Bakteri nitrifying. Pentinge nitrifying bakteri

Miturut jinis panganan, kabeh organisme sing urip dikenal dipérang dadi rong spesies gedhe: hetero- lan autotrof. Ciri khas sing terakhir yaiku kemampuan kanggo mbangun unsur anyar saka karbon dioksida lan zat anorganik liyane .

Sumber energi sing ndhukung aktivitas sing penting, nyebabake divisi dadi foto-fluotrof (sumber-cahaya) lan chemoautotrophs (zat sumber-mineral). Lan, gumantung saka jeneng substrat, sing ngoksidasi chemoauthortopaths, bakal dibagi dadi bakteri hidrogen lan nitrifying, uga bakteri sulfur lan wesi.

Artikel iki bakal ditrapake kanggo grup sing paling umum - nitrosating bakteri.

Sajarah penemuan

Ing tengah abad kaping 19, ilmuwan Jerman mbuktikake yen proses nitrifikasi iku biologi. Eksperimental, padha nunjukake yen nambah kloroform marang banyu limbah mungkasi oksidasi saka amonia. Nanging dheweke ora bisa nerangake apa sing kedadeyan.

Iki wis rampung sawetara taun sabanjure dening ilmuwan Rusia Vinogradsky. Dheweke milih rong kelompok bakteri, sing mboko sithik ing proses nitrifikasi. Mangkono, siji klompok nyediakake oksidasi amonium menyang asam nitrogen, lan kelompok bakteri kapindho sing tanggung jawab kanggo konversi menyang asam nitrat. Kabeh bakteri nitrifying sing digunakake ing proses iki gram-negatif.

Fitur proses oksidasi

Proses pambentukan nitrit kanthi amonium oksidasi duwe sawetara tahapan, sajrone senyawa sing ngandung nitrogen kanthi derajat oksidasi benten derajat NH dibentuk.

Produk pisanan oksidasi amonium yaiku hydroxylamine. Paling gedhé, dibentuk amarga anané oksigen molekul ing grup NH ₄ , senadyan proses iki durung diweruhi lan tetep kontroversial.

Hydroxylamine luwih ditransfer menyang nitrit. Mangkono, proses iki dilakoni liwat pambentukan NOH (giponitrite) kanthi pembebasan nitrous oxide. Ing kasus iki, para ilmuwan nganggep produksi nitrofilik oksida minangka produk sampingan saka sintesis, amarga ngurangi nitrit.

Saliyane produksi unsur-unsur kimia, sajrone proses denitrofikasi, akeh energi dirilis. Kaya sing kedadeyan ing organisme aerobic heterotrof, ing kasus iki, sintesis molekul ATP digandhengake karo proses pangurang oksidasi, minangka asil saka elektron sing ditransfer menyang oksigen.

Sajrone oksidasi nitrit, peran penting dimainake kanthi proses transpor elektron sing mundur. Pemasok elektron kasebut ing rantai langsung ana ing cytochromes (tipe C lan / utawa tipe A), lan iki mbutuhake pengeluaran energi sing cukup gedhe. Akibaté, bakteri nitrifying chemoautotrophic kasedhiya kanthi cadangan energi sing dibutuhake, sing digunakake kanggo proses pangembangan lan asimilasi karbon dioksida.

Jenis-jenis bakteri nitrifying

Ing tahap pertama nitrifikasi, papat nitrobacteria njupuk bagéyan:

• Nitrosomonas;
• Nitrocystis;
• Nitrosolus;
• Nitrospira.

Mangkono, ing gambar sing disaranake sampeyan bisa ndeleng bakteri nitrifying (foto ing mikroskop).

Cara eksperimen ing antarané cukup angel, lan asring ora mungkin siji kanggo nyedhiyakake siji-sijine panen, saéngga pangertené luwih rumit. Kabeh mikroorganisme kasebut nduweni ukuran nganti 2-2.5 microns lan luwih gedhe oval utawa dibunderaké (kajaba nitrospires, sing nduweni tampilan tongkat). Mereka bisa dianggep divisi binary lan diarahake kanthi gerakan flagella.

Tahap kapindho nitrification kalebu:

• Genus Nitrobacter;
• Genus nitrosoin;
• Nitrococus.

Strain bakteri sing paling ditliti saka genus Nitrubacter, dijenengi sawise penemu, Vinogradsky. Bakteri nitrifying iki nduweni bentuk sel kaya pear, kanthi paningalan, kanthi pembentukan seluler (amarga sel flagellum).

Struktur bakteri

Bakteri nitrifikasi sinau nduweni struktur seluler sing padha karo mikroorganisme Gram negatif liyane. Sawetara panandhang nduweni sistem membran internal kanthi cepet sing mbentuk tumpukan ing tengah sel, dene ing papan liyane ana papan ing periphery utawa mbentuk sawijining struktur ing bentuk mangkok sing kalebu sawetara lembar. Mesthi, karo formasi iki, enzim sing ana hubungane karo proses oksidasi saka substrat spesifik dening nitrifiers.

