Бактерии это растения

Азот является наиболее распространенным элементом на нашей планете. Он играет очень важную роль в поддержании жизненных циклов биологических организмов. Все органические белковые молекулы, которые формируют органическую жизнь, включают в свой состав азот. Большая его часть фиксируется одноклеточными простейшими микроорганизмами, называемыми бактериями. На Земле больше не существует ни одного организма, способного усвоить азот из слоев атмосферы.

Значение бактерий в процессе круговорота азота

Такой химический элемент, как азот является составной частью не только атмосферы. Он также содержится в мантии, земной коре и гидросфере. На поверхности планеты постоянно циркулирует геохимический круговорот веществ, главным элементом которого является азот.

Процесс круговорота заключается в перемещении веществ из атмосферы в разные слои земной коры и гидросферу. И наоборот. Единственным слоем, который не участвует в этом цикле, считается мантия. Ее компоненты выходят в атмосферу вместе с лавой вулканов, а обратно вглубь земли они уже не попадают. Однако мантия содержит небольшое количество азота, поэтому тот процент, который регулярно извергается, не может воздействовать на геохимический цикл.

Следует отметить, что наличие бактерий в системе круговорота азота очень важный показатель, так как они являются практически единственной биогенной составляющей. И азотный цикл может происходить бесконечно.

  • Клубеньковые и прочие прокариоты абсорбируют молекулы азота из атмосферы и грунта. Затем преобразовывают их в так называемые органические соединения. Их впоследствии поглощают растения.
  • Эти растения усваиваются животными и людьми, для которых со временем жизненный цикл заканчивается, и они после смерти разлагаются. В разложении биологических тканей участвуют бактерии другого вида (денитрификаторы). С их помощью проходит явление денитрификации, в результате которого в воздух выделяются молекулы азота.

Если рассматривать циркуляцию азота в геохимическом составе планеты, то не вспомнить о других бактериях было бы неправильно. Существует большое количество микроорганизмов, благодаря которым азот может усваиваться из других видов источников, но при этом тоже попадает в общий химический круговорот. Использование знаний о бактериях приводит к тому, что человек может искусственно увеличить плодородие почвы, а также восстановить ее химический состав при длительном и неправильном использовании в агропромышленном секторе.

Попадание азота в грунт

Благодаря именно микроорганизмам почвы обогащаются азотом естественным образом. Раньше существовало мнение, что клубеньковые микроорганизмы являются единственными бактериями, проявляющими способность фильтровать азот из слоев атмосферы. При этом главное значение для этого процесса имеют растения, семейства бобовых. Это, пожалуй, единственные растения, которые способны создать уникальный симбиоз с клубеньковыми микробами.

На настоящее время ученые провели множество исследований и доказали, что такая позиция противоречит действительности.

На самом деле в природе насчитывается большое количество разнообразных бактерий, способных преобразовать молекулы азота в соединения аммония.

Как известно, растения способны усвоить непосредственно сам аммоний. Для примера следует отметить, что для актиномицетов характерен симбиоз практически со ста разновидностями деревьев. Чтобы понять, как происходит наполнение грунта азотом, необходимо проследить за последовательностью всех процессов.

  • Корни растений, для которых клубеньковые микроорганизмы являются симбионтами, выделяют в грунте возле себя специфические органические соединения. Им дали название флавины. Каждое из растений характеризуется своими индивидуальными флавинами, которые способны реагировать только с одним типом бактерий. Им присвоили названия в зависимости от вида растения, с которым они образуют симбиоз.
  • Бактерии, которые поглощают молекулы азота из атмосферы, направляются в сторону флавинов, и перемещаются поближе к корневой системе самого растения. Они всасываются в него через корневые волоски и проходят в ствол корня.
  • В тканях корней бактерии активно размножаются. В свою очередь, в корне для создания необходимого пространство для бактерий начинается процесс деления клеток. В результате образуется клубенек.
  • Все жизненные процессы бактерий проходят в этом клубеньке, через него растение дополнительно получает аммоний. Взамен растение отдает выработанные углеводы, являющиеся источником энергии для микробов.
  • После определенного жизненного цикла растение может сбросить листья или погибает. В результате этого живые ткани, наполненные аммонием, перегнивают в верхних слоях грунта, и происходит насыщение грунта соединениями азота органического происхождения.
  • Смысл процессов заключается в следующем. Получившееся удобрение становится источником образования органических азотных соединений для растений, которые в дальнейшем будут произрастать на таком грунте. При этом образованные таким способом удобрения не могут существовать в симбиозе с бактериями, которые могут фиксировать молекулы азота из воздуха. Они не способны выделить требуемый аммоний непосредственно из слоев атмосферы.

