3.12.Топырақтағы микроорганизмдердің физиологиялық топтары

Бір немесе бірнеше физиологиялық процестердің микроорганизмдер топтары арқасында жүзеге асуын микроорганизмдердің физиологиялық топтары деп атайды.

Физиологиялық топтарды тек әр түрге жататын микроорганизмдер өкілдері құрамай, көбіне одан да ірі бөлімдер, кластар, тіптен типтерге дейінгі таксономиялық бірліктер құрайды. Топырақта осы микроорганизмдердің физиологиялық топтарының көп болуы ондағы органикалыө заттардың үздіксіз синтезделіп және ыдырап отыруын, табиғаттағы әр түрлі биологиялық айналыстардың тұрақты жүріп отыруын қамтамасыз етеді.

Осы микроорганизмдердің физиологиялық топтарының өкілдерін анықтап және бөліп алу үшін әртүрлі әдәстер қолданылады.

Топырақта микроорганизмдердің физиологиялық топтарының азот айналымына, көміртек, күкірт, фосфор және басқа элементтер айналымына қатысатын өкілдері табылған.

Азотты заттардың микроорганизмдер көмегімен өзгеріске ұшырауы

Құрамында органикалық заттары бар өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарының топыақта ыдырауы ауылшаруашылық өндірісі үшін зор маңызы бар. Өйткені өсімдіктер атмосфера азотымен қоректене алмадй. Ол топырақта азоттың минерал түрлері өте аз. Топырақты азоттың минерал түрімен үнемі толықтырып отырмаса азот қоы азайып, топырақ құнарлылығын жоғалтады. Осымен қатар топырақта кездесетін азоттың бір қатар түрлері өсімдіктерге сіңімсіз күйде болады. Міне, азоттың осы түрлерін тек микроорганизмдер көмегімен ғана пайдалы күйге көшіруге мүмкіндік бар. Осылай азоттың минералдану әсерінен түзілетін негізгі қоры топыраққа микроорганизмдер арқасында оралады. Сөйтіп, табиғатта азоттық айналым жүріп жататынын байқауға болады. Мұның бірнеше кезеңі болад. Сол кезеңдердің әрқайсысында азот түрліше өзгеріске ұшырай. Жалпы топырақта азот айналымының 4 кезеңі бар. Олар: аммонофикация, нитрификация, дентрификация және азотфиксация немесе атмосфера азотын микроорганизмдердің тікелей сіңіруі. Осы процестердің әрқайсысына өзіндік ерекшеліктерібар микроорганизмдер қатысады.

Белокты заттардың аммонификациялануы

Топыраққа түскен өсімдік қалдықтары, жануарлар өлекселері микроорганзимдер әсерінен шіріп, одан тиісті тұздар бөлінеді (негізінен аммиак), яғни бұл жерде азоттың органикалық формаларының аммиак азотына айналуы жүреді. Оған көптеген бактериялар, актиномицеттер және микроскопиялық саңырауқұлақтар қатысады. Процесс жалпы былай жүреді: белоктар → пептондар → амин қышқылдары → аминдер → а мидтер → амин қышқылының ыдырауының жартылай өнімі → аммиак. Осы азотты органикалық қосылыстардың аммиакқа дейін ыдырау процесін – аммонификация деп атайды. Мұнда бөлінетін аммиак мөлшері ыдырайтын заттардың құрамындағы азот пен көміртегінің арақатынасына байланысты. Егер қосылыс азотқа бай болса, аммиак көп түзіледі. Ал қосылыс көміртегіге бай болса микроорганизмдер минерал азотымен қоректенедіде, өз клеткасының белогын құрайды. Белок өзара белгілі тәртіппен орналасқан 20 амин қышқылынан тұрады. Белок молекуласы осындай бірнеше полипептидтерді құрайды. Құрамына қарай белоктар жәй және күрделі болып бөлінеді. Гидролизденгенде жәй белоктарданамин қышқылдары түзіледі (оған протеиназа, пептидаза ферменттері қатысады), ал күрделі белоктан амин қышқылдарынан басқа, органикалық және органикалық емес өнімдер пайда болады.

Белоктан түзілген амин қышқылдары әртүрлі ферменттердің (деминаз, амидаз, дегидраза, декорбоксилаза) әсерінен одан әрі ыдырайды. Бұл амин қышқылдарының дезаминденуін туғызады. Қосылыстағы осы амин қышқылдарының табиғатына қарай өнімдер әртүрлі түзілед. Мысалы, май қатарына жататын амин қышқылдары ыдырағанда – құмырсқа, сірке, пропион, бутил, амил және соларға ұқсас спирттер пайда болады.

Белоктар анаэробты жағдайда ыдыраса ұнамсыз иісті күкіртті сутегі (H₂S), және индол пайда болады.

Аэробты жағдайда белок ыдырағанда соңғы өнім ретінде аммиак, көмірқышқыл газы, су, фосфорқышқылының тұздары пайда болады.