Cố định đạm vi khuẩn: môi trường sống, chức năng

Vi khuẩn - một khái niệm quen thuộc với tất cả mọi người. Lấy pho mát và sữa chua, thuốc kháng sinh, xử lý nước thải - tất cả những tạo điều kiện cho sinh vật vi khuẩn đơn bào. Chúng ta hãy làm quen với họ chặt chẽ hơn.

vi khuẩn là ai?

Đại diện của lĩnh vực này của thiên nhiên đại diện cho một nhóm duy nhất của prokaryotes - sinh vật, các tế bào đang bị tước đoạt nhân. Nhưng điều này không có nghĩa là chúng không chứa thông tin di truyền. phân tử ADN được tự do trong tế bào chất, và không được bao bọc bởi lớp vỏ.

Do kích thước nhỏ của họ - lên đến 20 micron, các nghiên cứu khoa học vi khuẩn vi sinh. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng prokaryote có thể đơn bào hoặc tham gia vào các thuộc địa. Họ có một cấu trúc khá nguyên thủy. Ngoài ra, vi khuẩn nhân bị tước tất cả các loại plastid, Golgi phức tạp, EPS, lysosome và mitochondria. Nhưng bất chấp điều này, các tế bào vi khuẩn có khả năng để thực hiện các quá trình quan trọng nhất của cuộc sống: hô hấp kỵ khí mà không cần oxy, dinh dưỡng dị dưỡng và tự dưỡng, sinh sản vô tính và sự hình thành của u nang trong khi trải qua điều kiện bất lợi.

lớp học của vi khuẩn

Nó dựa trên việc phân loại các dấu hiệu khác nhau. Một trong số đó - một dạng của tế bào. Ví dụ, mang hình thức khuẩn dấu phẩy, cầu khuẩn - hình dạng tròn. quan điểm xoắn ốc có spirilla, và hình que - trực khuẩn.

Bên cạnh đó, các vi khuẩn được kết hợp thành các nhóm tùy thuộc vào các đặc tính của cấu trúc tế bào. Đây là khả năng hình thành một viên nang nhầy xung quanh các tế bào riêng của mình và được trang bị roi.

Cyanobacteria, hoặc tảo xanh-màu xanh lá cây, có khả năng quang hợp và với nấm được một phần của địa y.

Nhiều loại vi khuẩn có khả năng cộng sinh - một sinh vật sống chung cùng có lợi. vi khuẩn cố định đạm giải quyết trên rễ của cây họ đậu và các cây trồng khác, tạo thành nốt. Gì vi khuẩn nốt, dễ đoán. Họ chuyển đổi nitơ trong khí quyển, mà như vậy là cần thiết cho sự phát triển của thực vật.

Phương pháp cung cấp

Prokaryote là một nhóm sinh vật, trong đó có sẵn tất cả các chế độ cho ăn. Vì vậy, vi khuẩn màu xanh lá cây và màu tím ăn tự dưỡng, bằng năng lượng mặt trời. Do sự hiện diện của plastid nó có thể được sơn màu sắc khác nhau, nhưng luôn luôn có chứa chất diệp lục. Vi khuẩn quang hợp và nhà máy khác nhau đáng kể. Ở vi khuẩn, nước không cần thuốc thử. Các nhà tài trợ điện tử có thể hydro hoặc hydrogen sulfide, do đó, oxy không được giải phóng trong quá trình này.

Một nhóm lớn các vi khuẩn ăn heterotrophically, t. E. chất hữu cơ Ready. sinh vật như vậy được sử dụng để cung cấp những gì còn lại của các sinh vật chết và các sản phẩm trao đổi chất của họ. Vi khuẩn thối rữa và lên men có khả năng làm giảm tất cả các chất hữu cơ được biết đến. sinh vật như vậy được gọi là saprotroph.

Một số vi khuẩn thực vật có thể tạo thành một cộng sinh với sinh vật khác: nấm, cùng với một phần của địa y, lẫn nhau cùng tồn tại với gốc rễ của nitơ-sửa chữa vi khuẩn nốt rễ đậu.

chemotroph

Một nhóm các loại thực phẩm là chemotroph. Nó là loại dinh dưỡng tự dưỡng, trong đó năng lượng mặt trời được sử dụng thay cho năng lượng của liên kết hóa học của các chất khác nhau. vi khuẩn cố định đạm thuộc về sinh vật như vậy. Họ ôxi hóa một số hợp chất vô cơ tự đồng thời đảm bảo số tiền cần thiết của năng lượng.

Cố định đạm vi khuẩn: môi trường sống

Tương tự như vậy, thức ăn và vi sinh vật có khả năng chuyển đổi một hợp chất nitơ. Họ được gọi là vi khuẩn cố định đạm. Mặc dù thực tế rằng các vi khuẩn sống ở khắp mọi nơi, môi trường sống của loại hình đặc biệt này - đất. Cụ thể hơn, gốc rễ của loại cây họ đậu.

cấu trúc

Những gì hiện vi khuẩn nốt? Đó là do cấu trúc của chúng. vi khuẩn cố định đạm có thể thấy rõ bằng mắt thường. Giải quyết trên rễ của cây họ đậu và ngũ cốc, họ thâm nhập vào nhà máy. Ở dạng này dày lên, mà diễn ra trong sự trao đổi chất.

Điều đáng nói rằng các vi khuẩn cố định đạm là Mutualists nhóm. chung sống với các sinh vật khác là cùng có lợi. Trong quang hợp, thực vật tổng hợp glucose carbohydrate, cần thiết cho quá trình sống. Vi khuẩn không có khả năng của một quá trình như vậy, vì vậy sẵn sàng để có được đường từ đậu.

