แบคทีเรีย ความหมายของแบคทีเรีย

โดยประเภทของอาหารที่มีชีวิตที่รู้จักกันที่อาศัยอยู่ทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: เพศตรงข้ามและ autotrophs คุณลักษณะที่โดดเด่นของหลังคือความสามารถในการก่อสร้างด้วยตนเองขององค์ประกอบใหม่ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และ สารอนินทรี

แหล่งพลังงานที่สนับสนุนการทำงานที่สำคัญของพวกเขาก่อให้เกิดส่วนของพวกเขาเป็น fotoaftotrofy (ที่มา - ไฟ) และ chemoautotrophs (ที่มา - แร่ธาตุสาร) และขึ้นอยู่กับชื่อของพื้นผิวซึ่งจะออกซิไดซ์ hemoavtortofy ที่พวกเขาจะแบ่งออกเป็นไฮโดรเจนและไนตริแบคทีเรียเช่นเดียวกับกำมะถันและธาตุเหล็กแบคทีเรีย

บทความนี้จะมุ่งเน้นไปที่พบมากที่สุดในหมู่พวกเขากลุ่ม - แบคทีเรีย nitrofitsiruyuschim

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ

ย้อนกลับไปในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันก็พิสูจน์ให้เห็นว่ากระบวนการไนตริฟิเคชีวภาพ สังเกตุว่ามันแสดงให้เห็นว่าเมื่อเข้ามาน้ำน้ำเสียคลอโรฟอร์มหยุดการเกิดออกซิเดชันแอมโมเนีย แต่การที่จะอธิบายว่าทำไมเป็นเช่นนี้พวกเขาไม่สามารถ

นี้ทำไม่กี่ปีต่อมานักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Vinogradskaya เขาแยกออกเป็นสองกลุ่มของเชื้อแบคทีเรียซึ่งค่อย ๆ เข้ามามีส่วนในกระบวนการของไนตริฟิเค ดังนั้นกลุ่มหนึ่งออกซิไดซ์แอมโมเนียเพื่อให้ ก๊าซไนตรัสกรด และมีเพียงกลุ่มที่สองของเชื้อแบคทีเรียที่รับผิดชอบในการเปลี่ยนแปลงไปสู่ไนตริก ทุกคนที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้เป็นแบคทีเรียแกรมลบ

คุณสมบัติของกระบวนการออกซิเดชัน

กระบวนการของการก่อตัวของไนไตรท์ออกซิเดชันแอมโมเนียมที่มีขั้นตอนหลายอย่างในระหว่างที่สารประกอบไนโตรเจนที่เกิดขึ้นกับองศาที่แตกต่างของกลุ่มออกซิเดชั่ NH

ผลิตภัณฑ์แรกเป็นออกซิเดชันแอมโมเนียมไฮดรอกซิของ ส่วนใหญ่จะถูกสร้างขึ้นเนื่องมาจากการรวมตัวของโมเลกุลออกซิเจนในกลุ่ม NH _{4 แม้ว่าขั้นตอนนี้จะไม่ได้พิสูจน์แตกหักและยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน}

ถัดไป, ไฮดรอกซิจะถูกแปลงเป็นไนไตรท์ สันนิษฐานว่ากระบวนการจะดำเนินการผ่านการก่อ NOH (giponitrita) กับการเปิดตัวของไนตรัสออกไซด์ ในกรณีนี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการผลิต ก๊าซไนตรัสออกไซด์ เพียงผลพลอยได้จากการสังเคราะห์เพราะจากการฟื้นตัวของไนไตรท์

นอกเหนือจากผลิตภัณฑ์ขององค์ประกอบทางเคมีที่เป็นจำนวนมากของพลังงานที่ถูกปล่อยออกมาในช่วง denitrofikatsii ในทำนองเดียวกันกับสิ่งที่เกิดขึ้นในชีวิตแอโรบิก heterotrophic ในกรณีนี้การสังเคราะห์ของเอทีพีมีความเกี่ยวข้องกับกระบวนการออกซิเดชันลดลงเป็นผลจากการที่อิเล็กตรอนจะถูกโอนไปออกซิเจน

