Bakterie - koncept známý všem. Získávání sýrů a jogurtů, antibiotik, čištění odpadních vod - to vše umožňuje jednobuněčné bakteriální organismy. Poznejte je lépe.
Co jsou bakterie?
Представители этого царства живой природы jsou jedinou skupinou prokaryot - organismů, jejichž buňky nemají jádro. To však neznamená, že vůbec neobsahují dědičné informace. DNA molekuly jsou volně umístěny v cytoplazmě buňky a nejsou obklopeny skořápkou.
Protože jejich mikroskopické rozměry jsou až 20mikrony, bakterie studují vědu mikrobiologie. Vědci zjistili, že prokaryoty mohou být v koloniích jednobuněčné nebo sjednocené. Mají poměrně primitivní strukturu. Kromě jádra jsou bakterie zbaveny všech typů plastidů, Golgiho komplexu, EPS, lysosomů a mitochondrií. Ale i přes to je bakteriální buňka schopna provádět nejdůležitější životní procesy: anaerobní dýchání bez použití kyslíku, heterotrofní a autotrofní výživa, asexuální reprodukce a tvorba cysty při nepříznivých podmínkách.
Třídy bakterií
Klasifikace je založena na různých vlastnostech. Jednou z nich je tvar buněk. Takže vibrace mají tvar čárky, koky - zaoblený tvar. Spirály mají vzhled spirály a bacily mají tyčovitý tvar.
Kromě toho jsou bakterie seskupeny v závislosti na strukturních vlastnostech buňky. Tito jsou schopní tvořit sliznici kolem jejich vlastních buněk a být vybaven bičíkem.
Cyanobakterie neboli modrozelené řasy jsou schopné fotosyntézy a spolu s houbami jsou součástí lišejníků.
Mnoho typů bakterií je schopno symbiózy -vzájemně prospěšné soužití organismů. Fixátory dusíku se usazují na kořenech luštěnin a dalších rostlin a vytvářejí uzly. Jaká funkce se provádí u uzlových bakterií, lze snadno uhodnout. Transformují atmosférický dusík, který rostliny tolik potřebují pro vývoj.
Metody výživy
Prokaryoty jsou skupinou organismů, kterévšechny možnosti jídla jsou k dispozici. Zelené a fialové bakterie se tedy živí autotrofně díky sluneční energii. Kvůli přítomnosti plastidů mohou být obarveny v různých barvách, ale musí obsahovat chlorofyl. Fotosyntéza bakterií a rostlin se výrazně liší. U bakterií není voda požadovaným činidlem. Donorem elektronů může být vodík nebo sirovodík, takže během tohoto procesu není uvolňován kyslík.
Velká skupina bakterií se živí heterotrofně, tj.e. hotová organická hmota. Tyto organismy používají zbytky mrtvých organismů a jejich metabolických produktů k výživě. Baktérie rozkladu a kvašení dokážou rozložit všechny známé organické látky. Takové organismy se také nazývají saprotrofy.
Некоторые бактерии растений могут образовывать symbióza s jinými organismy: spolu s houbami jsou součástí lišejníků, společně s luštěninami se vyskytují také bakterie uzlin vázající dusík.
Chemotrofy
Další skupinou podle typu jídla jsouchemotrofy. Jedná se o typ autotrofní výživy, při které se místo sluneční energie využívá energie chemických vazeb různých látek. K těmto organismům patří bakterie vázající dusík. Oxidují některé anorganické sloučeniny a přitom si poskytují potřebné množství energie.
Bakterie vázající dusík: stanoviště
Mikroorganismy se živí podobně,je schopen převádět sloučeniny dusíku. Nazývají se bakteriemi vázajícími dusík. Přestože bakterie žijí všude, stanovištěm tohoto konkrétního druhu je půda. Konkrétněji kořeny luštěnin.
Struktura
Jaká je funkce uzlových bakterií?Je to kvůli jejich struktuře. Bakterie vázající dusík jsou pouhým okem jasně viditelné. Usazují se na kořenech luštěnin a obilovin a pronikají do rostliny. V tomto případě dochází k zahušťování, uvnitř kterého dochází k metabolismu.
Stojí za zmínku, že bakterie vázající dusíkpatří do skupiny fundamentalistů. Jejich soužití s jinými organismy je vzájemně prospěšné. Během fotosyntézy rostlina syntetizuje glykémii potřebnou pro životně důležité procesy. Bakterie nejsou schopny takového procesu, a proto se hotové cukry získávají ze luštěnin.
