Bacteria Nitrifying. Ystyr bacteria nitrifying

Yn ôl y math o fwyd yr holl organebau byw hysbys yn cael eu rhannu'n ddau brif fath: heterorywiol a autotrophs. Un o nodweddion arbennig yr olaf yn eu gallu i hunan-adeiladu elfennau newydd o garbon deuocsid ac eraill sylweddau anorganig.

Ffynonellau ynni sy'n cefnogi eu swyddogaethau hanfodol, yn achosi eu rhanbarth i mewn i fotoaftotrofy (ffynhonnell - golau) a chemoautotrophs (ffynhonnell - sylweddau mwynol). Ac yn dibynnu ar enw'r swbstrad, sy'n cael ei oxidized hemoavtortofy, maent yn cael eu rhannu yn hydrogen a nitrifying bacteria, yn ogystal â sylffwr a haearn bacteria.

Bydd Mae'r erthygl hon yn canolbwyntio ar y rhai mwyaf cyffredin yn eu plith grŵp - bacteria nitrofitsiruyuschim.

Hanes o ddarganfod

Yn ôl yn y nghanol y 19eg ganrif gan wyddonwyr yr Almaen ei fod yn profi bod y broses nitreiddiad fiolegol. Empirig mae wedi dangos bod o'i adio at y clorofform dyfroedd carthion stopio ocsideiddio amonia. Ond i esbonio pam mae hyn yn wir, nid y gallent.

Gwnaed hyn ychydig flynyddoedd yn ddiweddarach wyddonydd Rwsia Vinogradskaya. Mae'n neilltuo dau grŵp o facteria, a gynhaliwyd yn raddol rhan yn y broses o nitreiddiad. Felly, un grŵp oxidizing amonia i ddarparu nitraidd asid, a dim ond yr ail grŵp o facteria sy'n gyfrifol am ei drawsnewid i mewn i nitrig. Mae pob rhan o'r broses hon, bacteria nitrifying yn gram-negyddol.

Nodweddion y broses ocsideiddio

Mae gan y broses o ffurfio o nitraid trwy amoniwm ocsideiddio sawl cam, yn ystod y mae'r cyfansoddion nitrogen yn cael eu ffurfio gyda graddau amrywiol o grŵp ocsideiddio NH.

Mae'r cynnyrch cyntaf yn amoniwm ocsideiddio o hydroxylamine. Mae'r rhan fwyaf tebygol y caiff ei gynhyrchu o ganlyniad i gynnwys ocsigen moleciwlaidd yn y grŵp NH _4, er nad yw'r broses hon yn cael ei brofi bendant ac yn parhau i drafod.

Nesaf, mae'r hydroxylamine ei drosi i nitrid. Yn ôl pob tebyg y broses yn cael ei wneud trwy ffurfio Noh (giponitrita) gyda rhyddhau ocsid nitraidd. Yn yr achos hwn, mae gwyddonwyr yn credu bod y cynhyrchiad o ocsid nitraidd yn unig byproduct o'r synthesis, oherwydd adennill nitraid.

Ar wahân i'r cynnyrch yr elfennau cemegol, llawer iawn o ynni yn cael ei ryddhau yn ystod denitrofikatsii. Yn yr un modd â'r hyn sy'n digwydd mewn organebau aerobig heterotroffig, yn yr achos hwn y synthesis o ATP yn gysylltiedig â'r prosesau ocsideiddio-gostyngiad, o ganlyniad y mae'r electronau yn cael eu trosglwyddo i ocsigen.

Yn y ocsideiddio o nitraid, rôl fawr yn cael ei chwarae gan y drafnidiaeth gefn o electronau. Mae ei gynnwys yn y gylched o electronau yn digwydd yn uniongyrchol yn y cytochromes (-math P a / neu A-fath), ac mae hyn yn gofyn am gostau ynni eithaf mawr. O ganlyniad, mae bacteria nitrifying chemoautotrophic yn cael eu sicrhau yn llawn y cyflenwad angenrheidiol o ynni, a ddefnyddir ar gyfer y broses o adeiladu a chymhathu o garbon deuocsid.