ในการเกิดออกซิเดชันของไนไตรท์, บทบาทการเล่นโดยการขนส่งกลับของอิเล็กตรอน รวมในวงจรของอิเล็กตรอนเกิดขึ้นโดยตรงในไซโตโครม (P-ชนิดและ / หรือ A-ประเภท) และนี้ต้องใช้ค่าใช้จ่ายพลังงานขนาดใหญ่พอสมควร เป็นผลให้แบคทีเรีย chemoautotrophic มีความปลอดภัยอย่างเต็มที่อุปทานที่จำเป็นของพลังงานที่ใช้สำหรับกระบวนการของการสร้างและการดูดซึมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ประเภทของแบคทีเรีย

ในระยะแรกของการใช้ไนตริฟิเคสี่ชนิดส่วน nitrobaktery:

• Nitrosomonas;
• nitrotsistis;
• nitrosolyubus;
• nitrosospira

โดยวิธีการที่คุณสามารถดูแบคทีเรีย (ภาพภายใต้กล้องจุลทรรศน์) บนภาพที่นำเสนอ

โดยการทดลองในหมู่พวกเขามันเป็นเรื่องยากและมักจะเป็นไปไม่ได้ที่จะออกเดี่ยวหนึ่งของพืชเพื่อให้การตรวจสอบของพวกเขาส่วนใหญ่ที่สมบูรณ์ ทั้งหมดของจุลินทรีย์เหล่านี้มีขนาด 2-2.5 ไมครอนและโดยเฉพาะไข่หรือกลม (ยกเว้น nitrospiry ซึ่งมีลักษณะแท่ง) พวกเขามีความสามารถในการแบ่งเซลล์แบบไบนารีและทิศทางเนื่องจาก flagella

ในระยะที่สองของไนตริฟิเคมีส่วนร่วม:

• การแข่งขัน nitrobakter;
• การแข่งขัน nitrospina;
• nitrokokus

ศึกษามากที่สุดสายพันธุ์ของเชื้อแบคทีเรียของ nitrbakter ประเภทมีชื่อในเกียรติของ Vinogradski ค้นพบ แบคทีเรียเหล่านี้มีเซลล์รูปลูกแพร์ทำซ้ำโดยรุ่นในรูปแบบมือถือ (เฆี่ยนเนื่องจาก) เซลล์ลูกสาว

โครงสร้างของเชื้อแบคทีเรีย

Nitrifitsiruyushie การตรวจสอบเชื้อแบคทีเรียที่มีโครงสร้างของเซลล์สิ่งมีชีวิตคล้ายกับแกรมลบอื่น ๆ บางส่วนของพวกเขาได้มีการพัฒนาระบบเมมเบรนภายในกองไว้ตรงกลางของเซลล์ในขณะที่คนอื่น ๆ พวกเขาจะจัดในช่วงรอบนอกของโครงสร้างหรือในรูปแบบถ้วยซึ่งประกอบด้วยหลายชั้น เห็นได้ชัดว่ามันเป็นหน่วยงานเหล่านี้เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องมีส่วนร่วมในการเกิดออกซิเดชันของ nitrifiers พื้นผิวที่เฉพาะเจาะจง

ประเภทของอาหาร แบคทีเรีย

Nitrobakterii มี autotrophs หนี้บุญคุณเพราะไม่สามารถที่จะใช้ภายนอก สารอินทรีย์ อย่างไรก็ตามจากการทดลองยังคงแสดงให้เห็นถึงความสามารถของบางสายพันธุ์ของแบคทีเรียใช้สารอินทรีย์บางอย่าง