Rostliny potřebují k životu dusík.Tato látka v přírodě je poměrně velké množství. Například obsah dusíku ve vzduchu je 78%. V tomto stavu však rostliny nejsou schopné tuto látku absorbovat. Bakterie vázající dusík absorbují atmosférický dusík a převádějí jej do formy vhodné pro rostliny.
Produktivita
Jaká je funkce bakterií vázajících dusík,může být ověřena na příkladu chemotrofní bakterie azospirillum. Tento organismus žije na kořenech obilovin: ječmene nebo pšenice. Je právem nazýván lídrem mezi producenty dusíku. Je schopen dát až 60 kg tohoto prvku na hektar půdy.
Bean dusík vázající bakterie, jako jerhizobitum, sinorizobium a další jsou také dobrými „pracovníky“. Jsou schopni obohatit hektar půdy dusíkem o hmotnosti až 390 kg. Vytrvalé luštěniny jsou domovem vítězů produkce dusíku, jejichž produktivita dosahuje až 560 kg na hektar orné půdy.
Životní procesy
Všechny bakterie vázající dusík podle vlastnostíživotní procesy lze kombinovat do dvou skupin. První skupina je nitrifikační. Podstatou metabolismu v tomto případě je řetězec chemických transformací. Amoniak nebo amoniak se přeměňuje na dusitany - soli kyseliny dusičné. Dusitany se zase převádějí na dusičnany, což jsou rovněž soli této sloučeniny. Ve formě dusičnanů je dusík lépe absorbován kořenovým systémem rostlin.
Druhá skupina se nazývá denitrifikátory. Provádí reverzní proces: dusičnany obsažené v půdě se přeměňují na plynný dusík. Vzniká tak v přírodě cyklus dusíku.
Procesy života také zahrnujíšlechtitelský proces. Vyskytuje se dělením buněk na dvě. Mnohem méně často - tím, že začne. Charakteristickou vlastností bakterií je také sexuální proces nazývaný konjugace. Současně dochází k výměně genetických informací.
Поскольку корневая система выделяет много ценных látky, bakterie se na něm hodně usazují. Převádějí zbytky rostlin na látky, které mohou rostliny absorbovat. V důsledku toho získává půdní vrstva kolem ní určité vlastnosti. Říká se tomu rhizosféra.
Cesty bakterií ke kořenům
Existuje několik způsobů, jak implementovatbakteriální buňky v tkáni kořenového systému. K tomu může dojít v důsledku poškození základních tkání nebo v místech, kde jsou kořenové buňky mladé. Zóna kořenových vlasů je také cestou pro vstup chemotrofů do rostliny. Dále se kořenové chloupky infikují a tvoří se uzly v důsledku aktivního dělení bakteriálních buněk. Vniknuté buňky tvoří infekční vlákna, která pokračují v procesu pronikání do rostlinných tkání. Pomocí vodivého systému jsou bakteriální uzly spojeny s kořenem. V průběhu času se v nich objevuje zvláštní látka - legoglobin.
V době, kdy se projeví optimální aktivita, uzly začnou být růžové (díky pigmentovému legoglobinu). Pouze ty bakterie, které obsahují legoglobin, mohou fixovat dusík.
Hodnota chemotrofů
Lidé si toho dlouho všimli, když vykopali luštěninyrostlin s půdou, bude plodina na tomto místě lepší. Ve skutečnosti se nejedná o orbu. Taková půda je více obohacena dusíkem, což je nezbytné pro růst a vývoj rostlin.
Pokud se list nazývá továrna na výrobu kyslíku, pak se bakterie vázající dusík mohou právem nazvat továrnou na výrobu dusičnanů.
V 19. století vědci upozorniliúžasné schopnosti luštěnin. Kvůli nedostatku znalostí byly připisovány pouze rostlinám a nebyly spojovány s jinými organismy. Bylo navrženo, že listy mohou fixovat atmosférický dusík. Během experimentů bylo zjištěno, že luštěniny, které rostly ve vodě, tuto schopnost ztratily. Již více než 15 let zůstává tato otázka záhadou. Nikdo nevěděl, že to vše se provádí bakteriemi vázajícími dusík, jejichž stanoviště nebylo prozkoumáno. Ukázalo se, že jde o symbiózu organismů. Pouze společně mohou luštěniny a bakterie produkovat dusičnany pro rostliny.
Nyní vědci identifikovali více než 200 rostlin, kterénepatří do rodiny luštěnin, ale dokážou vytvořit symbiózu s bakteriemi vázajícími dusík. Brambory, čirok, pšenice mají také cenné vlastnosti.