Mathau o facteria nitrifying

Yn y cam cyntaf o nitreiddiad cymryd pedwar math rhan nitrobaktery:

• Nitrosomonas;
• nitrotsistis;
• nitrosolyubus;
• nitrosospira.

Gyda llaw, gallwch weld y bacteria nitrifying (llun o dan ficrosgop) ar y llun a gynigir.

Trwy arbrofi yn eu plith ei fod yn anodd, ac yn aml hyd yn oed yn amhosibl i sengl ar un o'r cnydau, felly mae eu hadolygiad gwblhau i raddau helaeth. Mae pob un o'r micro-organebau hyn yn cael faint o 2-2.5 micron, a siâp yn ddelfrydol hirgrwn neu crwn (ac eithrio nitrospiry sydd ar ffurf ffyn). Maent yn gallu ymholltiad deuaidd a chyfeiriad oherwydd flagella.

Yn yr ail gam nitreiddiad cymryd rhan:

• hil nitrobakter;
• hil nitrospina;
• nitrokokus.

Y straen mwyaf a astudiwyd o facteria o'r nitrbakter genws cael yr enw yn anrhydedd ei darganfyddwr Vinogradski. Mae'r bacteria nitrifying cael gelloedd siâp gellygen yn atgenhedlu trwy flaguro i ffurfio symudol (oherwydd flagellum) cell merch.

Mae strwythur y bacteria

ymchwilio Nitrifitsiruyushie bacteria strwythur cellog tebyg i organebau eraill gram-negyddol. Mae rhai ohonynt wedi datblygu'n dda-system bilen fewnol, y pentwr ffurfio canol y gell, tra mewn eraill maent yn cael eu trefnu dros ymylon y strwythur neu'r ffurfio cwpan sy'n cynnwys sawl haen. Mae'n debyg, mae endidau hyn ensymau cysylltiedig yn ymwneud â ocsideiddio nitrifiers swbstradau penodol.

Math o fwyd bacteria nitrifying

Nitrobakterii yna autotrophs anorfod oherwydd na yn gallu defnyddio alldarddol sylweddau organig. Fodd bynnag, trwy arbrofi serch hynny dangos gallu rhai mathau o facteria nitrifying yn defnyddio cyfansoddion organig penodol.

Canfuwyd bod is-haen sy'n cynnwys autolysates burum, serine a glwtamad mewn crynodiadau isel, ffordd ysgogol effeithio ar y nitrobaktery twf. Mae hyn yn digwydd yn y mhresenoldeb nitraid, ac yn absenoldeb hynny yn y cyfrwng, er bod y broses yn llawer arafach. Ar y llaw arall, mae presenoldeb broses ocsideiddio asetad nitraid yn ros cymysg, ond mae ei gynnwys o garbon yn y protein, gwahanol asidau amino a chydrannau cellog eraill yn cynyddu'n sylweddol.

O ganlyniad i arbrofion lluosog, cafwyd data y gall bacteria nitrifying dal newid i faeth heterotroffig, ond pa mor gynhyrchiol a pha mor hir y maent yn bodoli mewn amodau o'r fath, yn parhau i gael eu gweld. Er bod y data yn gwrth-ddweud i ddod i gasgliadau terfynol ar y mater hwn.

Cynefin a gwerth bacteria nitrifying

bacteria Nitrifying yn chemoautotrophs ac yn gyffredin o ran eu natur. Maent yn cael eu gweld ym mhob man: yn y pridd, gwahanol swbstradau, yn ogystal â phyllau. Prosesu eu bywyd yn cyfrannu'n fawr at y cyffredinol gylchred nitrogen o ran eu natur , ac mewn gwirionedd yn cyrraedd cyfrannau enfawr.

Er enghraifft, ficro-organeb fel nitrotsistis Oceanus, hynysu oddi wrth y Cefnfor Iwerydd, yn cyfeirio at obligate halophiles. Gall ond yn bodoli mewn dŵr môr neu swbstradau sy'n cynnwys ei. Ar gyfer micro-organebau o'r fath nid yn unig yn gynefin pwysig, ond megis cysonion fel pH a thymheredd.