Tipe panganan saka bakteri nitrifying

Nitrobacteria kalebu kanggo autotrof amarga ora bisa nggunakake zat organik eksogen . Nanging, kemampuan saka sawetara galur bakteri nitrifying nggunakake senyawa organik tartamtu durung dituduh sacara eksperimen.

Ana sing ngandhut substrate sing ngandung autoliset ragi, serine, lan glutamat ing konsentrasi sing kurang, ngrembuyung pertumbuhan nitrobacteria. Iki ana loro ing ngarsane nitrite lan ing absen ing medium nutrisi, sanajan proses nerusake luwih alon. Kosok baline, ana ing ngarsane nitrit, oksidasi asetat ditindhes, nanging penggabungan sawijining karbon dadi protein, macem-macem asam amino lan komponen selular liyane tambah akeh.

Minangka asil saka sawetara eksperimen, data wis diduweni yen bakteri nitrifikasi isih bisa pindhah menyang nutrisi heterotrof, nanging carane produktif lan suwene bisa ana ing kondisi kasebut tetep bakal katon. Nalika data cukup kontradiktif kanggo nggawe kesimpulan pungkasan ing prakara iki.

Habitat lan pentinge nitrifying bakteri

Nitrifying bacteria belongs to chemoautotrophs and are widely distributed in nature. Padha ditemokake nang endi wae: ing lemah, macem-macem bagian, lan uga wadhuk. Proses aktivitas sing penting nggawe kontribusi gedhe kanggo siklus nitrogen umum lan bisa nyedhaki proporsi gedhe banget.

Contone, mikroorganisme kayata samudra nitrocystis, sing diisolasi saka Samudra Atlantik, nuduhaké anané halofil. Sampeyan bisa mung ana ing seawater utawa substrat sing ngemot. Kanggo mikroorganisme kasebut, ora mung habitat iku penting, nanging uga ana panjabane kayata pH lan temperatur.

Kabeh bakteri nitrifying sing dikenal diklasifikasikake minangka aerobes. Kanggo ngoksidasi amonium dadi asam nitrat, lan asam nitroat dadi asam nitrat, kudu oksigen.

Kondhisi habitat

Titik penting liyane, sing ditemokake para ilmuwan, yaiku panggonan ing ngendi bakteri nitrifying urip ora kudu ngemot zat organik. A teori ngendikakake yen mikroorganisme iki ora bisa nggunakake senyawa organik saka njaba. Padha uga disebut autotrophs.

Sabanjure, efek glukosa, urea, peptone, gliserol, lan organisme liya sing mbebayani ing bakteri nitrifikasi wis bola-bali dibuktekake, nanging percobaan ora mandheg.

Pentinge nitrifying bakteri kanggo lemah

Nganti saiki, dipercaya manawa nitrifiers duweni pengaruh ing lemah, nambah kesuburan kanthi ammonium kanggo nitrat. Sing terakhir ora mung diserep dening tetanduran, nanging uga ningkatake kelarutan mineral tartamtu.

Nanging, ing taun-taun pungkasan, owah-owahan ilmiah wis ngalami owah-owahan. Efek negatif saka mikroorganisme sing diterangake babagan kesuburan tanah kasebut diturunake. Bakteri nitrifying, mbentuk nitrates, ngasamake lingkungan, sing ora sengaja momen positif, lan uga nyebabake saturasi lemah karo ion amonium tinimbang nitrat. Kajaba iku, nitrat nduweni kemampuan kanggo bisa ngurangi dadi N ₂ (nalika denitrifikasi), sing bakal nyebabake panipisan lemah karo nitrogen.

Apa bebaya nitrifying bakteri?

Sawetara galur nitrobacteria ing ngarsane sawijining substrat organik bisa ngoksidasi amonium, mbentuk hydroxylamine, lan nuli nitrites lan nitrates. Uga, minangka reaksi kasebut, asam hidroksatika bisa uga dumadi. Kajaba iku, sawetara bakteri nglakoni proses nitrifikasi saka macem-macem senyawa sing ngandhut nitrogen (oximes, amines, amides, hydroxamates lan senyawa nitro liyane).

Ukuran nitrifikasi heterotrofik ing kahanan tartamtu bisa ora mung gedhe banget, nanging uga bisa ngrusak banget. Bebaya dumadi ing kasunyatan sing sajrone transformasi kasebut, zat beracun, mutagens, lan karsinogen dibentuk. Mulane, para ilmuwan wis nyedhaki rapet pasinaon babagan topik iki.

