Бактериите - понятие, познато на всички. Получаване на сирене и кисело мляко, антибиотици, пречистване на отпадни води - всичко това прави възможно едноклетъчните бактериални организми. Запознайте се по-добре с тях.
Какво представляват бактериите?
Представители на това царство на дивата природате са единствената група прокариоти - организми, чиито клетки нямат ядро. Но това не означава, че те изобщо не съдържат наследствена информация. ДНК молекулите са свободно разположени в цитоплазмата на клетката и не са заобиколени от обвивка.
Тъй като техните микроскопични размери са до 20микрони, бактерии изучават науката за микробиологията. Учените откриха, че прокариотите могат да бъдат едноклетъчни или да се обединят в колонии. Те имат доста примитивна структура. Освен ядрото, бактериите се лишават от всички видове пластиди, комплекса Голджи, EPS, лизозомите и митохондриите. Но въпреки това, бактериалната клетка е в състояние да извършва най-важните процеси в живота: анаеробно дишане без използване на кислород, хетеротрофно и автотрофно хранене, асексуално възпроизвеждане и образуване на киста, докато изпитва неблагоприятни условия.
Класове бактерии
Класификацията се основава на различни характеристики. Една от тях е формата на клетките. И така, вибрионите имат формата на запетая, коките имат заоблена форма. Спирилите имат спирална форма, а бацилите имат пръчковидна форма.
Освен това бактериите се комбинират в групи в зависимост от характеристиките на клетъчната структура. Истинските са в състояние да образуват слузеста капсула около собствените си клетки и са снабдени с бичури.
Цианобактериите или синьо-зелените водорасли са способни на фотосинтеза и заедно с гъбичките са част от лишеите.
Много видове бактерии са способни на симбиоза -взаимноизгодно съжителство на организми. Азотфиксаторите се утаяват върху корените на бобовите растения и други растения, образувайки възли. Лесно е да се отгатне каква функция изпълняват възлите бактерии. Те преобразуват атмосферния азот, който е толкова необходим за развитието на растенията.
Хранене
Прокариотите са група организми, коитовсички ястия са на разположение. И така, зелените и лилавите бактерии се хранят автотрофно, поради слънчевата енергия. Поради наличието на пластиди, те могат да бъдат оцветени в различни цветове, но те задължително съдържат хлорофил. Бактериалната и растителната фотосинтеза са значително различни. При бактериите водата не е основен реагент. Водородът или сероводородът могат да служат като електронен донор, така че кислородът не се отделя по време на този процес.
Голяма група бактерии се храни хетеротрофно, т.е.д. от готови органични вещества. Такива организми използват остатъците от мъртвите организми и техните отпадъчни продукти за хранене. Гнилостните и ферментационни бактерии са способни да разлагат всички известни органични вещества. Такива организми се наричат още сапротрофи.
Някои растителни бактерии могат да се образуватсимбиоза с други организми: заедно с гъби те са част от лишеи, азотфиксиращите възлови бактерии взаимно съжителстват с корените на бобовите растения.
chemotroph
Друга група по вид храна сахемотрофи. Това е вид автотрофно хранене, по време на което вместо слънчева енергия се използва енергията на химичните връзки на различни вещества. Азотфиксиращите бактерии са такива организми. Те окисляват някои неорганични съединения, като същевременно си осигуряват необходимото количество енергия.
Азотфиксиращи бактерии: местообитание
Микроорганизмите се хранят по същия начин,способни да преобразуват азотни съединения. Те се наричат азотфиксиращи бактерии. Въпреки факта, че бактериите живеят навсякъде, местообитанието на този конкретен вид е почвата. По-точно корените на бобовите растения.
структура
Каква е функцията на бактериите на коренови възли?Това се дължи на тяхната структура. Азотфиксиращите бактерии са ясно видими с просто око. Настанявайки се върху корените на бобовите и зърнените култури, те проникват в растението. В този случай се образуват удебелявания, вътре в които се осъществява метаболизмът.
Трябва да се каже, че азотфиксиращите бактериипринадлежат към групата на мутуалистите. Съжителството им с други организми е взаимно полезно. По време на фотосинтезата растението синтезира въглехидратна глюкоза, която е необходима за жизнените процеси. Бактериите не са способни на този процес, така че готовите захари се получават от бобови растения.
