ตรึงไนโตรเจนแบคทีเรียที่อยู่อาศัย, ฟังก์ชั่น

แบคทีเรีย - แนวคิดที่คุ้นเคยกับทุกคน ได้รับชีสและโยเกิร์ต, ยาปฏิชีวนะ, บำบัดน้ำเสีย - ทั้งหมดนี้ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะมีชีวิตแบคทีเรียเซลล์เดียว ขอเริ่มคุ้นเคยกับพวกเขาใกล้ชิด

ใครคือเชื้อแบคทีเรียหรือไม่

ผู้แทนจากดินแดนในลักษณะนี้เป็นตัวแทนของกลุ่มเดียวของ prokaryotes - สิ่งมีชีวิตเซลล์จะปราศจากนิวเคลียส แต่นี้ไม่ได้หมายความว่าพวกเขาไม่ได้มีข้อมูลทางพันธุกรรม โมเลกุลของดีเอ็นเอมีอิสระในพลาสซึมและไม่ได้ล้อมรอบด้วยเปลือก

เพราะขนาดโมเลกุลของพวกเขา - ไม่เกิน 20 ไมครอนแบคทีเรียศึกษาวิทยาศาสตร์จุลชีววิทยา นักวิทยาศาสตร์ได้พบว่า prokaryotes สามารถเป็นหน่วยเดียวหรือเข้าร่วมในอาณานิคม พวกเขามีโครงสร้างดั้งเดิมอย่างเป็นธรรม นอกจากแบคทีเรียนิวเคลียสปลดออกจากทุกประเภทของพลาส, กอลไจซับซ้อน, EPS, lysosomes และ mitochondria แต่อย่างไรก็ตามเรื่องนี้เซลล์แบคทีเรียสามารถที่จะดำเนินการกระบวนการที่สำคัญที่สุดของชีวิต: การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนโดยไม่ใช้ออกซิเจนโภชนาการและ heterotrophic autotrophic, สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศและการก่อตัวของซีสต์ในขณะที่ประสบเงื่อนไขที่ไม่พึงประสงค์

ชั้นเรียนของเชื้อแบคทีเรีย

มันขึ้นอยู่กับการจัดหมวดหมู่ของสัญญาณที่แตกต่างกัน หนึ่งของพวกเขา - รูปแบบของเซลล์ ตัวอย่างเช่นใช้รูปแบบ Vibrio จุลภาค cocci - รูปทรงโค้งมน มุมมองเกลียวมี spirilla และรูปแท่ง - แบคทีเรีย

นอกจากนี้เชื้อแบคทีเรียที่จะรวมกันเป็นกลุ่มขึ้นอยู่กับลักษณะของโครงสร้างเซลล์ เหล่านี้มีความสามารถในการขึ้นรูปแคปซูลเมือกรอบเซลล์ของตัวเองและมีการติดตั้ง flagella

ไซยาโนแบคทีเรียหรือสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวมีความสามารถในการสังเคราะห์แสงและกับเห็ดเป็นส่วนหนึ่งของตะไคร่น้ำ

หลายชนิดของเชื้อแบคทีเรียที่มีความสามารถใน symbiosis - เป็นสิ่งมีชีวิตที่อยู่ร่วมกันเป็นประโยชน์ร่วมกัน เชื้อแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนตั้งอยู่บนรากของพืชตระกูลถั่วและพืชอื่น ๆ , ก้อนรูป อะไร แบคทีเรียโหนก, ง่ายต่อการเดา พวกเขาแปลงไนโตรเจนซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาของพืช

วิธีการจัดหา

prokaryotes เป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตซึ่งมีให้บริการทุกรูปแบบของการให้อาหาร ดังนั้นแบคทีเรียสีเขียวและสีม่วงกิน autotrophic โดยพลังงานแสงอาทิตย์ เนื่องจากการมีพลาสก็สามารถทาสีในสีที่แตกต่างกัน แต่มักจะมีคลอโรฟิล แบคทีเรียและสังเคราะห์แสงของพืชแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ในแบคทีเรียน้ำไม่จำเป็นต้องใช้น้ำยา ผู้บริจาคอิเล็กตรอนอาจจะเป็นไฮโดรเจนหรือก๊าซไข่เน่าจึงออกซิเจนจะไม่นำออกในระหว่างกระบวนการนี้

