Bacterii fixatoare de azot: habitat, funcția

Bacteriile - un concept familiar pentru toată lumea. Obținerea de brânză și iaurt, antibiotice, tratarea apelor uzate - toate acestea fac posibilă organismelor bacteriene unicelulare. Să facem cunoștință cu ei mai aproape.

Cine sunt bacteriile?

Reprezentanții acestui domeniu al naturii reprezintă un singur grup de procariote - organisme, celulele sunt lipsite de nucleu. Dar acest lucru nu înseamnă că ele nu conțin informații genetice. Moleculele de ADN sunt libere în citoplasmă și nu sunt înconjurate de coajă.

Din cauza dimensiunii lor microscopice - de până la 20 microni, studii de bacterii știință microbiologie. Oamenii de știință au descoperit că procariote pot fi unicelular sau alăturați-vă în colonie. Ei au o structură destul de primitivă. In plus bacteria nucleu curățat de toate tipurile de plastide, complexul Golgi, EPS, lizozomi și mitocondrii. Dar, în ciuda acestui fapt, celula bacteriana este capabil de a efectua cele mai importante procese ale vieții: respirație anaerobă fără oxigen, nutriție heterotrofe și autotrofe, reproducerea asexuată și formarea de chisturi in timp ce se confruntă cu condiții adverse.

clase de bacterii

Ea se bazează pe clasificarea diferitelor semne. Unul dintre ei - o forma de celule. De exemplu, să ia formă Vibrio virgulă, coci - formă rotunjită. vederi în spirală au spirilla, și în formă de tijă - bacili.

In plus, bacteriile sunt combinate în grupuri, în funcție de caracteristicile structurii celulei. Acestea sunt capabili să formeze o capsulă mucoasă în jurul propriei sale celule și sunt echipate cu flageli.

Cianobacteriei sau algele albastre-verzi, sunt capabile de fotosinteză și cu ciupercile sunt parte lichenul.

Multe tipuri de bacterii sunt capabile de simbioză - o reciproc avantajoase organisme de coabitare. Bacteriile fixatoare de azot se depun pe rădăcinile plantelor leguminoase și a altor plante, formând noduli. Ce înseamnă bacteriile nodulilor, ușor de ghicit. Ele transformă azotul atmosferic, care este atât de necesară pentru dezvoltarea plantelor.

Metode de aprovizionare

Procariotele sunt un grup de organisme, care sunt disponibile toate modurile de hrănire. Deci, bacteriile verde și violet se hrănesc cu autotrofe, cu energie solară. Datorită prezenței plastide poate fi vopsit în culori diferite, dar întotdeauna conțin clorofilă. Bacteriană și fotosinteza plantelor diferă în mod semnificativ. In bacterii, apa nu este necesar de reactiv. Donorul de electroni poate fi hidrogen sau hidrogen sulfurat, prin urmare, oxigenul nu este eliberat în timpul acestui proces.

Un grup mare de bacterii hrănite heterotrophically, t. E. substanțe organice gata. Astfel de organisme sunt folosite pentru a furniza resturile organismelor moarte și a produselor lor metabolice. Bacteriile putrefacție și fermentație sunt capabile să degradeze toate substanțele organice cunoscute. Astfel de organisme sunt numite saprotroph.

Unele bacterii plante pot forma o simbioză cu alte organisme: ciuperci, împreună cu o parte din lichenul, reciproc coexistă cu rădăcini de azot de fixare bacterii nodul rădăcină leguminoase.

chemotroph

Un alt grup de tipuri de alimente sunt chemotroph. Este un fel de nutriție autotrofe, în care energia solară este folosită în loc de energia legăturilor chimice de substanțe diferite. Bacteriile fixatoare de azot aparțin acestor organisme. Ei oxidează unii compuși anorganici se asigurând în același timp cantitatea de energie necesară.

bacterii fixatoare de azot: habitat

În mod similar, hrana pentru animale și microorganisme capabile transformarea unui compus cu azot. Ele sunt numite bacterii fixatoare de azot. În ciuda faptului că bacteriile trăiesc peste tot, habitatul acestui tip particular - solul. Mai precis, rădăcinile plantelor leguminoase.

structură

Ce bacteriile nodulilor? Aceasta se datorează structurii lor. Bacteriile fixatoare de azot sunt clar vizibile cu ochiul liber. Stabilindu pe rădăcinile plantelor leguminoase și cereale, pătrund în plantă. În această formă ingrosare, care are loc în cadrul metabolismului.

Este demn de a spune că bacteriile fixatoare de azot sunt gruparea mutualists. coexistența lor cu alte organisme este reciproc avantajoasă. În timpul fotosintezei, plantele sintetiza glucoză carbohidrați, necesare pentru procesele de viata. Bacteriile nu sunt capabile de un astfel de proces, astfel gata pentru a obține de zahăr din fasole.

