البكتيريا المثبتة للنيتروجين: الموائل، وظيفة

البكتيريا - مفهوم مألوف للجميع. الحصول على الجبن والزبادي والمضادات الحيوية ومعالجة مياه الصرف الصحي - كل هذه تجعل من الممكن بالنسبة للكائنات الجرثومية وحيدة الخلية. دعونا تعرف معهم أقرب.

من هم البكتيريا؟

تمثل ممثلي هذا عالم الطبيعة مجموعة واحدة من بدائيات النوى - يحرمون الكائنات الحية، خلايا النواة. ولكن هذا لا يعني أنها لا تحتوي على معلومات وراثية. جزيئات DNA حرة في السيتوبلازم، ولا تحيط بها قذيفة.

بسبب حجمها المجهري - ما يصل إلى 20 ميكرون، علم الأحياء الدقيقة دراسات علم البكتيريا. لقد وجد العلماء أن بدائيات النوى يمكن أن يكون وحيدة الخلية أو الانضمام في المستعمرة. لديهم بنية بدائية إلى حد ما. وبالإضافة إلى ذلك البكتيريا نواة تجريده من جميع أنواع البلاستيدات، مجمع جولجي، EPS، الجسيمات الحالة والميتوكوندريا. ولكن على الرغم من هذا، فإن الخلية البكتيرية هي قادرة على أداء العمليات الأكثر أهمية في الحياة: التنفس اللاهوائي دون الأكسجين، التغذية متغايرة وذاتية التغذية، التكاثر اللاجنسي وتشكيل الخراجات في الوقت الذي تشهد الظروف المعاكسة.

دروس من البكتيريا

لأنه يقوم على تصنيف من علامات مختلفة. واحد منهم - وهو شكل من الخلايا. على سبيل المثال، تأخذ شكل الضمة فاصلة، مكورات - شكل مستدير. عدد المشاهدات لولبية لها حليزنات، وعلى شكل قضيب - العصيات.

وعلاوة على ذلك، يتم الجمع بين البكتيريا إلى مجموعات تبعا لخصائص بنية الخلية. هذه هي قادرة على تشكيل كبسولة المخاطية حول الخلايا الخاصة بها ومجهزة سياط.

البكتيريا الزرقاء أو الطحالب الخضراء المزرقة، قادرة على التمثيل الضوئي ومع الفطر وجزء من المسطح.

العديد من أنواع البكتيريا قادرة على التعايش - وهي الكائنات الحية المعايشة المنفعة المتبادلة. البكتيريا المثبتة للنيتروجين تستقر على جذور البقوليات وغيرها من النباتات، وتشكيل العقيدات. ما تقوم به البكتيريا العقيدات، سهلة التخمين. انهم تحويل النيتروجين في الغلاف الجوي، وهو أمر ضروري جدا لتطوير النباتات.

طرق العرض

بدائيات النوى هي مجموعة من الكائنات الحية، التي تتوفر جميع وسائل التغذية. لذلك، والبكتيريا الأخضر والأرجواني تتغذى على ذاتية التغذية بالطاقة الشمسية. بسبب وجود البلاستيدات أنه يمكن رسمها بألوان مختلفة، ولكن دائما يحتوي على الكلوروفيل. بكتيريا التمثيل الضوئي للنبات وتختلف اختلافا كبيرا. في البكتيريا، والمياه لا حاجة كاشف. الجهة المانحة الإلكترون قد يكون الهيدروجين أو كبريتيد الهيدروجين، وبالتالي، لا يتم تحرير الأكسجين أثناء هذه العملية.

مجموعة كبيرة من البكتيريا تغذية heterotrophically، ر. E. المواد العضوية جاهزة. وتستخدم هذه الكائنات لتزويد بقايا الكائنات الميتة ومنتجاتها الأيضية. البكتيريا المتعفنة والتخمير قادرة على المهينة جميع المواد العضوية المعروفة. وتسمى هذه الكائنات saprotroph.

ويمكن لبعض البكتيريا النباتات تشكيل التعايش مع الكائنات الحية الأخرى: فطريات، جنبا إلى جنب مع جزء من المسطح، بعضها البعض تتعايش مع جذور البقولية النيتروجين تحديد البكتيريا العقيدات الجذرية.

كيميائي التغذية

مجموعة أخرى من أنواع الطعام هي كيميائي التغذية. هو نوع من التغذية ذاتية التغذية، حيث يتم استخدام الطاقة الشمسية بدلا من الطاقة من الروابط الكيميائية من مواد مختلفة. البكتيريا المثبتة للنيتروجين تنتمي إلى هذه الكائنات. انهم أكسدة بعض المركبات غير العضوية أنفسهم مع ضمان المبلغ اللازم من الطاقة.

البكتيريا المثبتة للنيتروجين: الموائل

وبالمثل، فإن الأعلاف والكائنات الدقيقة قادرة على تحويل مركب النتروجين. فهي تسمى البكتيريا المثبتة للنيتروجين. وعلى الرغم من أن البكتيريا تعيش في كل مكان، وموطن هذا النوع خاص - التربة. وبشكل أكثر تحديدا، وجذور النباتات البقولية.

هيكل

ما تقوم به البكتيريا العقيدات؟ ومن المقرر أن هيكلها. البكتيريا المثبتة للنيتروجين واضحة للعيان للعين المجردة. تسوية على جذور البقوليات والحبوب، فإنها تخترق المصنع. في هذا النموذج سماكة، والذي يقام ضمن عملية الأيض.

يجدر القول أن البكتيريا المثبتة للنيتروجين هي مجموعة Mutualists. التعايش مع الكائنات الحية الأخرى هو المنفعة المتبادلة. خلال عملية التمثيل الضوئي والنباتات توليف الجلوكوز الكربوهيدرات، الضروري لعمليات الحياة. البكتيريا ليست قادرة على مثل هذه العملية، وعلى استعداد حتى للحصول على السكر من الفاصوليا.

النباتات من أجل الحياة تحتاج النيتروجين. هذه المادة في الطبيعة لعدد كبير بما فيه الكفاية. على سبيل المثال، ومحتوى النيتروجين من الهواء هو 78٪. ومع ذلك، في هذه الحالة، والنباتات ليست قادرة على استيعاب هذه المادة. البكتيريا المثبتة للنيتروجين إصلاح النيتروجين في الغلاف الجوي وترجمتها إلى شكل مناسب للنباتات.

إنتاجية

ماذا يمكن أن ينظر إلى البكتيريا المثبتة للنيتروجين في المثال البكتيريا azospirillum كيميائي التغذي. يعيش هذا الكائن على جذور الأعشاب: الشعير أو القمح. ويسمى بحق زعيم بين المنتجين من النيتروجين. لكل هكتار أنها قادرة على إعطاء 60 كغ من العنصر.

البكتيريا المثبتة للنيتروجين من البقوليات، مثل rizobitumy، sinorizobiumy وغيرها هي أيضا جيدة "العمال". وهم قادرون على إثراء هكتار من كتلة اليابسة مع النيتروجين تصل إلى 390 كجم. على النباتات البقولية الدائمة تسكن الفائزين azotoobrazovaniya التي الأداء هو ما يصل الى 560 كجم لكل هكتار من الأراضي المزروعة.

العمليات الحياة

جميع البكتيريا المثبتة للنيتروجين على تفاصيل العمليات الحيوية يمكن تقسيمها إلى مجموعتين. المجموعة الأولى هي الآزوتية. جوهر عملية التمثيل الغذائي في هذه الحالة هو سلسلة من التحولات الكيميائية. يتم تحويل الأمونيا أو النشادر إلى نتريت - أملاح حمض النيتريك. النتريت، في المقابل، يتم تحويلها إلى النترات، والتي هي أيضا الأملاح من هذا المركب. في شكل النيتروجين نترات هو أفضل استيعابها من قبل نظام جذور النباتات.