มันก็พบว่าพื้นผิวที่มี autolysates ยีสต์ซีรีนและกลูตาเมตในความเข้มข้นต่ำวิธีการกระตุ้นให้เกิดการได้รับผลกระทบ nitrobaktery การเจริญเติบโต นี้เกิดขึ้นทั้งในการปรากฏตัวของไนไตรท์และในกรณีที่ไม่มีมันใน กลาง แม้ว่ากระบวนการจะช้ามาก ตรงกันข้ามการปรากฏตัวของกระบวนการออกซิเดชั่อะซิเตทไนไตรท์ถูกระงับ แต่รวมของคาร์บอนในโปรตีนกรดอะมิโนและส่วนประกอบต่างๆโทรศัพท์มือถืออื่น ๆ เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

อันเป็นผลมาจากการทดลองหลายข้อมูลที่ได้รับว่าแบคทีเรียยังสามารถสลับไปโภชนาการ heterotrophic แต่วิธีการที่มีประสิทธิผลและระยะเวลาที่พวกเขาสามารถอยู่ในเงื่อนไขดังกล่าวคงที่จะเห็น ในขณะที่ข้อมูลมีความขัดแย้งที่จะสรุปผลขั้นสุดท้ายเกี่ยวกับเรื่องนี้

มูลนิธิที่อยู่อาศัยและความคุ้มค่าของแบคทีเรีย

แบคทีเรียมี chemoautotrophs และเป็นที่แพร่หลายในธรรมชาติ พวกเขาจะพบทุกที่: ในดินพื้นผิวที่แตกต่างกันเช่นเดียวกับบ่อ กระบวนการชีวิตของพวกเขาอย่างมากก่อให้เกิดการรวม วงจรไนโตรเจนในธรรมชาติ และในความเป็นจริงอาจจะสูงถึงสัดส่วนมหาศาล

ยกตัวอย่างเช่นจุลินทรีย์ที่เป็น nitrotsistis Oceanus ที่แยกออกจากมหาสมุทรแอตแลนติกหมายถึงการบังคับ halophiles มันสามารถอยู่ในน้ำทะเลหรือพื้นผิวที่มีมัน สำหรับจุลินทรีย์ดังกล่าวไม่ได้เป็นเพียงที่อยู่อาศัยที่สำคัญ แต่ค่าคงที่เช่นค่า pH และอุณหภูมิ

ทุกคนที่รู้จักแบคทีเรียไนตริเป็น aerobes หนี้บุญคุณ เพื่อที่จะออกซิไดซ์แอมโมเนียเป็นกรดไนตรัสและกรดไนตรัสเข้าไปไนตริกที่พวกเขาต้องการออกซิเจน

สภาพความเป็นอยู่

อีกจุดที่สำคัญซึ่งเผยให้เห็นนักวิทยาศาสตร์ได้ว่าสถานที่ที่พวกเขาอาศัยอยู่แบคทีเรียไม่ควรมีอินทรียวัตถุ ทฤษฎีขั้นสูงเพื่อให้จุลินทรีย์เหล่านี้ไม่สามารถในหลักการที่จะใช้สารอินทรีย์จากภายนอก พวกเขาเรียกว่าแม้ autotrophs หนี้บุญคุณ

ต่อมามีอิทธิพลต่อระดับน้ำตาลในอันตรายได้รับการพิสูจน์ซ้ำยูเรีย, เปปโตน, กลีเซอรีนและสารอินทรีย์อื่น ๆ ในแบคทีเรีย แต่ไม่ได้หยุดการทดลอง

ความหมายของแบคทีเรียในดิน

จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ ก็เชื่อว่าผลประโยชน์ไนตริต่อความอุดมสมบูรณ์ของดินโดยการเพิ่มความแตกแยกให้กับแอมโมเนียมไนเตรต หลังจะไม่ถูกดูดซึมเพียงอย่างดีจากพืช แต่ในและของตัวเองเพิ่มการละลายของแร่ธาตุบางอย่าง

แต่มุมมองทางวิทยาศาสตร์ที่มีการพัฒนาในปีที่ผ่านมา เผยให้เห็นถึงผลกระทบของเชื้อจุลินทรีย์ที่อธิบายไว้ในความอุดมสมบูรณ์ของดิน ไนตริแบคทีเรียในรูปแบบไนเตรต, สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดซึ่งเป็นไปไม่ได้เสมอเป็นสิ่งที่ดีเช่นเดียวกับระดับสูงของความอิ่มตัวของดินเจ็บใจกว่าแอมโมเนียมไอออนไนเตรต นอกจากนี้ไนเตรตจะลดลงไปความจุ N ₂ (ใต้ denitrifakatsii) ซึ่งจะนำไปสู่การพร่องของดินที่มีไนโตรเจน

อันตรายของไนตริแบคทีเรียคืออะไร?