Mae pob bacteriwm nitrifying hysbys yn aerobes anorfod. Er mwyn oxidize amonia mewn i asid nitrus, ac asid nitrus mewn i nitrig, mae angen ocsigen.

amodau byw

Pwynt pwysig arall, a ddatgelodd y gwyddonwyr oedd na ddylai'r y man lle maent yn byw bacteria nitrifying cynnwys deunydd organig. ddamcaniaeth ei datblygedig y gall micro-organebau hyn nad ydynt mewn egwyddor i ddefnyddio cyfansoddion organig o'r tu allan. Maent yn galw hyd yn oed autotrophs anorfod.

Yn dilyn hynny, dylanwad glwcos niweidiol wedi cael ei brofi dro ar ôl tro, wrea, pepton, glyserol a deunydd organig eraill yn y bacteria nitrifying, ond peidiwch â rhoi'r gorau i arbrofi.

Ystyr bacteria nitrifying i bridd

Tan yn ddiweddar, roedd yn credu bod nitrifying effaith fuddiol ar y ffrwythlondeb y pridd drwy gynyddu ei holltiad i amoniwm nitrad. Nid yw'r olaf yn cael eu hamsugno yn unig yn dda gan blanhigion, ond hefyd gan eu hunain yn gwella hydoddedd rhai mwynau.

Fodd bynnag, mae barn wyddonol wedi esblygu dros y blynyddoedd diwethaf. Datgelu effaith negyddol y micro-organebau a ddisgrifir yn y ffrwythlondeb y pridd. Nitrifying bacteria i ffurfio nitrad, yr amgylchedd asidig, nad yw bob amser yn beth cadarnhaol, yn ogystal â mwy o dirlawnder y pridd ysgogi ïonau amoniwm na nitradau. Ar ben hynny, nitradau yn cael eu lleihau i'r capasiti N ₂ (o dan denitrifakatsii), sydd yn ei dro yn arwain at y gostyngiad yn y pridd gyda nitrogen.

Beth yw'r perygl o nitrifying bacteria?

Mae rhai mathau nitrobaktery ym mhresenoldeb swbstrad organig yn gallu oxidize amoniwm, gan ffurfio hydroxylamine, ac yn dilyn hynny nitradau a nitradau. Hefyd o ganlyniad i adweithiau o'r fath ddigwydd asid hydroxamic. Ar ben hynny, mae nifer y bacteria yn y broses o nitreiddiad o wahanol gyfansoddion, sy'n cynnwys nitrogen (oximes, aminau, amidau, hydroxamates, a chyfansoddion Nitro eraill).

Mae graddfa'r nitreiddiad heterotroffig o dan amodau penodol, gall fod yn nid yn unig yn enfawr, ond hefyd yn niweidiol iawn. Y perygl yn gorwedd yn y ffaith bod yn ystod trawsnewid o'r fath yn digwydd ffurfio sylweddau gwenwynig, mwtagenau a charsinogenau. Felly, mae gwyddonwyr wedi bod yn gweithio'n agos ar yr astudiaeth o'r pwnc.

hidlo Biolegol, sydd bob amser wrth law

Nitrifying bacteria - nid yn gysyniad haniaethol, ond yn fath cyffredin iawn o fywyd. Ar ben hynny, maent yn cael eu defnyddio'n aml gan ddyn.

Er enghraifft, yn y hidlo biolegol ar gyfer acwaria yn cynnwys bacteria hyn. Mae'r math hwn o driniaeth yn llai costus ac nid yw mor llafur-ddwys fel y driniaeth fecanyddol, ond ar yr un pryd yn gofyn am gydymffurfio â rhai amodau er mwyn sicrhau twf a gweithgaredd bacteria nitrifying.

Y microhinsawdd mwyaf ffafriol ar eu cyfer yn y tymheredd amgylcheddol (yn yr achos hwn y dŵr) tua 25-26 gradd Celsius, llif cyson o ocsigen a phresenoldeb planhigion dyfrol.

bacteria Nitrifying mewn amaethyddiaeth

Er mwyn cynyddu cynnyrch, ffermwyr yn defnyddio gwahanol wrteithiau sy'n cynnwys bacteria nitrifying.

maeth y pridd rhag ofn yr amod bod hyn nitrobakteriyami a Azotobacter. Mae'r bacteria yn cael eu tynnu oddi ar y sylweddau pridd a dŵr angenrheidiol sy'n ffurfio yn y broses ocsideiddio symiau eithaf mawr o egni. Mae hyn yn hyn a elwir yn broses chemosynthesis pan fydd y pŵer a dderbynnir yn mynd at ffurfio moleciwlau organig cymhleth o garbon deuocsid a dŵr.

