Вопрос 48
Вопрос 49
Круговорот азота
Круговорот азота в природе складывается из трех основных процессов: 1)фиксация азота атмосферы; 2)нитрификация-окисление азота; 3) денитрификация (гниение) – восстановление азота. Азот атмосферы фиксируют только свободноживущие азотофиксаторы (азотобактер) и микробы-симбионты – клубеньковые бактерии.N2=H2N=H3N Они имеют ферменты, обладающие способностью связывать свободный азот с другими химическими элементами. Эти микроорганизмы синтезируют сложные органические соединения. Значение: обогащают почву связанным азотом и способствуют ее плодородию. Аммонификация, или гниение, - процесс разложения белков на менее сложные соединения: пептоны, пептиды, аминокислоты. Процессы нитрификации, или окисления, аммиака в нитриты, а затем в нитраты осуществляют почвенные бактерии, в результате растения получают питательные вещества. Сначала бактерии (нитрозомонас) окисляют аммиак в азотистую кислоту, получая при этом энергию, необходимую для своей жизни. (NH2+1,5O2=NO2+H2O+2H) На втором этапе нитратные бактерии(нитробактер) окисляют азотистую кислоту в азотную. (NO2+О2 = NO3). Процессы дентрофиксации иду при наличии в почве денитрофиксирующих бактерий, которые восстанавливают нитраты до молекудярного азота. NO3 = NO2 = NO = N2.Эти процессы протекают на глубине 10-15см в почве в анаэробных условиях и ведут к понижению плодородия почвы, уменьшая в ней запасы нитритов. Бактерии, осуществляющие круговорот азота в природе могут быть либо симбионтами, либо свободноживущими.
Вопрос 50
Аммонификация- процесс разложения содержащих азот органических веществ с выделением аммиака. А. имеет большое значение в круговороте азота в природе и питании растений. В процессе А. трудно-усвояемый азот органических соединений почвы (гумуса, органических удобрений, растительных остатков, отмерших тел животных и микроорганизмов) переходит в доступную для растений форму. А. белков осуществляется широко распространёнными в почве гнилостными бактериями, а также некоторыми актиномицетами и грибами. Выделяющийся при А. аммиак частично используется самими микроорганизмами, а большая часть его нейтрализуется в почве органическими и неорганическими кислотами с образованием аммонийных солей. Остатки молодых растений аммонифицируются быстрее, чем старых, одревесневших.Аммонификация белковых веществ.
В цитоплазме клеток содержатся белковые вещества, которые в виде остатков растений и трупов животных попадают в почву, где они подвергаются разложению. В результате распада белков происходит выделение азота и виде аммиака, отчего процесс получил название аммонификации (гниение). Аммонификация белковых веществ-первый микробиологический процесс по превращению азотистых соединении в природе. Он протекает при температуре не ниже 10 С в определенной влажности. Роль гнилостных микробов в природе велика: разлагая трупы животных и остатки растений, они очищают нашу землю и дают пищу высшим растениям. Процесс аммонификации может проходить как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Аммонификация происходит при участии разнообразных микробов: бацилл, бактерий, актиномицетов, плесневых грибов. По отношению к кислороду воздуха их делят на аэробов, факультативных аэробов и анаэробов.
Аэробные микроорганизмы. 1. Корневидная, или грибовидная, бацилла (Вас. mycoides) широко распространена в почве, образует споры овальной формы. Грамположительная, подвижная. Перитрих - жгутики расположены по всей поверхности клетки. На плотной питательной среде (МПА) рост колоний напоминает мицелий, откуда и название micoides, что означает грибовидный. На жидкой питательной среде (МПБ) рост в виде кусочка ваты, который расположен на дне. Среда же прозрачная.
2. Картофельная бацилла (Вас. mesentericus) по форме напоминает предыдущую. Образует овальные споры. Окрашивается по Граму, подвижная, перитрих. На МПА образует сухие, матовые, складчатые колонии. Складки колоний напоминают складки брыжейки, откуда и название - mesentericus. На МПБ рост поверхностный в виде сухой пленки.
3. Капустная бацилла (Вас. megaterium) образует споры. Окрашивается по Граму. Палочки со спорами в препаратах чаще расположены в виде цепочки. На МПА колонии блестящие с волокнисто-бахромчатыми краями, на МПБ - слабая муть.
4. Сенная бацилла (Вас. subtilis) очень широко распространена в природе и является энергичным аммонификатором. Образует овальные споры, подвижная, перитрих. Окрашивается по Граму. На МПА - сухие, складчатые, непрозрачные колонии; на МПБ - на поверхности среды пленка.
5. Чудесная палочка (Serratia marcescens) образует кроваво-красный пигмент. На МПА колонии напоминают кровавые пятна. Округлые, с ровными краями, приподнятые в центре, слизистой консистенции. На МПБ образует равномерную муть красного цвета. Микроб подвижен. В мазках видны мелкие грамотрицательные палочки.
Факультативно-анаэробные микроорганизмы. 1. Вульгарный протеи (Proteus vulgaris)-очень полиморфная палочка, резко изменяющая форму и размеры на питательной среде. По Граму не окрашивается, подвижная, перитрих. Во время роста может перемещаться по наклонной поверхности плотной питательной среды (проба по Шукевичу).
2. Кишечная палочка (Е. coli)-грамотрицательная, подвижная, встречаются и неподвижные штаммы. Местонахождение- кишечник животных и человека, откуда попадает в почву и водоемы. Принимает активное участие в разложении белка.
Анаэробные микроорганизмы. I. Cl. putrificum - небольшая- спорообразующая палочка, по .форме напоминает барабанную. Один из наиболее распространенных возбудителей анаэробного разложения клетчатки, образует большое количество газов. Не сбраживает углеводы.
2.Cl; sporogenes -мелкая клостридия с центральным - расположением споры. В отличие от предыдущей сбраживает углеводы. В процессе аммонификации образуются аммиачные соли, которые окисляются и переходят в соли азотной кислоты (нитраты).
Другие микроорганизмы, разлагающие белок. Кроме бацилл и бактерий, белковые вещества разлагают актиномицеты и другие грибы, но аммонифицирующая способность их ниже и выражена в разной степени. Разложение белков происходит под действием экзоферментов (ферменты, выделяемые во внешнюю среду). Микроорганизмами могут усваиваться только растворимые продукты гидролиза белка: пептоны в аминокислоты. Микробы же, не образующие аминокислоты, естественными белками питаться не могут. В процессе аммонификации образуется большое количество аммиака, который идет на синтез азотистых соединений.