жасауға қайшы болып отырғанда.

Хабитат және nitrifying бактериялардың құны

Nitrifying бактериялар chemoautotrophs болып табылады және табиғатта кең тараған. Олар барлық жерде табылды: топырақ, түрлі субстрат, сондай-ақ тоғандарда. Өңдеу, олардың өмірі күрт жалпы ықпал етеді табиғатта азот циклінің , және шын мәнінде зор пропорцияларын жетуі мүмкін.

Мысалы, Атлант мұхитынан оқшауланған nitrotsistis Oceanus сияқты микроорганизмдер, halophiles міндеттеу жатады. Ол тек теңіз суын немесе оны қамтитын субстраттар өмір сүре алады. осындай микроорганизмдер үшін маңызды мекендеу орындарын, бірақ рН және температура сияқты тұрақты ғана емес.

Барлық белгілі nitrifying бактериялар бар міндеттейді aerobes болып табылады. азот ішіне азот қышқылы, және азот қышқылы, аммиак тотықтандырғыш үшін, олар оттегі қажет.

тірі шарттары

ғалымдар анықтады Тағы бір маңызды сәт, олар nitrifying бактериялар өмір сүреді орын органикалық мәселені қамтуы тиіс емес еді. теориясы осы микроорганизмдер негізінен сырттан органикалық қосылыстар пайдалану мүмкін емес, бұл озық болды. Олар тіпті міндеттейді autotrophs деп аталады.

Кейіннен, глюкоза зиянды әсері nitrifying бактериялар несепнәр, пептон, глицерин және басқа да органикалық заттар, бірнеше рет дәлелденген, бірақ эксперимент тоқтатқан жоқ.

топырақ nitrifying бактериялардың мағынасы

Соңғы кезге дейін ол аммоний нитратының оның бөлшектемей арттыру арқылы топырақ құнарлылығын туралы пайдалы әсері nitrifying деп сенген болатын. Соңғы ғана ақ өсімдіктер жұтып, бірақ мен өздері кейбір минералдар ерігіштігі арттырады емес.

Алайда, ғылыми көзқарастары соңғы жылдары дамыды. топырақ құнарлылығын сипатталған микроорганизмдердің кері әсерін анықтады. Nitrifying бактериялар әрқашан оң нәрсе емес нитраты, қышқыл ортаны, қалыптастыру, сондай-ақ нитраттар қарағанда топырақ аммоний иондарының қанықтығын тудырып, ең алдымен, үшін. Сонымен қатар, нитраттар, өз кезегінде, азот топырақтың сарқылуына әкеп қуаты N ₂ (denitrifakatsii астында), дейін кемітіледі.

nitrifying бактериялардың қандай қаупі бар?

органикалық субстрат қатысуымен Кейбір штаммдары nitrobaktery гидроксиламин қалыптастыру, аммоний тотықтандырғыш, ал кейіннен нитриттер мен нитраттар болады. Сондай-ақ, мұндай реакциялардың нәтижесінде hydroxamic қышқылы пайда болуы мүмкін. Сонымен қатар, азот қамтиды түрлі қосылыстар нитрификации процесінде бактериялардың саны, (оксимов, аминдер, амидтер, гидроксаматы, және басқа да нитросоединения).

белгілі бір жағдайларда хетеротрофик нитрификации ауқымы, үлкен, сонымен қатар өте зиянды ғана емес болуы мүмкін. қауіп осындай өзгеру кезінде улы заттар, өну және канцерогенді қалыптастыру жүреді табылатындығында. Сондықтан, ғалымдар тақырып зерттеу бойынша тығыз жұмыс істеп келеміз.

әрдайым қол Биологиялық сүзгі,

бактериялар Nitrifying - дерексіз ұғым емес, бірақ өмір өте кең тараған нысаны. Сонымен қатар, олар жиі адам пайдаланылады.

Мысалы, аквариумдар биологиялық сүзгі осы бактериялар жатады. Емдеудің бұл түрі қымбат кем болып табылады және еңбек ретінде механикалық емдеу-ақ қарқынды емес, бірақ сол уақытта nitrifying бактериялардың өсуін және қызметін қамтамасыз ету үшін белгілі бір шарттарды сақтауды талап етеді.

олар үшін ең қолайлы микроклимат 25-26 градус Цельсий, оттегі тұрақты ағыны және су өсімдіктерінің болуы туралы (осы жағдайда суға) экологиялық температура болып табылады.

