Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
микра.саратов.сгу.лето.2017.docx
Скачиваний:
244
Добавлен:
06.06.2017
Размер:
507.56 Кб
Скачать

65. Основные физиологические группы почвенных м/о

Некоторые физиологические группы почвенных бактерий

Сапротрофные аэробные и анаэробные бактерии

В группе сапротрофов есть представители многих семейств и родов бактерий:

Синегнойная палочка (Pseudomonas);

Кишечные палочки (Proteus, Escherichia);

Morganella;

Klebsiella;

Bacillus;

Клостридии (Clostridium) и многие другие.

Сапротрофные бактерии (гр. sapros - гнилой; throphe - пища) осуществляют процесс минерализации органических веществ различного происхождения в аэробных и в анаэробных условиях. К этому причастны гетеротрофные прокариоты различных таксономических и физиологических групп. Минерализация органических соединений в аэробных и микроаэробных условиях при участии аэробных и факультативно анаэробных гетеротрофных бактерий происходит с образованием, главным образом, низкомолекулярных соединений - СО2, Н2О, NH3, H2S и др. Анаэробная биодеградация органических соединений происходит в три-четыре последовательных этапа. Начальной стадией разрушения органических веществ является их гидролиз до простых соединений (аминокислоты, моносахара, глицерол, жирные кислоты и т.д.). К анаэробным бактериям, осуществляющим этот процесс в природе, относятся, например, некоторые представители рода Clostridium. На втором этапе действуют микроорганизмы, сбраживающие образованные на первой стадии органические вещества в анаэробных условиях с образованием, главным образом, летучих жирных кислот (уксусная, молочная, пропионовая, масляная, янтарная и др. кислоты) и Н2. К бактериям, осуществляющим процесс брожения, относятся, например, уксуснокислые, молочнокислые, маслянокислые, пропионовокислые бактерии. На последней стадии анаэробного разложения органического вещества продукты брожения при участии высокоспециализированных групп метанобразующих и сульфатвосстанавливающих бактерий расходуются с образованием CH4 и H2S, соответственно.

Азотфиксирующие бактерии

Азотфиксирующие бактерии встречаются среди различных родов прокариот (Клостридиум, Азотобактер, Азоспириллум, Псевдомонас, Ацетобактер, Агробактериум, Эрвиния, Клебсиелла, Бациллюс, Алкалигенес), а также среди сине-зеленых водорослей.

Азотфиксирующие бактерии (азотфиксаторы), усваивают молекулярный азот атмосферы (N2). В процессе азотфиксации N2 восстанавливается до NН4+, который реагирует с кетокислотами, образуя аминокислоты. Азотфиксаторы живут либо свободно в почве (свободно живущие или ассоциативные азотфиксаторы), либо в симбиозе с высшими растениями (симбиотические азотфиксаторы). Ежегодно азотфиксирующие бактерии вовлекают в азотный фонд почвы нашей планеты до 190 млн. т азота.

Железовосстанавливающие бактерии

Железовосстанавливающие бактерии (ferric-reducing bacteria, ferric iron-reducing bacteria, греч. bacterion — палочка) - разнообразные восстанавливающие железо бактерии, способные окислять большой набор органических субстратов, в том числе сахара, аминокислоты и ароматические соединения путем переноса электронов на нерастворимый оксид железа. К железовосстанавливающим бактериям относятся, напр., Geobacter metallireducens, Acidobacterium capsulatum и Shewanells spp.

Бактерии данной физиологической группы при окислении различных органических соединений (углеводов, органических кислот, спиртов, гумусовых соединений почвы и др.) осуществляют восстановление Fe(III) до Fe(II). Железоредукция может носить ассимиляционный и диссимиляционный характер. В первом случае восстановление железа является результатом взаимодействия Fe(III) с восстановленными продуктами метаболизма, во втором - процессом, который дает энергию для процессов жизнедеятельности.

Сульфатвосстанавливающие бактерии

представители родов Desulfotomaculum, Desulfobacterium, Desulfonema . Desulfotomaculum nigrificans

Микроорганизмы восстанавливают сульфат для двух целей. Во-первых, подобно большинству растений, многие бактерии способны извлекать из данного процесса серу для синтеза серосодержащих клеточных компонентов (ассимиляционная сульфатредукция). Во-вторых, прокариоты способны осуществлять диссимиляционную сульфатредукцию (или сульфатное дыхание), при этом сульфат в анаэробных условиях служит конечным акцептором электронов при окислении различных органических веществ (сахаров, спиртов, органических кислот, аминокислот и пр.), в результате образуется токсичный H2S.

Маслянокислые бактерии

рода Clostridium, таких как C. pasteurianum, C. buryricum, C. acetobutylicum, C. pectinovorum

Возбудители маслянокислого брожения - строгие анаэробы, широко распространены в почве (как правило, содержатся в 90 % почвенных образцов), навозе, загрязненных водоемах, в разлагающихся растительных остатках, молоке, на поверхности растений. В процессе масляннокислого брожения углеводы сбраживаются бактериями до масляной кислоты, могут образовываться также уксусная кислота, бутиловый спирт и ацетон.