А. Луковкина. «Полный курс за 3 дня. Микробиология»
5. Роль микроорганизмов в круговороте веществ
Минерализация органических соединений растительного и животного происхождения до углерода, азота, серы, фосфора и иного происходит с помощью микроорганизмов.
Круговорот углерода протекает при активном участии в нем растений, водорослей, цианобактерий, которые фиксируют СО2 в процессе фотосинтеза, а также при участии микроорганизмов, разлагающих органические вещества отмерших растений и животных с выделением СО2. Аэробное разложение органических веществ сопровождается образованием СО2 и воды, анаэробное брожение – кислотами, спиртами и СО2.
Атмосферный азот связывают только клубеньковые бактерии и свободноживущие почвенные микроорганизмы. Псевдомонады, протей, бациллы, клостридии минерализуют органические соединения растительных, животных и микробных остатков, превращая их в соединения аммония. Этот процесс получил название аммонификации (или минерализации азота). Во время распада белков в присутствии кислорода образуются диоксид углерода, аммиак, сульфаты и вода, при отсутствии кислорода – аммиак, амины, диоксид углерода, органические кислоты, индол, скатол, сероводород. Наиболее усвояемыми для растений являются нитраты, или азотнокислые соли. Они появляются при распаде органических веществ в процессе окисления аммиака до азотистой, а впоследствии – и азотной кислоты. Этот процесс называется нитрификацией, а микроорганизмы, вызывающие его, – нитрифицирующими. Процесс нитрификации протекает в две фазы:
1)аммиак окисляется до азотистой кислоты с образованием нитритов. Этот процесс осуществляют бактерии рода нитрозомонас и др.;
2)азотистая кислота окисляется до азотной и превращается в нитраты. Этот процесс обеспечивают бактерии рода нитробактер и др.
Процесс нитрификации является примером взаимоотношений микроорганизмов, при которых один микроорганизм размножается, используя продукты жизнедеятельности другого микроорганизма.
Нитраты играют двоякую роль в плодородии почвы: с одной стороны они повышают плодородие, а с другой – в результате процесса денитрификации восстанавливаются с выделением свободного азота. Этот процесс обедняет запас азота в виде солей в почве, приводя тем самым
кснижению ее плодородия.
43