25. Разложение пектиновых веществ микроорганизмами.

Межклеточные вещества растительных тканей — пектины — найдены в так называемых срединных пластинках, расположенных между отдельными клетками тканей растений.

Существуют три типа пектиновых веществ: протопектин — водонерастворимая составная часть клеточной стенки; пектин — водорастворимый полимер галактуроновой кислоты, содержащей метил-эфирные связи; пектиновая кислота — водорастворимый полимер галактуроновой кислоты, свободный от метилэфирных связей. Пектиновая кислота образована длинными цепочками галактуроновых кислот, способных после обработки кальциевыми солями к формированию твердого пектинового геля.

Бактерии и грибы воздействуют на пектин, протопектин и пектиновую кислоту в аэробных и анаэробных условиях. В почве обнаружено большое число микроорганизмов, разлагающих пектиновые вещества (до 1 млн клеток на 1 г почвы). Высокой пектинолитической активностью обладают представители семейства Ваcillасеае- аэробные бактерии рода Bacillus (В. macerans, В. polymyxa) и анаэробные рода Clostridium (С. pectinovorum, С. felsineum, С. aurantibutyricum, С. pectinolyticum, С. соralliпит, С. flavum и др.), а также многие грибы. Пектины разлагаются и под влиянием фитопатогенных

грибов (Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum f. lycopersici) и бактерий Erwinia carotovora), использующих эту свою способность для проникновения в ткани растений.

Распад пектиновой кислоты может быть выражен следующей

схемой: пектиновая кислота+ вода-> галактуровая кислота + галактоза + ксилоза + арабиноза + метанол+ уксусная кислота

Разложение пектиновых веществ наблюдается при мочке лубоволокнистых растений —льна, конопли, кенафа, джута, канатника и др. Целлюлозные волокна указанных растений склеены с окружающими их тканями пектином. Для отделения волокон необходимо разложение пектина, для чего используют пектинолитическое действие ферментов анаэробных бактерий

26. Роль микроорганизмов в круговороте азота.

От азотного питания растений во многом зависит величина урожая сельскохозяйственных культур. Большинству растений недоступен газообразный азот, в огромном количестве находящийся в воздухе, а из разнообразных азотных соединений, встречающихся в почве, они могут усваивать только минеральные. Поэтому столь важен вопрос о превращениях соединений азота в почве под воздействием микроорганизмов.

Превращения азота и содержащих этот элемент соединений в почве довольно сложны, но в них можно выделить основные направления, определяющие круговорот азота в природе: Атмосферный азот-> Фиксация азота-> Аммонификация белков и аминокислот-> Нитрификация-> Денитрификация.

Некоторую часть атмосферного азота связывают свободноживущие или находящиеся в симбиозе с растениями микроорганизмы. Данный процесс обогащает азотом и почву, и растения. Органические азотсодержащие соединения в тканях растений и животных, попадая в почву, подвергаются минерализации до аммонийных соединений. Часть растительных остатков трансформируется в темно- окрашенное, содержащее азот вещество, — гумус.

Аммонийная форма азота подвергается в почве окислению нитрифицирующими бактериями с образованием солей азотной кислоты. При определенных условиях нитраты могут восстанавливаться до молекулярного азота и улетучиваются из почвы. Значительное количество азотсодержащих соединений микроорганизмы ассимилируют, а азот в органических формах практически недоступен растениям.

Приведенные примеры показывают, что микроорганизмы способны вызывать как мобилизационные процессы и накапливать доступные для растений минеральные азотсодержащие вещества, гак и диаметрально противоположные им — иммобилизационные, обедняющие почву ценными для растений соединениями.