Такой естественный процесс давно применяется в агропромышленном комплексе. Аграрии улучшают качественный состав грунта благодаря засеванию земельных участков бобовыми культурами. После вырастания зеленой массы поля вспахиваются вместе с ней. И спустя некоторое время поле готово к дальнейшему использованию. Этот метод позволяет повысить урожай в несколько раз.

Виды клубеньковых бактерий

Как отмечалось ранее, огромное значение для фиксации азота имеют клубеньковые бактерии. Рассмотрим, какие бактерии улучшают азотное питание растений, характерные для клубеньковой группы:

  • ризобиумы. К ним относятся грамотрицательные бактерии, облигатные и факультативные анаэробы. По внешнему виду они напоминают палочки. Микроорганизмы существуют либо в паре, либо по одному. Они не способны группироваться в колонии. Некоторые виды опасны для людей и могут переносить вирус СПИДа;
  • несколько разновидностей актиномицетов. Они произрастают в корневой системе деревьев, которые могут создать клубеньки. Это такие деревья, как ольха, облепиха и другие. Внутри клубеньков актиномицеты образуют мицелий. Они являются хемоорганотрофами и грамположительными.

Помимо клубеньковых микроорганизмов, существуют цианобактерии. Они также производят аммоний, но строят симбиоз с папоротниками. По структуре цианобактерии очень похожи на актиномицеты, которые имеют множество мелких ниточек, и дают положительную реакцию на окраску по методу Грамма.

Не менее полезным являют спорообразующие палочки, которые называются Clostndium pasteurianum. В грунте они размещаются свободно, не привязываясь к растениям. Они очень подвижны и поглощают из почв углеводы, которые служат для них источником энергии.

Самым популярным способом повысить концентрацию клубеньковых бактерий является использование средства Нитрагин.

Он в своем составе имеет расы клубеньковых микроорганизмов и добавляется в почвы для повышения урожайности только бобовых растений, корневая система которых поможет обогатить грунт азотом. Еще одним распространенным препаратом бактериального действия является Азотобактерин. Он способен накапливать в земле азот из воздуха, повышает качество грунта. Его используют для разных типов растений, но не для бобовых.

Бактерии являются неотъемлемой частью почвы, а если быть точными то плодородного его слоя – гумуса. Появились он в грунте очень давно – еще когда растения и животные впервые начали выбираться на поверхность земли, и оставлять там следы своей жизнедеятельности. Это и было домом первых почвенных бактерий.

Таким образом, бактерии и микроорганизмы живут в почве и до сегодняшнего дня, постепенно приспосабливаясь к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Какие именно бактерии живут в грунте, и помогаю происходить брожению и перегниванию, разберем в статье.

Основные виды бактерий

В микробиологии есть определенная классификация микробов, которые живут в грунте. Связано это с той функцией, которую они выполняют. Давайте рассмотрим основные виды.

Деструкторы – это бактерии, которые проживают в почве. Главная их цель – разлагать органические соединения, которые в нее попали, особенно в верхний слой. Таким образом, задача деструкторов в том, чтоб превратить остатки жизнедеятельности, которые оставили животные или растения в неорганические соединения. Клубеньковые бактерии, их еще называют азотфиксирующие.

Только с помощью азот, который попадает в грунт, может усваиваться растениями. Таким образом, данный вид растений помогает обогащаться минеральному составу растений, которые находятся у вас на участке.

Хемоавтотрофы – еще один важный вид бактерий, которые находятся в почве. Эти бактерии собирают неорганические соединения, и преобразовывают их в органику, используя при этом энергию, которая исходит от самой бактерии. Хемоавтотрофы относятся к разделу автотрофов, главной целью которых является накопление вокруг себя неорганических веществ, и помощь при усвоении их растениями.

Кроме этих, самых известных бактерий, есть еще множество других. Но, они не играют такой важной роли по отношению к процессам, которые происходят в почве ежедневно, которые важны для нормального роста и развития растений.

Зачем нужны деструкторы

К деструкторам относится огромная колония бактерий, которая постоянно проживает в почве. Сюда относятся как бактерии, которые дышат кислородом, так и те, кто питается за счет других процессов. Главное условие, по которому классифицируются деструкторы – способность разлагать органические соединения.

