Nitrogenfikserende bakterier: habitat, funksjon

Bakterier - et konsept kjent for alle. Innhenting av ost og yoghurt, antibiotika, rensing av kloakkvann - alle disse gjør det mulig å encellede bakterieorganismer. La oss bli kjent med dem nærmere.

Hvem er bakterier?

Representanter for denne foregår i naturen representere en enkelt gruppe av prokaryoter - organismer, celler som er fratatt-kjernen. Men dette betyr ikke at de ikke inneholder genetisk informasjon. DNA-molekyler som er fri i cytoplasmaet, og er ikke omgitt av skallet.

På grunn av sin mikroskopisk størrelse - opp til 20 mikrometer, bakterier realfag mikrobiologi. Forskere har funnet ut at prokaryoter kan være encellede eller delta i kolonien. De har en ganske primitiv struktur. I tillegg kjernen bakterien fratatt alle typer plas, Golgi-komplekset, EPS, lysosomer og mitokondrier. Men til tross for dette, er bakteriecellen i stand til å utføre de viktigste prosessene i livet: anaerob respirasjon uten oksygen, heterotrofe og autotrofe ernæring, aseksuell reproduksjon og dannelse av cyster mens opplever vanskelige forhold.

klasser av bakterier

Den er basert på klassifisering av forskjellige tegn. En av dem - en form for celle. For eksempel ta form vibrio komma, kokker - avrundet form. spiral synspunkter har spirilla, og stavformet - basiller.

Videre er bakteriene samlet i grupper avhengig av egenskapene til cellestrukturen. Disse er i stand til å danne en slimete kapselen rundt sine egne celler og er utstyrt med flageller.

Cyanobakterier, eller blågrønne alger, er i stand til fotosyntese og med soppen del av lichen.

Mange typer av bakterier er i stand til symbiose - et gjensidig gunstig samlivs organismer. Nitrogenfikserende bakterier slå seg ned på røttene av belgfrukter og andre planter, som danner knuter. Hva gjør de nodule bakterier, lett å gjette. De konverterer atmosfærisk nitrogen, som er så nødvendig for utvikling av plantene.

tilførsels Methods

Prokaryoter er en gruppe av organismer, som er tilgjengelige alle modusene for mating. Så, grønn og lilla bakterier lever av autotrofe, av solenergi. På grunn av tilstedeværelsen av plas kan det bli malt i forskjellige farger, men alltid inneholde klorofyll. Bakteriell og fotosyntesen signifikant forskjellig. I bakterier, blir vannet ikke nødvendig reagens. Elektrondonoren kan være hydrogen eller hydrogensulfid, derfor, oksygen ikke frigjøres i løpet av denne prosessen.

En stor gruppe av bakterier matet heterotrophically, t. E. Klar organiske stoffer. Slike organismer blir brukt til å forsyne rester av døde organismer og deres metabolske produkter. Bakterier råtnende og gjæring er i stand til å nedbryte alle de kjente organiske stoffer. Slike organismer kalles saprotroph.

Enkelte planter bakterier kan danne et symbiose med andre organismer: fungi, sammen med en del av lichen, innbyrdes sameksistere med røttene av belgfrukter som nitrogen-festeroten nodule bakterier.

kjemotrof

En annen gruppe av typer mat er kjemotrof. Det er slags autotrofe ernæring, der solenergi brukes i stedet for energien av kjemiske bindinger med forskjellige stoffer. Nitrogenfikserende bakterier hører til slike organismer. De oksidere noen uorganiske forbindelser seg samtidig som man sikrer den nødvendige mengde energi.

Nitrogenfikserende bakterier: habitat

Likeledes er mate og mikroorganismer som er i stand til å omdanne en nitrogenforbindelse. De kalles nitrogenfikserende bakterier. Til tross for at bakteriene lever overalt, tilholdssted for denne typen - jorda. Mer spesifikt, røttene av belgfrukter.

struktur

Hva gjør nodule bakterier? Det er på grunn av sin struktur. Nitrogenfikserende bakterier er klart synlig for det blotte øye. Settling på røttene av belgfrukter og korn, trenge de inn i anlegget. I denne form fortykning, som finner sted i løpet av metabolismen.

Det er verdt å si at de nitrogenfikserende bakterier er Mutualists gruppe. Deres sameksistens med andre organismer er gjensidig fordelaktig. Under fotosyntesen, planter syntetisere karbohydrater glukose, som er nødvendig for livsprosesser. Bakterier er ikke i stand til en slik prosess, så klar til å få sukker fra bønner.