Cây cho cuộc sống cần nitơ. Đây chất trong bản chất của một số đủ lớn. Ví dụ, hàm lượng nitơ của không khí là 78%. Tuy nhiên, trong trạng thái này, các nhà máy không thể hấp thụ chất này. vi khuẩn cố định đạm nitơ khí quyển và dịch nó thành một hình thức thích hợp cho các nhà máy.

năng suất

Những gì hiện vi khuẩn cố định đạm có thể được nhìn thấy trong ví dụ vi khuẩn Azospirillum chemotrophic. Sinh vật này sống trên rễ của cỏ: lúa mạch hoặc lúa mì. Ông được một cách đúng đắn gọi là một nhà lãnh đạo trong những nhà sản xuất của nitơ. Trên một hecta nó có thể cung cấp cho 60 kg nguyên tố này.

vi khuẩn cố định đạm của đậu, chẳng hạn như rizobitumy, sinorizobiumy và những người khác cũng là "công nhân" tốt. Họ có thể làm phong phú thêm ha diện tích đất với nitơ lên đến 390 kg. Trên các cây họ đậu lâu năm sống người chiến thắng azotoobrazovaniya có hiệu suất lên đến 560 kg mỗi ha đất canh tác.

các quá trình cuộc sống

Tất cả các vi khuẩn cố định đạm vào những đặc điểm của các quá trình quan trọng có thể được chia thành hai nhóm. Nhóm thứ nhất là nitrat. Bản chất của sự trao đổi chất trong trường hợp này là một chuỗi các biến đổi hóa học. Amoniac, hoặc amoniac được chuyển thành nitrit - muối của axit nitric. Nitrit, đến lượt nó, được chuyển đổi thành nitrat, mà cũng là các muối của hợp chất này. Trong hình thức nitrat nitơ được hấp thụ tốt hơn bằng hệ thống rễ của cây trồng.

Nhóm thứ hai được gọi là khử Nitơ vi khuẩn. Họ thực hiện quá trình ngược lại: nitrat chứa trong đất, được chuyển thành khí nitơ. Như vậy có một chu trình nitơ trong tự nhiên.

Bởi các quá trình của cuộc sống cũng áp dụng cho quá trình sinh sản. Nó xảy ra bằng cách chia nó thành hai tế bào. ít hơn nhiều - bởi vừa chớm nở. Đặc trưng của vi khuẩn và quá trình tình dục gọi là sự kết hợp. Cùng lúc đó có một cuộc trao đổi thông tin di truyền.

Bởi vì hệ thống rễ phân bổ rất nhiều các chất có giá trị, vi khuẩn đọng lại ở nó rất nhiều. Họ chuyển đổi tàn dư thực vật thành các chất có khả năng hấp thụ nhà máy. Kết quả là, một lớp đất xung quanh mua lại tài sản nhất định. Nó được gọi là vùng rễ.

Cách xâm nhập của vi khuẩn trong thư mục gốc

Có một số cách giới thiệu các tế bào vi khuẩn trong các mô của hệ thống rễ. Điều này có thể xảy ra do sự suy giảm của các mô vảy của động vật hoặc ở những nơi gốc rễ của các tế bào trẻ. Khu tóc rễ cũng được chemotroph do sự thâm nhập vào nhà máy. Hơn nữa, lông rễ và nhiễm do hậu quả của sự phân chia tế bào tích cực của các nốt vi khuẩn hình thành. Thực hiện các tế bào nhiễm dạng sợi filament đó tiếp tục quá trình thâm nhập vào tế bào thực vật. Với hệ thống vi khuẩn dẫn liên quan đến việc nốt gốc. Theo thời gian, họ đạt được một thành phần đặc biệt - Leghemoglobin.

Theo thời gian các triệu chứng nốt hoạt động tối ưu có được một màu hồng (do sắc tố Leghemoglobin). Thể sửa chữa nitơ chỉ những vi khuẩn có chứa Leghemoglobin.

Ý nghĩa chemotroph

Người từ lâu đã nhận thấy rằng nếu đậu đào đất tại vị trí này thu hoạch sẽ được tốt hơn. Trong thực tế, các điểm không phải là trong quá trình cày. đất này được nhiều hơn làm giàu bằng nitơ, vì vậy cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển của cây trồng.

Nếu bảng được gọi là một nhà máy để sản xuất oxy, các vi khuẩn cố định đạm một cách đúng đắn có thể được gọi là một nhà máy để sản xuất nitrat.

Quay trở lại thế kỷ 19, các nhà khoa học đã quan tâm đến khả năng tuyệt vời của loại cây họ đậu. Do thiếu kiến thức về gán họ chỉ cho các nhà máy và kết hợp với các sinh vật khác. Nó đã được gợi ý rằng những chiếc lá có thể sửa chữa nitơ trong khí quyển. Trong thí nghiệm người ta thấy rằng xung mà đã phát triển trong nước, mất khả năng này. Hơn 15 năm qua, câu hỏi này vẫn là một bí ẩn. Không ai đoán được rằng thực hiện tất cả vi khuẩn cố định đạm này, đó là môi trường sống chưa được nghiên cứu. Hóa ra là trường hợp của một sinh vật cộng sinh. Chỉ cùng đậu và vi khuẩn có thể sản xuất nitrat cho các nhà máy.

Bây giờ, các nhà khoa học đã xác định được hơn 200 loài thực vật, trong đó không thuộc về gia đình họ đậu, nhưng có thể tạo thành một cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm. Khoai tây, lúa miến, lúa mì cũng có đặc tính quý báu.