Растенията се нуждаят от азот, за да живеят.В природата има доста голямо количество от това вещество. Например съдържанието на азот във въздуха е 78%. В това състояние обаче растенията не могат да абсорбират това вещество. Азотфиксиращите бактерии усвояват атмосферния азот и го превръщат във форма, подходяща за растенията.
продуктивност
Каква е функцията на азотфиксиращите бактерии,може да се види на примера на хемотрофната бактерия azospirillum. Този организъм живее върху корените на зърнените култури: ечемик или пшеница. Той с право се нарича лидер сред производителите на азот. Той е в състояние да даде до 60 кг от този елемент на хектар земя.
Азотфиксиращи бобови растения каторизобитуми, синоризобиуми и други също са добри „работници“. Те са в състояние да обогатят хектар земя с азот с тегло до 390 кг. Многогодишните бобови растения са дом на победителите в образуването на азот, чиято продуктивност достига до 560 кг на хектар обработваема земя.
Жизнени процеси
Всички азотфиксиращи бактерии по характеристикижизнените процеси могат да се обединят в две групи. Първата група е нитрифицираща. Същността на метаболизма в този случай е верига от химически трансформации. Амонийът или амонякът се превръща в нитрити - соли на азотната киселина. Нитритите от своя страна се превръщат в нитрати, които също са соли на това съединение. Под формата на нитрати азотът се усвоява по-добре от кореновата система на растенията.
Втората група се нарича денитрификатори. Те извършват обратния процес: съдържащите се в почвата нитрати се превръщат в азотен газ. По този начин азотният цикъл се среща в природата.
Включват се и жизнените процесиразвъден процес. Това се случва чрез разделяне на клетките на две. Много по-рядко - чрез окулиране. Половият процес, наречен конюгация, също е характерен за бактериите. В този случай има обмен на генетична информация.
Тъй като кореновата система пуска много ценнимного вещества, върху него се заселват бактерии. Те превръщат растителните остатъци във вещества, които растенията могат да абсорбират. В резултат на това почвеният слой около него придобива определени свойства. Нарича се ризосфера.
Пътища за навлизане на бактерии в корена
Има няколко начина за изпълнениебактериални клетки в тъканта на кореновата система. Това може да се случи поради увреждане на покривните тъкани или на места, където кореновите клетки са млади. Зоната на коренната коса също е път за проникване на хемотрофи в растението. Освен това кореновите власинки се заразяват и възлите се образуват в резултат на активното делене на бактериалните клетки. Нападнатите клетки образуват инфекциозни нишки, които продължават процеса на проникване в растителните тъкани. Бактериалните възли са свързани с корена с помощта на проводящата система. С течение на времето в тях се появява специално вещество - leghemoglobin.
По време на проявата на оптимална активност, възлите придобиват розов цвят (поради пигмента легемоглобин). Само онези бактерии, които съдържат легемоглобин, са способни да фиксират азота.
Стойността на хемотрофите
Хората отдавна са забелязали, че ако изкопаете бобови растениярастения с почва, реколтата на това място ще бъде по-добра. Всъщност не става въпрос за процеса на оран. Такава почва е по-обогатена с азот, който е толкова необходим за растежа и развитието на растенията.
Ако листът се нарича фабрика за кислород, тогава азотфиксиращите бактерии с право могат да се нарекат фабрика за нитрати.
Още през 19 век учените обръщат вниманиеневероятни способности на бобовите растения. Поради липса на знания, те са били приписвани само на растения и не са били свързани с други организми. Предполага се, че листата могат да фиксират атмосферния азот. В хода на експериментите беше установено, че бобовите растения, които растат във вода, губят тази способност. Повече от 15 години този въпрос остава загадка. Никой не е предполагал, че азотфиксиращите бактерии, чието местообитание не е било проучено, правят всичко това. Оказа се, че материята е в симбиозата на организмите. Само заедно бобовите растения и бактериите могат да произвеждат нитрати за растенията.
Сега учените са идентифицирали повече от 200 растения, коитоне принадлежат към семейство бобови, но са в състояние да образуват симбиоза с азотфиксиращи бактерии. Картофите, соргото, пшеницата също имат ценни свойства.