Plante de viață are nevoie de azot. Această substanță în natura unui număr suficient de mare. De exemplu, conținutul de azot al aerului este de 78%. Cu toate acestea, în această stare, plantele nu sunt capabile să absoarbă această substanță. Bacteriile fixatoare de azot fixează azotul atmosferic și traduce într-o formă adecvată pentru plante.

productivitate

Ce bacteriile fixatoare de azot pot fi observate în exemplu bacteriile Azospirillum chemotrofe. Acest organism trăiește pe rădăcinile ierburi: orz sau grâu. El este numit pe bună dreptate, un lider printre producătorii de azot. Pe hectar este capabil să dea 60 kg de element.

bacterii fixatoare de azot de leguminoase, cum ar fi rizobitumy, sinorizobiumy și altele sunt, de asemenea, bune „muncitori“. Ei sunt capabili să îmbogățească hectar de teren în masă cu azot până la 390 kg. La plante leguminoase perene populează câștigătorii azotoobrazovaniya a căror performanță este de până la 560 kg pe hectar de teren cultivat.

procesele de viață

Toate bacteriile fixatoare de azot specificul proceselor vitale pot fi împărțite în două grupe. Primul grup este nitrificare. Esența metabolismului, în acest caz, este un lanț de transformări chimice. Amoniac sau amoniac este transformat în nitrit - săruri ale acidului azotic. Nitriții, la rândul lor, sunt convertite în nitrați, care sunt, de asemenea, sărurile acestui compus. Sub formă de azot nitric, este mai bine absorbit de sistemul radicular al plantelor.

Al doilea grup este numit denitrificante bacterii. Aceștia realizează procesul invers: nitrați conținute în sol, este transformat în azot gazos. Astfel, există un ciclu de azot în natură.

Prin procesele de viață se aplică și în procesul de reproducere. Aceasta are loc prin divizarea în două celule. Mult mai puțin - de devenire. Caracteristic bacteriile și procesul sexual numit conjugare. În același timp, există un schimb de informații genetice.

Deoarece sistemul de rădăcină alocă o mulțime de substanțe valoroase, bacteriile se stabileste in ea foarte mult. Acestea transforma reziduurile vegetale în substanțe care sunt capabile să absoarbă planta. Ca rezultat, un strat de sol în jurul dobândește anumite proprietăți. Este numit rizosferei.

Modalități de penetrare a bacteriilor din rădăcină

Există mai multe modalități de introducere a celulelor bacteriene în țesuturile sistemului radicular. Acest lucru se poate întâmpla din cauza deteriorării țesuturilor tegumentar sau în zonele în care rădăcina celulelor tinere. zona radacina parului este, de asemenea, chemotroph prin pătrunderea în plantă. In plus, firele de păr de rădăcină și infectate, ca urmare a diviziunii celulare active a nodulilor bacteriene formate. Punerea în aplicare a celulelor infectioase forma filamente care continua procesul de penetrare în țesutul plantei. Cu sistemele bacteriene conductoare asociate cu noduli rădăcină. De-a lungul timpului, ei castiga un ingredient special - Leghemoglobin.

Pana cand simptomele nodulilor optime de activitate capătă o culoare roz (datorită pigment Leghemoglobin). Abilitatea de a fixa azotul numai acele bacterii care contin Leghemoglobin.

Înțeles chemotroph

Oamenii au observat de mult că, dacă leguminoase sape solul în această locație recolta va fi mai bine. De fapt, punctul nu este în procesul de arat. Acest sol este mai îmbogățit cu azot, atât de necesară pentru creșterea și dezvoltarea plantelor.

Dacă foaia este menționată ca o fabrică pentru producerea de oxigen, bacteriile fixatoare de azot poate fi numit pe bună dreptate o fabrică pentru producerea de nitrați.

Înapoi în secolul al 19-lea, oamenii de știință au acordat o atenție la capacitatea uimitoare a plantelor leguminoase. Din cauza lipsei de cunoaștere a acestora numai a atribuit plantelor și asociate cu alte organisme. S-a sugerat că frunzele se pot fixa azotul atmosferic. In timpul experimentelor sa constatat că impulsurile care au crescut în apă, își pierd această capacitate. Peste 15 de ani, această întrebare a rămas un mister. Nimeni nu a ghicit că transporta toate aceste bacterii fixatoare de azot, care sunt habitatul nu a fost studiată. Sa dovedit că într-un caz organisme simbiotice. Numai împreună leguminoase și bacterii pot produce nitrați pentru plante.

Acum, oamenii de știință au identificat mai mult de 200 de plante, care nu fac parte din familia leguminoaselor, dar pot forma o simbioză cu bacterii fixatoare de azot. Cartofi, sorg, grâu posedă, de asemenea, proprietăți valoroase.