Поэтому сюда относятся не только бактерии, а так же жуки, муравьи и термиты. Именно они разлагают большие скопления органики на более мелкий, с которыми уже и работают бактерии этого рода. Представители деструкторов могут находится как в прикорневой области, так и в более глубоких шарах грунта, куда кислород совсем не попадает.

Что представляют собой азотфиксирующие бактерии

Одна из групп, которые чаще всего встречаются в почве – азотфиксирующие, или клубеньковые бактерии. Именно с их помощью можно максимально быстро насытить почву азотом, что положительно скажется на урожайности этого участка. Основные представители группы – Ризобиум, но есть еще много подобных бактерий, которые часто используются фермерами и огородниками.

Суть действия азотофиксирующих бактерий в том, что они образуют на корневой системе растения небольшой нарост, через который питательные вещества, азот и преобразованный аммиак отлично всасываются и усваиваются. Взамен бактерия получает постоянную подпитку, которая помогает ей успешно продолжать свою жизнедеятельность.

Так же, бактерии данного вида проводят симбиоз с растениями определенного участка, в следствии чего создаются анаэробные условия. А это еще одна задача азотофиксирующих бактерий.

Значение хемолитоторфов

Хемолитоторфы – это класс бактерий, который является единственным и уникальным. Только они имеют свойство перерабатывать не органические вещества, превращая их в органику. Их значение очень тяжело переоценить, поскольку эти бактерии просто не заменимы, и если они перестанут выполнять свою функцию, то никакие другие бактерии не справятся с их ролью.

Видео о полезных бактериях, находящихся в почве:

На сегодняшний день выделяют несколько разновидностей этих бактерий:

  1. Нитрифицирующие – главная цель которых включить азот в органические соединения растений. Окислители серы – включают неорганическую серу в органические соединения.
  2. Железобактерии – свойственны только для почвы с высокой кислотностью. Они включают железо в органические соединения. Водородные и карбоксидобактерии – переделывают водород и углекислый газ.

Патогенность этой группы бактерий в том, что они способствуют процессам гниения. Сами по себе они не имеют патогенных разновидностей. Так же группа не использует в качестве пищи органические соединения. В почве живет большое количество бактерий и микроорганизмов, которые уже стали незаменимым их составляющим. Все они важны для того, чтоб растения росли быстро, получая при этом все необходимые вещества.

Bacillus megaterium -Bacillus megaterium

Bacillus megaterium
Bacillus megaterium клетки окрашивали Суданом Black B и сафранином .
Научная классификация
Домен:
Тип:
Учебный класс:
Порядок:
Семья:
Род:
Виды: B. megaterium
Бином имя
Bacillus megaterium
де Bary 1884

Bacillus megaterium является палочковидные, грамположительные ,основном аэробных спор образуя бактерии найдены в самых разнообразных местах обитания. При длине ячейки до 4 мкм и диаметром 1,5 мкм, Б. megaterium является одним избольших известных бактерий. Клетки часто встречаются в парах и цепи, где клетки соединены вместепомощью полисахаридов на клеточных стенках.

В 1960 — х годах, до разработки Bacillus зиЫШз , Б. megaterium был основной моделью организма среди грам-положительных бактерий для интенсивных исследований по биохимии, спорообразования и бактериофагов. В последнее время его популярность начала расти в области биотехнологии для его производства рекомбинантного белка мощности.

Характеристики

Б. megaterium растет при температуре от 3 ° С до 45 ° С, с оптимумом около 30 ° C. Были найдены расти при температурах до 63 ° C Некоторые изоляты из Антарктики геотермального озера.

Б. megaterium был признан в качестве эндофита и является потенциальным агентом для биологической борьбы с болезнями растений. Фиксация азота была продемонстрирована в некоторых штаммах B. megaterium .

B. megaterium был важным промышленным организм в течение многих десятилетий. Он производит пенициллин амидазы используется для изготовления синтетического пенициллина, различные амилаз , используемых в пищевой промышленности и дегидрогеназе глюкозы , используемой в глюкозах анализов крови. Кроме того, он используется для производства пирувата , витамина B12 , препараты с фунгицидными и противовирусными свойствами, и т.д. Это производит ферменты для модификации кортикостероидов, а также несколько дегидрогеназ аминокислот.

