Bacterii - un concept care este familiar tuturor. Obținerea brânzei și iaurtului, antibiotice, tratarea apelor uzate - toate acestea fac posibile organisme bacteriene unicelulare. Cunoaște-i mai bine.
Ce sunt bacteriile?
Представители этого царства живой природы ele sunt singurul grup de procariote - organismele ale căror celule nu au un nucleu. Dar acest lucru nu înseamnă că nu conțin deloc informații ereditare. Moleculele de ADN sunt localizate liber în citoplasma celulei și nu sunt înconjurate de o coajă.
Deoarece dimensiunile lor microscopice sunt de până la 20microni, bacteriile studiază știința microbiologiei. Oamenii de știință au descoperit că procariotele pot fi unicelulare sau unite în colonii. Au o structură destul de primitivă. În plus față de nucleu, bacteriile sunt private de toate tipurile de plastide, complexul Golgi, EPS, lizozomi și mitocondrii. Dar, în ciuda acestui fapt, celula bacteriană este capabilă să efectueze cele mai importante procese ale vieții: respirația anaerobă fără utilizarea oxigenului, nutriție heterotrofă și autotrofă, reproducere asexuală și formarea chistului, în timp ce se confruntă cu condiții adverse.
Cursuri de bacterii
Clasificarea se bazează pe diverse caracteristici. Una dintre ele este forma celulelor. Deci, vibriile au forma unei virgule, cocci - o formă rotunjită. Spirale au aspectul unei spirale, iar bacilii au o formă în formă de tijă.
În plus, bacteriile sunt grupate în funcție de caracteristicile structurale ale celulei. Acestea sunt capabile să formeze o capsulă mucoasă în jurul propriilor celule și sunt echipate cu flagel.
Cianobacteriile, sau algele albastru-verzui, sunt capabile de fotosinteză și, împreună cu ciupercile, fac parte din licheni.
Multe tipuri de bacterii sunt capabile de simbioză -coabitarea benefică reciproc a organismelor. Fixatorii de azot se instalează pe rădăcinile leguminoaselor și ale altor plante, formând noduli. Ce funcție îndeplinește bacteriile nodulilor este ușor de ghicit. Ele transformă azotul atmosferic, de care plantele au nevoie atât de mult pentru dezvoltare.
Metode de nutriție
Procariotele sunt un grup de organisme caretoate opțiunile alimentare sunt disponibile. Deci, bacteriile verzi și purpurii se hrănesc cu autotrofie, datorită energiei solare. Datorită prezenței plastidelor, acestea pot fi colorate în diferite culori, dar trebuie să conțină clorofilă. Fotosinteza bacteriană și vegetală sunt semnificativ diferite. În bacterii, apa nu este un reactiv necesar. Donatorul de electroni poate fi hidrogen sau hidrogen sulfurat, deci oxigenul nu este eliberat în timpul acestui proces.
Un grup mare de bacterii se hrănește heterotrofic, adică.e. materie organică finită. Astfel de organisme folosesc pentru nutriție resturile organismelor moarte și produsele lor metabolice. Bacteriile de degradare și fermentare sunt capabile să descompună toate substanțele organice cunoscute. Astfel de organisme se mai numesc și saprotrofe.
Se pot forma unele bacterii vegetalesimbioza cu alte organisme: împreună cu ciupercile, fac parte din licheni, bacteriile cu noduli fixatori de azot coexistă cu leguminoasele leguminoase.
chemotroph
Un alt grup în funcție de tipul de mâncare suntchemotroph. Acesta este un tip de nutriție autotrofă, în timpul căruia în loc de energia solară, se folosește energia legăturilor chimice ale diferitelor substanțe. Bacteriile care fixează azotul aparțin unor astfel de organisme. Aceștia oxidează unii compuși anorganici, asigurându-se în același timp cantitatea necesară de energie.
Bacterii care fixează azotul: habitat
Microorganismele se hrănesc în mod similar,capabil să convertească compuși de azot. Se numesc bacterii fixatoare de azot. În ciuda faptului că bacteriile trăiesc peste tot, habitatul acestei specii este solul. Mai exact, rădăcinile leguminoaselor.
structură
Care este funcția bacteriilor cu noduli?Se datorează structurii lor. Bacteriile care fixează azotul sunt vizibile cu ochiul liber. Stând pe rădăcinile leguminoaselor și cerealelor, acestea pătrund în plantă. În acest caz, se formează îngroșări, în interiorul cărora se produce un metabolism.
Merită spus că bacteriile care fixează azotulaparțin grupului de mutualisti. Coexistența lor cu alte organisme este benefică reciproc. În timpul fotosintezei, planta sintetizează glucoza glucidică necesară proceselor vitale. Bacteriile nu sunt capabile de un astfel de proces, prin urmare, zaharurile gata sunt obținute din leguminoase.