Ауыл шаруашылығында Nitrifying бактериялар

кірістілігін арттыру мақсатында, фермерлер nitrifying бактериялар бар түрлі тыңайтқыштар пайдаланыңыз.

Бұл жағдайда топырақ тамақтану nitrobakteriyami және Azotobacter ұсынды. Бұл бактериялар тотығу процесінде энергия орнына үлкен көлемін қалыптастыру топырақ және су қажет заттар жойылады. алынған электр көмірқышқыл газы мен судан күрделі органикалық молекулалардың қалыптастыруға барады Бұл аталатын синтетикалық процесс.

Бұл микроорганизмдер міндетті олардың ортадан қоректік заттардың жеткізу емес - олар өз өндіре алады. Сондай-ақ, ● автотрофты жасыл өсімдіктер, Сондықтан, егер бұл қажет емес, содан кейін нитрификации бактериялар, күн сәулесінің қажет.

топырақ өзін-өзі тазалау

Топырақ - өсімдіктер, сонымен қатар көптеген тірі ағзалардың ғана емес, өсу және көбею үшін тамаша субстрат. Сондықтан ол оның қалыпты мемлекет, және теңгерімді құрамы өте маңызды болып табылады.

Ол топырақ биологиялық тазарту nitrifying бактериялар, оның ішінде қамтамасыз етеді естен шығармау керек. Олар, топырақ, гумус немесе су қоймалары бар (, азот қышқылы тұз дәлірек) басқа микроорганизмдер мен қалдықтарын органикалық материалдарды, нитраттар секретировать аммиак түрлендіріледі. Бүкіл процесс екі кезеңнен тұрады:

1. нитриттер үшін аммиак тотығу.
2. нитратының үшін нитриттер тотығу.

Осылайша әрбір қадам микроорганизмдер белгілі бір түрлері бойынша қамтамасыз етіледі.

деп аталатын тұйық шеңбер

Жердегі өмір энергетика және қызмет көрсету Circuit барлық тіршілік болуымен белгілі бір заңдар сақтау арқасында мүмкін. Бір қарағанда, бұл кону түсіну қиын, бірақ ол шын мәнінде өте қарапайым.

ның мектеп оқулығының мынадай бейнесін елестетіп көрейік:

1. Бейорганикалық материалдар микроорганизмдермен өңделген және, осылайша, өсімдіктердің өсуі мен тамақтану үшін топырақтағы қолайлы жағдайлар жасау жатыр.
2. Олар, өз кезегінде, ең қоректілер үшін энергия көзі болып табылады таптырмас.
3. өмір көмекті келесі тізбегі олардың қоректілер әріптестерінің тиісінше, жыртқыштар энергетикалық, болып табылады.
4. Адамдар жоғарғы жыртқыштардың тиесілі белгілі, және бұл біз зауыт әлемдегі және жануар екі энергия алуға болады дегенді білдіреді жатыр.
5. Ал біздің қалдықтарын өмір сүруге өз қабілетіне, сондай-ақ осы ең өсімдіктер мен жануарлардың, микроорганизмдер үшін қоректік субстрат ретінде қызмет етеді.

Осылайша, тұйық шеңбер, және Жердегі барлық тірі заттар үздіксіз жұмыс істейтін өмірін қамтамасыз етеді. Осы принциптерді біле қалай жан-жақты және нақты шексіз табиғат күшін және барлық тірі жандарды елестету қиын емес.

қорытынды

Осы мақалада біз мәселені, биология nitrifying бактериялар қандай жауап беруге тырыстық. Сіз, өмір қарамастан, ярчайшие осы микроорганизмдердің істеуін және әсер көріп отырғандай, одан әрі эксперименттік зерттеулер талап көптеген даулы мәселелер бар.

Nitrifying бактериялар chemotroph тиесілі. оларға түрлі минералдар қызмет үшін энергия көзі. оның кішкентай мөлшері қарамастан, осы организмдер, олардың айналасында әлемнің үлкен әсер етеді.

Белгілі болғандай, chemotroph субстрат (топырақ немесе су) болып табылады органикалық қосылыстар сіңіріледі алмайды. Олар, керісінше, өмір құру үшін құрылыс материалы және жасушалар жұмыс істеп шығарады.