Б. megaterium известно получение поли-гамма-глутаминовой кислоты . Накопление полимера значительно увеличивается в солевом растворе (2-10% NaCl ) среды, в которой полимер содержит в основном из L-глутамата (L-изомера до 95%). По крайней мере , один штамм B. megaterium можно рассматривать как галофилы , так как рост на до 15% наблюдается NaCl.

Граму Bacillus megaterium

Филогенезе, основанный на 16S рРНК , B. megaterium тесно связан с Б. FLEXUS , последний отличается от B. megaterium века назад, но только недавно было подтверждено в качестве различных видов. Б. megaterium имеет некоторые фенотипический и филогенетическое сходство с патогенами B. антрэкис и B. Cereus , хотя сами по себе является относительно безвредными.

изоляция

B. megaterium повсеместно в окружающей среде вокруг нас. В дополнение к общей бактерии почвы и эндофита , его можно найти в различных продуктах питания ( в том числе мед , в котором большинство микроорганизмов не растут) и на различных поверхностях, в том числе клинических образцов, кожи, бумаги, камня и т.д. Это также был выделен из коровьих экскрементов, император моли гусениц и больших восковой моли экскрементов.

Метод описан в может быть использован для выделения штаммов B. megaterium из почвы. Процедура начинается с посева 0,1 мл разведений термообработанных почвенных суспензий на основе минерального глюкозы агар: 10 г Glc ; 1g (NH 4 ) 2 SO 4 или KNO 3 ; 0,8 г К 2 НРО 4 ; 0,2 г КН 2 PO 4 ; 0,5 г MgSO 4 · 7H 2 O; 0,05 г CaSO 4 · 7H 2 O; 0,01 г FeSO 4 · 7H 2 O; 12g агар; дистиллированной воды до 1 л; отрегулировать рН 7,0. Планшеты инкубировали при 30 ° C. Белые, круглые, гладкие и блестящие колонии 1-3 мм в диаметре могут развиваться на нитрат (KNO 3 ) среды в 36-48 часов. Однако, не все штаммы можно использовать нитрат, поэтому рекомендацию использовать аммоний ((NH 4 ) 2 SO 4 ) в среду параллельно. Колонии обнаружены по их внешнему виду , и подозреваемые должны наблюдаться микроскопически для крупных клеток , как правило , этого вида.

История названия

Вид был описан де Бари в 1884 году, который назвал его Bacillus megaterium , но не давал этимологию. Тем не менее, некоторые последующие авторы назвали его Б. мегатерий предполагая имя было неправильно написано. Эта тенденция продолжается , как многие ученые ( в основном из развивающихся стран ) до сих пор используют имя В. мегатерий , сея путаницу.

Имя Б. megaterium номинативное существительное в контактном (см Правила 12 из IBCN) и формируется из греческого прилагательного мега ( μέγας, μεγάλη, μέγα ) , что означает «большое», а второе слово неясной этимологии. Три гипотезы эпитета «megaterium» возможна:

  • непреднамеренная орфографическая ошибка (маловероятно , учитывая тот факт , что де Бари и его ученики, последовательно использовали эпитет «megaterium»), в то время как он должен был мегатерием , от Therion ( θηρίον , что означает «зверь»), означает «большой зверь».
  • стягивание «megabacterium», как спекулирует Rippel в данном том, что де Bary называют бактерию с ником Grosstier или Grossvich
  • проистекает из Террас, teratos ( τέρας, τέρατος , среднего рода существительного , означающего предзнаменование или чудо или косвенно монстра,) , которые могут быть интерпретированы в значении «большой монстр» (с именем Neolatin формируется неправильно , учитывая , что нет никаких доказательств Греческий третьего склонения существительного , когда превращается в латинском став второй Latin склонение с помощью именительном стебель, который является «тер-» , а в другом случае используйте шток «terat-«. Если были преобразованы в третьем склонении существительного было бы «megateras , -atis «).

Следовательно, было решено в первом jouridical мнения бактериологического кода, что имя должно остаться «megaterium» учитывая мутноватое значение.

Этимология перечисленных в LPSN это, несмотря на то, не совсем правильно, слияние первой и третьей интерпретации Gr. отрегулированный Мегас, большой; Грамм п. Teras -atis, монстр, животное; NL п. megaterium, большой зверь.

внешняя ссылка

  • Тип штамма Bacillus megaterium на Bac Dive — БАКТЕРИАЛЬНОЕ разнообразие метаданные

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *