60. Иммобилизация минерального азота в почве микроорганизмами.

В почве минеральный азот может потребляться микроорганизмами, включаясь в состав аминокислот, белков и других соединений. Этот процесс называется иммобилизацией азота, т.е. это процесс, обратный минерализации. Биологически закрепленный азот не теряется из почвы.

Подобный процесс наблюдается, например, при внесении в почву значительной массы соломы или соломистых удобрений. В результате иммобилизации азота использование его растениями заметно снижается, что приводит к уменьшению урожая.

Иммобилизация неорганического азота имеет важное агрономическое значение. Так, удобрение почвы, предназначаемой под зерновые культуры, растительными остатками, бедными азотом, нежелательно, потому что это ухудшает азотное питание растений. Соломистые удобрения можно вносить в почву лишь с добавлением соответствующих доз азотных удобрений, что дает хороший результат. С другой стороны, в осеннее время года иммобилизация может быть полезной, так как нитраты и аммиак связываются и не теряются в результате выщелачивания зимой. Весной азот, связанный в микробной клетке, хотя бы частично минерализуется и превращается в аммиак и нитраты, которые затем могут быть использованы растениями. Таким образом, сезон года определяет полезность или вредность процесса иммобилизации.

61. Физиологическая роль азота и источники азота для микроорганизмов.

Содержание азота — около 14% от %-содержания сухого вещеста.

Микроорганизмы нуждаются в источниках азотного питания. Азот служит материалом для образования аминных (NH2) ииминных (NH) групп в молекулах аминокислот, пуринов и пиримидинов, нуклеиновых кислот и других веществ клетки. Самыйдоступный источник азота для многих микроорганизмов — ионыаммония (NH4+) и аммиак (NH3), достаточно быстро проникающиев клетку и трансформирующиеся в амино- и иминогруппы.

Существуют виды, способные усваивать молекулярный азотвоздуха и строить из него необходимые компоненты клетки. Эти виды имеют большое значение в обогащении пахотного слоя связанными соединениями азота. Известно большое число групп микроорганизмов (бактерий и цианобактерий), способных к азотфиксации.Наряду с минеральными источниками многие микроорганизмы могут потреблять азот из органических соединений, которые одновременно служат и источниками углерода.

Усвояемость органических источников азота весьма различна.Белки, представляющие собой высокомолекулярные соединения, непроникают в клетку. Поэтому белками могут питаться только микроорганизмы, выделяющие в среду экзоферменты, расщепляющиемолекулы белков до пептидов и аминокислот. Указанными свойствами обладают многие микроорганизмы.

Обычно микроорганизмам, использующим только органические соединения азота, например аминокислоты, требуется определенный набор этих веществ. Высокая чувствительность подобных организмов к присутствию в среде некоторых аминокислот позволила разработать микробиологический метод их качественного и количественного определения.

62. Типы анаэробного дыхания у микроорганизмов: суммарные уравнения, возбудители, значение.

Некоторые микроорганизмы способны использовать для окисления органических или неорганических веществ не молекулярный кислород,а другие окисленные соединения, например соли азотной, серной иугольной кислот, превращающиеся при этом в более восстановленные соединения. Процессы идут в анаэробных условиях, и их называютанаэробным дыханием.

У микроорганизмов, осуществляющих такое дыхание, конечным акцептором электронов будет не кислород, а неорганические соединения — нитраты, сульфаты и карбонаты. Таким образом, различия между аэробным и анаэробным дыханием заключаются в природе конечного акцептора электронов.

Типы анаэробного дыхания	Возбудители	Конечный акцептор электронов	Продукты в-ения	Суммарное уравнение	Значение
Нитратное дыхание —диссимиляционнаянитратредукция	Бактерии кишечной группы БифидобактерииThiobacillusthioparus	NO3 (-)	NO2 (-)	NO3- +2e- -> NO2-	- энергетическое - круговорот азота в природе
Нитратное дыхание —денитрификация	Pseudomonas Bacillus		NO2(-)-> N2O -> N2	5С6Н12O6 + 24КNO3 -> 24КНСO3 + 18Н2O + 12N2 + 6СO2
Сульфатноедыхание —диссимиляционнаясульфаторедукция	Desulfovibrio Desulfotomaculum	SO4 (2-)	H2S	8[H]+ H2SO4- -> H2S+4H2O	- энергетическое - круговорот серы в природе
Серное дыхание —серуредукция	Desulfomonas Thermoproteus	S (0)	H2S	S(0) + 2e(-) ->S(2-)
«Железное» дыхание	Pseudomonas, Bacillus Geobacter	Fe (3+)	Fe (2+)	Ацетат + 8Fe(3+) + 2H2O -> 2CO2 + 8Fe(2+) + 7H(+)	- энергетическое - круговорот железа в природе
Карбонатное дыхание —метаногенез	Метаногенные археи	CO2	CH4	4H2+CO2 -> CH4+2H20	- энергетическое - образование метана - круговорот С в природе
Карбонатное дыхание —ацетогенез	гомоацетогенные бактерии		ацетат	2CO2 + 4H2 -> CH3COOH + 2H2O	- энергетическое - образование ацетата - круговорот С в природе
Фумаратное дыхание	Vibrio  Propionibacterium	Фумарат	Сукцинат	2[Н+] + фумарат —>сукцинат	- энергетическое

Естьтакже данные об использовании бактериями в качестве акцепторов электронов Мn4+,хроматов, хинонов и др.