Nid yw'r micro-organebau o reidrwydd y cyflenwad o faetholion o'u hamgylchedd - gallant gynhyrchu eu hunain. Felly os planhigion gwyrdd, sydd hefyd yn awtotroffig, mae angen golau'r haul, yna bacteria nitreiddiad nid oes angen.

pridd hunan-glanhau

Pridd - swbstrad perffaith ar gyfer twf ac atgenhedlu planhigion, nid yn unig, ond hefyd yn llawer o organebau byw. Felly mae'n hynod bwysig i'w gyflwr arferol, a chyfansoddiad chytbwys.

Dylid cofio bod y puro biolegol pridd yn darparu cynnwys bacteria nitrifying. Maent yn y pridd, hwmws neu gronfeydd, trosi amonia sy'n secretu micro-organebau eraill a deunyddiau organig gwastraff, nitradau (i fod yn fwy manwl gywir, halen asid nitrig). Mae'r broses gyfan yn cynnwys dau gam:

1. Ocsidiad o amonia yn nitrid.
2. Mae ocsideiddio nitraid i Nitradau.

Felly pob cam yn cael ei ddarparu gan fathau penodol o ficro-organebau.

Mae'r cylch hyn a elwir yn dieflig

Cylchdaith o ynni a chynnal a chadw o fywyd ar y Ddaear yn bosibl diolch i gadw at rai deddfau fodolaeth bob peth byw. Ar yr olwg gyntaf mae'n anodd deall yr hyn sydd yn y fantol, ond mae'n mewn gwirionedd yn eithaf syml.

Gadewch i ddychmygu y darlun canlynol o werslyfr ysgol:

1. deunyddiau anorganig yn cael eu prosesu gan ficro-organebau ac felly yn creu amodau ffafriol yn y pridd ar gyfer twf planhigion a maeth.
2. Maent yn, yn ei dro, yn ffynhonnell anhepgor o egni ar gyfer y rhan fwyaf o llysysyddion.
3. Mae'r gadwyn canlynol o ofal bywyd yw'r egni ysglyfaethwyr sydd, yn eu tro, eu cymheiriaid llysysol.
4. Mae pobl y gwyddys eu berthyn i'r ysglyfaethwyr uchaf, ac mae hyn yn golygu y gallwn gael ynni o ddau fyd planhigion a'r anifeiliaid.
5. Ac yn ein gallu ein hunain i fyw gweddillion, yn ogystal â'r rhai sydd fwyaf o blanhigion ac anifeiliaid, yn gwasanaethu fel is-haen maetholion i ficro-organebau.

Felly, cylch dieflig, ac yn darparu bywyd sy'n gweithredu yn barhaus o bob peth byw ar y Ddaear. peidio â gwybod yr egwyddorion hyn yn anodd dychmygu sut amlochrog a phŵer mewn gwirionedd diderfyn o natur a phob peth byw.

casgliad

Yn yr erthygl hon rydym wedi ceisio ateb y cwestiwn, beth yw'r bacteria nitrifying mewn bioleg. Fel y gwelwch, er gwaethaf y dystiolaeth lethol o fywyd, gweithrediad ac effaith y micro-organebau hyn, mae llawer o faterion dadleuol y mae angen astudiaethau arbrofol pellach.

bacteria Nitrifying perthyn i chemotroph. Ffynhonnell egni iddynt gweini amrywiaeth o fwynau. Er gwaethaf ei faint bach, organebau hyn yn cael effaith enfawr ar y byd o'u cwmpas.

Gan fod yn hysbys, ni all chemotroph metabolize cyfansoddion organig sydd yn y swbstrad (pridd neu ddŵr). Maent yn, ar y groes, yn cynhyrchu deunyddiau adeiladu ar gyfer y gwaith o ennill bywoliaeth a chelloedd gweithredu'n greu.