ويطلق على المجموعة الثانية نازع للنترات البكتيريا. وهم ينفذون عملية عكسية: النترات الموجودة في التربة، ويتم تحويلها إلى غاز النيتروجين. وبالتالي هناك دورة النيتروجين في الطبيعة.

بواسطة عمليات الحياة ينطبق أيضا على عملية التكاثر. ويحدث ذلك بتقسيمه إلى خليتين. أقل من ذلك بكثير - من مهدها. سمة من البكتيريا والعملية الجنسية يسمى الاقتران. وفي الوقت نفسه هناك تبادل للمعلومات الجينية.

لأن نظام الجذر يخصص الكثير من المواد الثمينة، والبكتيريا يستقر في ذلك كثيرا. انهم تحويل المخلفات النباتية إلى مواد قادرة على امتصاص النبات. ونتيجة لذلك، طبقة من التربة حول يكتسب خصائص معينة. ويطلق عليه منطقة الجذور.

طرق الاختراق من البكتيريا الموجودة في الجذر

هناك عدة طرق لإدخال الخلايا البكتيرية في أنسجة جذور النظام. يمكن أن يحدث هذا بسبب تدهور الأنسجة غلافي أو في المناطق التي جذر الخلايا الشابة. وكيميائي التغذية منطقة جذور الشعر أيضا تغلغل في النبات. وعلاوة على ذلك، جذور الشعر والمصابين نتيجة لانقسام الخلايا النشطة من العقيدات البكتيرية تشكيلها. تنفيذ الخلايا المعدية تشكل خيوط بأن تواصل عملية اختراق الأنسجة النباتية. مع أنظمة البكتيرية الموصلة المرتبطة العقد الجذرية. مع مرور الوقت، فإنها تكتسب عنصر خاص - يغيموغلوبين.

بحلول الوقت الذي أعراض العقيدات النشاط الأمثل تكتسب اللون الوردي (بسبب الصباغ يغيموغلوبين). قادرة على إصلاح النيتروجين فقط تلك البكتيريا التي تحتوي على يغيموغلوبين.

وهذا يعني كيميائي التغذية

وقد لاحظ الناس منذ فترة طويلة أنه إذا البقوليات حفر التربة في هذا الحصاد موقع سيكون أفضل. في الواقع، وهذه النقطة ليست في عملية الحرث. تم تخصيب هذه التربة أكثر النيتروجين، ضرورية جدا لنمو وتطور النباتات.

إذا يشار الورقة إلى كمصنع لإنتاج الأكسجين، ويمكن للبكتيريا تثبيت النيتروجين بحق أن تسمى مصنع لإنتاج النترات.

في القرن ال19، قد دفعت العلماء الانتباه إلى قدرة مذهلة من النباتات البقولية. نظرا لعدم معرفة المسند لها فقط على النباتات والمرتبطة بالكائنات الأخرى. وقد اقترح أن يترك يمكن إصلاح النيتروجين في الغلاف الجوي. خلال التجارب وجد أن النبضات التي نمت في الماء، تفقد هذه القدرة. أكثر من 15 عاما، ظل هذا السؤال لغزا. لا أحد باله أن تحمل كل هذه البكتيريا المثبتة للنيتروجين، وهي لم تدرس الموائل. واتضح أن القضية في الكائنات التكافلية. معا فقط البقوليات والبكتيريا يمكن أن تنتج النترات للنباتات.

الآن، وقد حدد العلماء أكثر من 200 النباتات، والتي لا تنتمي إلى العائلة البقولية، ولكن يمكن أن تشكل التعايش مع البكتيريا المثبتة للنيتروجين. البطاطا والذرة الرفيعة والقمح تملك أيضا خصائص قيمة.