Filter biologis, sing tansah ana ing tangan

Bakteri Nitrifying ora konsep abstrak, nanging wangun urip sing umum banget. Menapa malih, piyambakipun asring dipunginakaken dening manungsa.

Contone, ing saringan biologi kanggo aquariums mung kasebut bakteri. Jinis pambesaran iki kurang larang lan ora minangka meksa ngresiki gawe reresik, nanging ing wektu sing padha mbutuhake kahanan tartamtu sing bakal ditemtokake kanggo njamin pertumbuhan lan aktivitas vital bakteri nitrifikasi.

Mikroklimat paling apik kanggo wong-wong mau yaiku suhu sekitar (ing kasus iki banyu) saka urutan 25-26 derajat Celcius, pasokan oksigen sing konstan lan anané tetanduran akuatik.

Nitrifying bacteria in agriculture

Kanggo nambah asil, petani nggunakake macem-macem pupuk sing ngandhut bakteri nitrifying.

Nutrisi lemah ing kasus iki diwenehake dening nitrobacteria lan azotobacteria. Ekstrak bakteri iki perlu bahan saka lemah lan banyu, sing ngasilake jumlah energi kanthi cukup nalika proses oksidasi. Iki minangka proses sing disebut chemosynthesis, nalika energi sing ditampa dadi pembentukan molekul rumit saka asal organik saka karbon dioksida lan banyu.

Kanggo mikroorganisme iki, ora kudu nyedhiyakake gizi saka lingkungane - bisa ngasilake. Dadi, yen tetanduran ijo, sing uga autotrof, butuh sinar panonpoe, nanging kanggo bakteri nitrifying ora perlu.

Timer cleaning of soil

Tanah iku sawijining substrate sing becik kanggo pertumbuhan lan reproduksi ora mung tetanduran, nanging uga akeh organisme sing manggon. Mulane, komposisi negara lan seimbang sing normal iku penting banget.

Sampeyan kudu eling yen mberseni biologi saka lemah diwenehake, antarane liyane, kanthi nitrifying bakteri. Padha, nalika ing lemah, badan banyu utawa humus, ngowahi amonia, sing ngemu mikroorganisme lan bahan organik liyane, dadi nitrat (dadi luwih tepat, ing uyah saka asam nitrat). Proses kabeh kalebu rong tahap:

1. Oksidasi amonia dadi nitrit.
2. Oksidasi nitrit kanggo nitrat.

Ing kasus iki, saben tahap disedhiyakake dening macem-macem mikroorganisme.

Bunder sing disebut-sebut

Siklus energi lan pangopènan urip ing Bumi bisa dimangerteni amarga anggone netepake aturan-aturan tartamtu ing anané kabeh makhluk urip. Ing wiwitan, angel angel ngerti apa sing ana ing masalah, nanging ing kasunyatan kabeh cukup prasaja.

Ayo mbayangno gambar ing ngisor iki saka buku teks sekolah:

1. Bahan-bahan anorganik sing diproses dening mikroorganisme lan kanthi mangkono nggawe kahanan sing nyenengake ing lemah kanggo pertumbuhan tanduran lan nutrisi.
2. Wong-wong mau, minangka sumber energi sing ora bisa ditindakake kanggo sapérangan herbivora.
3. Rantai sabanjure link penting iki minangka predator, sing energi, masing-masing, rekan herbivora.
4. Wong dikenal kanthi jeneng predator sing luwih dhuwur, sing tegese bisa nampa energi saka donya tanduran lan kewan.
5. Lan wis residu kita aktivitas penting, uga sing tanduran lan kéwan, serves minangka substrat nutrisi kanggo mikroorganisme.

Mangkono, dadi babak sing ganas, terus-terusan dianggo lan njamin urip kabeh urip ing Bumi. Ngerti prinsip kasebut, ora angel mbayangno cara multifaset lan nyatane tanpa wates iku daya alam lan kabeh makhluk urip.

Kesimpulan

Ing artikel iki, kita nyoba njawab pitakonan apa bakteri nitrifikasi ing biologi. Minangka sampeyan bisa ndeleng, sanajan bukti sing ora bisa ditrima babagan kegiatan vital, fungsi lan pangaruh mikroorganisme kasebut, isih ana akeh masalah kontroversial sing mbutuhake penelitian eksperimen luwih lanjut.

Nitrifying bacteria diarani chemotrophs. Sumber energi kanggo wong iku macem-macem mineral. Senadyan ukuran mikroskopis, organisme urip iki ngasilake pangaruh sing luar biasa ing ndonya.

Minangka dikenal, chemotrophs ora bisa nyerep senyawa organik sing ana ing landasan (lemah utawa banyu). Saliyane, ngasilake bahan bangunan kanggo nggawe sel urip lan fungsi.