บางสายพันธุ์ nitrobaktery ในการปรากฏตัวของพื้นผิวอินทรีย์สามารถออกซิไดซ์แอมโมเนียมขึ้นรูปไฮดรอกซิและต่อมาไนไตรท์และไนเตรต นอกจากนี้ยังเป็นผลมาจากปฏิกิริยาดังกล่าวอาจเกิดขึ้นกรด hydroxamic นอกจากนี้จำนวนของแบคทีเรียในกระบวนการไนตริฟิเคของสารที่แตกต่างกันซึ่งรวมถึงไนโตรเจน (oximes เอมีน, เอไมด์, hydroxamates และสารประกอบไนโตรและอื่น ๆ ) ที่

ขนาดของไนตริฟิเค heterotrophic ภายใต้เงื่อนไขบางอย่างอาจจะไม่เพียง แต่ขนาดใหญ่ แต่ยังอันตรายมาก อันตรายที่อยู่ในความจริงที่ว่าในช่วงการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิดขึ้นการก่อตัวของสารพิษสารก่อกลายพันธุ์และสารก่อมะเร็ง ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้รับการทำงานอย่างใกล้ชิดกับการศึกษาของหัวข้อ

กรองชีวภาพซึ่งอยู่เสมอที่มือ

ไนตริแบคทีเรีย - ไม่ได้เป็นแนวคิดนามธรรม แต่รูปแบบที่พบมากของชีวิต นอกจากนี้พวกเขามักจะใช้โดยมนุษย์

ยกตัวอย่างเช่นในตัวกรองชีวภาพสำหรับพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ ได้แก่ แบคทีเรียเหล่านี้ ประเภทของการรักษานี้มีราคาแพงน้อยลงและไม่เป็นแรงงานเข้มข้นเป็นบำบัดเชิงกล แต่ในเวลาเดียวกันต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขบางอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าการเจริญเติบโตและการทำงานของแบคทีเรีย

ปากน้ำที่ดีที่สุดสำหรับพวกเขาคืออุณหภูมิสิ่งแวดล้อม (ในน้ำกรณีนี้) ประมาณ 25-26 องศาเซลเซียสไหลคงที่ของออกซิเจนและการปรากฏตัวของพืชน้ำ

แบคทีเรียในการเกษตร

เพื่อเพิ่มผลผลิตให้เกษตรกรใช้ปุ๋ยที่แตกต่างกันที่มีแบคทีเรีย

คุณค่าทางโภชนาการของดินในครั้งนี้ nitrobakteriyami กรณีที่ให้บริการและ Azotobacter แบคทีเรียเหล่านี้จะถูกลบออกจากดินและน้ำสารที่จำเป็นซึ่งรูปแบบในกระบวนการออกซิเดชั่จำนวนเงินที่ค่อนข้างใหญ่ของพลังงาน กระบวนการนี้ chemosynthesis เรียกว่าเมื่อได้รับพลังงานไปที่การก่อตัวของโมเลกุลของสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

จุลินทรีย์เหล่านี้ไม่จำเป็นต้องมีอุปทานของสารอาหารจากสภาพแวดล้อมของพวกเขา - พวกเขาสามารถผลิตของตัวเอง ดังนั้นถ้าพืชสีเขียวซึ่งยัง autotrophic ต้องการแสงแดดแล้วแบคทีเรียไนตริฟิเคมันไม่จำเป็น