Planter for Life trenger nitrogen. Dette stoff i naturen av et tilstrekkelig stort antall. For eksempel, nitrogeninnholdet i luften er 78%. Men i denne tilstanden, plantene ikke er i stand til å absorbere dette stoffet. Nitrogenfikserende bakterier feste atmosfærisk nitrogen og oversette den til en form som er egnet for plantene.

produktivitet

Hva gjør de nitrogenfikserende bakterier kan sees i eksempelet chemotrophic azospirillum bakterier. Denne organismen lever på røttene av gress: bygg eller hvete. Han er med rette kalles en leder blant produsenter av nitrogen. Per hektar den er i stand til å gi 60 kg av elementet.

Nitrogenfikserende bakterier av belgfrukter, som rizobitumy, sinorizobiumy og andre er også gode "arbeidere". De er i stand til å berike hektar av landmasse med nitrogen opptil 390 kg. På flerårige belgplanter bebo vinnere azotoobrazovaniya hvis ytelse er opp til 560 kg per hektar dyrket mark.

livsprosessene

Alle de nitrogenfikserende bakterier av detaljene i de vitale prosesser kan deles i to grupper. Den første gruppen er de nitrifiserende. Essensen av metabolismen i dette tilfellet er en kjede av kjemiske omdannelser. Ammoniakk, eller ammoniakk omdannes til nitritt - salter av salpetersyre. Nitritter, i sin tur blir omdannet til nitrat, som også saltene av denne forbindelsen. I form av nitratnitrogen blir bedre absorbert av rotsystemet av planter.

Den andre gruppen er kalt denitrifiserende bakterier. De utfører den inverse prosessen: nitrater som finnes i jordsmonnet, omdannes til nitrogengass. Det er således en nitrogensyklus i naturen.

Ved livsprosessen gjelder også en fremgangsmåte for reproduksjon. Det forekommer ved å dele det inn i to celler. Mye mindre - av spirende. Karakteristisk av bakteriene og den seksuelle prosess som kalles konjugasjon. Samtidig er det en utveksling av genetisk informasjon.

Fordi rotsystemet allokerer mye verdifulle stoffer, bakterier bosetter seg i det veldig mye. De konvertere planterester til stoffer som er i stand til å absorbere anlegget. Som et resultat av et lag av jordsmonnet rundt får bestemte egenskaper. Det kalles rhizosphere.

Måter inntrengning av bakterier i roten

Det er flere måter for innføring av bakteriecellene i vevet i rotsystemet. Dette kan skje på grunn av forverring av integumentary vev eller i områder der roten av unge celler. rot hår sonen er også kjemotrof ved penetrering inn i anlegget. Videre rothår og infiserte som et resultat av aktiv celledelingen av bakterielle noduler. Implementere infeksiøse cellene danner filamenter som fortsetter prosessen med gjennomtrengning inn i plantevevet. Med ledende bakterielle systemer i forbindelse med de grunnlegg knuter. Over tid, får de en spesiell ingrediens - Leghemoglobin.

Ved tiden symptomer optimal aktivitet noduler skaffe en rosa farge (på grunn av pigment Leghemoglobin). Stand til å løse nitrogen bare de bakterier som inneholder Leghemoglobin.

Betydning kjemotrof

Folk har lenge lagt merke til at hvis belgfrukter grave i jorda på dette stedet avling vil bli bedre. Faktisk er det punktet ikke er i ferd med pløying. Denne jord er mer anriket med nitrogen, så er nødvendig for vekst og utvikling av planter.

Hvis arket er referert til som en fabrikk for produksjon av oksygen, kan de nitrogenfikserende bakterier med rette kan kalles en fabrikk for fremstilling av nitrater.

Tilbake på 19-tallet, har forskere betalt oppmerksomhet til den fantastiske evnen belgfrukter. På grunn av mangel på kunnskap om deres tilskrives bare til planter og forbundet med andre organismer. Det har vært antydet at bladene kan løse atmosfærisk nitrogen. Under forsøkene ble det funnet at pulser som har vokst i vannet, mister denne muligheten. Over 15 år har dette spørsmålet vært et mysterium. Ingen gjettet at bære hele nitrogenfikserende bakterier, som er habitatet har ikke vært undersøkt. Det viste seg at saken i et symbiotisk organismer. Kun sammen belgfrukter og bakterier som kan produsere nitrater for planter.

Nå har forskere identifisert mer enn 200 planter, som ikke hører til legume familien, men kan danne et symbiose med nitrogenfikserende bakterier. Potet, durra, hvete har også verdifulle egenskaper.