Plantele au nevoie de azot pentru a trăi.Această substanță în natură este o cantitate destul de mare. De exemplu, conținutul de azot în aer este de 78%. Cu toate acestea, în această stare, plantele nu sunt capabile să absoarbă această substanță. Bacteriile care fixează azotul absorb azotul atmosferic și îl traduc într-o formă potrivită pentru plante.
productivitate
Care este funcția bacteriilor care fixează azotul,poate fi verificat prin exemplul bacteriei chimiotrofe azospirillum. Acest organism trăiește pe rădăcinile cerealelor: orz sau grâu. Este numit pe bună dreptate liderul producătorilor de azot. El este capabil să dea până la 60 kg din acest element la un hectar de pământ.
Bacterii care fixează azotul, precum:rhizobitum, sinorizobium și alții, sunt, de asemenea, buni „muncitori”. Sunt capabili să îmbogățească un hectar de pământ cu azot care cântărește până la 390 kg. Plantele leguminoase perene găzduiesc câștigătorii producției de azot, a căror productivitate atinge până la 560 kg la hectar de teren arabil.
Procese de viață
Toate bacteriile care fixează azotul după caracteristiciprocesele de viață pot fi combinate în două grupuri. Primul grup este nitrifiant. Esența metabolismului în acest caz este un lanț de transformări chimice. Amoniul sau amoniacul este transformat în nitriți - săruri ale acidului azotic. Nitriții, la rândul lor, sunt convertiți în nitrați, care sunt și săruri ale acestui compus. Sub formă de nitrați, azotul este mai bine absorbit de sistemul radicular al plantelor.
Al doilea grup se numește denitrifiers. Ei desfășoară procesul invers: nitrații conținuți în sol sunt transformați în azot gazos. Astfel, apare ciclul azotului în natură.
Procesele vieții includ și eleproces de reproducere. Se produce prin împărțirea celulelor în două. Mult mai rar - prin înmugurire. De asemenea, caracteristică bacteriilor este procesul sexual numit conjugare. În același timp, informațiile genetice sunt schimbate.
Поскольку корневая система выделяет много ценных substanțe, bacterii de pe acesta se instalează mult. Acestea transformă reziduurile plantelor în substanțe pe care plantele le pot absorbi. Ca urmare, stratul de sol din jurul său capătă anumite proprietăți. Se numește rizosfera.
Rute de bacterii spre rădăcină
Există mai multe modalități de implementarecelule bacteriene din țesutul sistemului radicular. Acest lucru poate apărea din cauza deteriorării țesuturilor integumentare sau în locurile în care celulele radiculare sunt tinere. Zona de păr rădăcină este, de asemenea, calea pentru ca chimiotrofii să intre în plantă. În plus, firele de rădăcină se infectează și nodulii se formează ca urmare a divizării active a celulelor bacteriene. Celulele intruse formează filamente infecțioase, care continuă procesul de pătrundere în țesuturile plantelor. Folosind un sistem conductor, nodulii bacterieni sunt conectați la rădăcină. De-a lungul timpului, o substanță specială apare în ele - legoglobina.
În momentul manifestării activității optime, nodulii devin roz (datorită legoglobinei pigmentare). Doar acele bacterii care conțin legoglobină pot repara azotul.
Valoarea chimiotrofelor
Oamenii au observat de mult că, dacă au săpat leguminoaseplante cu sol, recolta în acest loc va fi mai bună. De fapt, ideea nu este în proces de arat. Un astfel de sol este mai îmbogățit cu azot, care este atât de necesar pentru creșterea și dezvoltarea plantelor.
Dacă frunza este numită fabrică pentru producerea de oxigen, atunci bacteriile care fixează azotul pot fi numite pe bună dreptate o fabrică pentru producția de nitrați.
În secolul al XIX-lea, oamenii de știință au atras atenția asupraabilități uimitoare ale leguminoaselor. Din lipsă de cunoștințe, acestea erau atribuite numai plantelor și nu erau asociate cu alte organisme. S-a sugerat că frunzele pot repara azotul atmosferic. În timpul experimentelor, s-a constatat că leguminoasele care au crescut în apă pierd această abilitate. De peste 15 ani această întrebare a rămas un mister. Nimeni nu știa că toate acestea au fost făcute de bacteriile care fixează azotul al căror habitat nu a fost studiat. S-a dovedit că ideea este simbioza organismelor. Doar împreună, leguminoasele și bacteriile pot produce nitrați pentru plante.
Acum, oamenii de știință au identificat mai mult de 200 de plante carenu aparțin familiei leguminoase, dar sunt capabili să formeze o simbioză cu bacteriile care fixează azotul. Cartofii, sorgul, grâul au și proprietăți valoroase.