ดินทำความสะอาดตัวเอง

ดิน - พื้นผิวที่สมบูรณ์แบบสำหรับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของพืชไม่เพียง แต่ยังสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก จึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะสภาวะปกติและองค์ประกอบที่สมดุลของมัน

มันควรจะจำได้ว่าดินบริสุทธิ์ทางชีวภาพให้รวมทั้งแบคทีเรีย พวกเขาอยู่ในดินซากพืชหรืออ่างเก็บน้ำแปลงแอมโมเนียซึ่งหลั่งจุลินทรีย์อื่น ๆ และวัสดุอินทรีย์เสียไนเตรต (จะแม่นยำมากขึ้น, เกลือกรดไนตริก) กระบวนการทั้งหมดประกอบด้วยสองขั้นตอน:

1. ออกซิเดชันของแอมโมเนียไนไตรท์
2. ออกซิเดชันของไนไตรท์ไนเตรท

ดังนั้นในแต่ละขั้นตอนให้บริการโดยบางชนิดของเชื้อจุลินทรีย์

ที่เรียกว่าวงจรอุบาทว์

วงจรของการใช้พลังงานและการบำรุงรักษาของชีวิตบนโลกขอบคุณไปได้ที่จะปฏิบัติตามกฎหมายบางอย่างของการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ได้อย่างรวดเร็วก่อนมันเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจสิ่งที่อยู่ที่เสาเข็ม แต่มันเป็นจริงค่อนข้างง่าย

ลองจินตนาการภาพต่อไปนี้ของตำราเรียนโรงเรียน:

1. วัสดุนินทรีย์มีการประมวลผลจากจุลินทรีย์และทำให้สร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยในดินสำหรับการเจริญเติบโตของพืชและโภชนาการ
2. พวกเขาในการเปิดเป็นแหล่งสำคัญของพลังงานสำหรับสัตว์กินพืชมากที่สุด
3. ห่วงโซ่ต่อไปของการดูแลชีวิตพลังงานล่าซึ่งเป็นตามลำดับของคู่กินพืชเป็นอาหารของพวกเขา
4. คนที่เป็นที่รู้จักกันจะเป็นนักล่าชั้นนำและนี้หมายความว่าเราจะได้รับพลังงานจากทั้งโลกของพืชและสัตว์
5. และในความสามารถของเราเองจะมีชีวิตอยู่ตกค้างเช่นเดียวกับบรรดาพืชส่วนใหญ่และสัตว์ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นของสารอาหารสำหรับจุลินทรีย์

ดังนั้นวงจรอุบาทว์และให้อายุการใช้งานอย่างต่อเนื่องของทุกสิ่งมีชีวิตบนโลก รู้หลักการเหล่านี้ไม่ได้เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าหลายแง่มุมและอำนาจที่ไร้ขีด จำกัด จริงของธรรมชาติและสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

ข้อสรุป

ในบทความนี้เราได้พยายามที่จะตอบคำถามว่าสิ่งที่เป็นแบคทีเรียในทางชีววิทยา ที่คุณสามารถดูแม้จะมีหลักฐานที่ครอบงำของชีวิตการทำงานและผลกระทบของเชื้อจุลินทรีย์เหล่านี้มีปัญหาความขัดแย้งหลายอย่างที่จำเป็นต้องมีการศึกษาทดลองต่อไป

แบคทีเรียเป็น chemotroph แหล่งที่มาของพลังงานสำหรับพวกเขาที่จะให้บริการที่หลากหลายของแร่ธาตุ แม้จะมีขนาดเล็ก ๆ ของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีผลกระทบอย่างมากต่อโลกรอบตัวพวกเขา

เป็นที่รู้จักกัน chemotroph ไม่สามารถเผาผลาญสารอินทรีย์ที่อยู่ในสารตั้งต้น (ดินหรือน้ำ) พวกเขาในทางที่ผลิตวัสดุก่อสร้างสำหรับการสร้างที่อยู่อาศัยและการทำงานของเซลล์