กลุ่มใหญ่ของเชื้อแบคทีเรียที่เลี้ยง heterotrophically ที. อีสารอินทรีย์พร้อม สิ่งมีชีวิตดังกล่าวจะใช้ในการจัดหาซากของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วและผลิตภัณฑ์การเผาผลาญอาหารของพวกเขา แบคทีเรียเน่าเปื่อยและการหมักมีความสามารถในการย่อยสลายทั้งหมดของสารอินทรีย์ที่รู้จักกัน สิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่า saprotroph

บางแบคทีเรียพืชสามารถสร้าง symbiosis กับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ : เชื้อราร่วมกับส่วนหนึ่งของไลเคนที่ร่วมกันอยู่ร่วมกันกับรากของตระกูลตรึงไนโตรเจนแบคทีเรียรากโหนก

chemotroph

กลุ่มอีก ประเภทอาหาร มี chemotroph มันเป็นชนิดของโภชนาการ autotrophic ซึ่งในพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้แทนการใช้พลังงานของพันธะเคมีของสารที่แตกต่างกัน เชื้อแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนเป็นสิ่งมีชีวิตดังกล่าว พวกเขาออกซิไดซ์สารอนินทรีบางตัวเองในขณะที่มั่นใจจำนวนเงินที่จำเป็นของการใช้พลังงาน

ตรึงไนโตรเจนแบคทีเรียที่อยู่อาศัย

ในทำนองเดียวกันอาหารสัตว์และจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการแปลงเป็นสารประกอบไนโตรเจน พวกเขาจะเรียกแบคทีเรียตรึงไนโตรเจน แม้จะมีความจริงที่ว่าเชื้อแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ทุกที่ที่อยู่อาศัยประเภทนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง - ดิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งรากของพืชตระกูลถั่ว

โครงสร้าง

อะไรแบคทีเรียโหนก? เป็นเพราะโครงสร้างของพวกเขา เชื้อแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนได้อย่างชัดเจนมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ปักหลักบนรากของพืชตระกูลถั่วและธัญพืชที่พวกเขาเจาะเข้าไปในโรงงาน ในรูปแบบนี้หนาซึ่งจะเกิดขึ้นภายในการเผาผลาญอาหาร

เป็นมูลค่าบอกว่าเชื้อแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนคือกลุ่ม Mutualists การอยู่ร่วมกันของพวกเขากับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่เป็นประโยชน์ร่วมกัน ในระหว่าง การสังเคราะห์แสงของพืช สังเคราะห์กลูโคสคาร์โบไฮเดรตที่จำเป็นสำหรับกระบวนการชีวิต แบคทีเรียจะไม่สามารถของกระบวนการดังกล่าวเพื่อให้พร้อมที่จะได้รับน้ำตาลจากถั่ว

พืชเพื่อคุณภาพชีวิตที่ต้องการ ไนโตรเจน นี้ สารในธรรมชาติของจำนวนมากพอ ยกตัวอย่างเช่นปริมาณไนโตรเจนในอากาศเป็น 78% อย่างไรก็ตามในรัฐนี้พืชไม่สามารถดูดซับสารชนิดนี้ เชื้อแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนไนโตรเจนบรรยากาศและแปลมันเป็นรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับพืช

ผลผลิต

อะไรแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนสามารถมองเห็นได้ในตัวอย่าง chemotrophic แบคทีเรีย Azospirillum ชีวิตคนนี้อาศัยอยู่บนรากของหญ้า: ข้าวบาร์เลย์หรือข้าวสาลี เขาเรียกว่าถูกต้องเป็นผู้นำในหมู่ผู้ผลิตของไนโตรเจน ต่อเฮกตาร์มันสามารถที่จะให้ 60 กก. ขององค์ประกอบ

เชื้อแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนของพืชตระกูลถั่วเช่น rizobitumy, sinorizobiumy และอื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีดี "คนงาน" พวกเขาจะสามารถเสริมสร้างเฮกตาร์ของมวลที่ดินที่มีไนโตรเจนได้ถึง 390 กก. ในพืชตระกูลถั่วยืนต้นอาศัยผู้ชนะ azotoobrazovaniya ที่มีประสิทธิภาพการทำงานได้ถึง 560 กิโลกรัมต่อไร่ของพื้นที่เพาะปลูก

กระบวนการชีวิต

ทั้งหมดแบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนในรายละเอียดของกระบวนการที่สำคัญสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม กลุ่มแรกคือไนตริ สาระสำคัญของการเผาผลาญอาหารในกรณีนี้เป็นห่วงโซ่ของการเปลี่ยนแปลงทางเคมี แอมโมเนียหรือแอมโมเนียจะถูกแปลงเป็นไนไตรท์ - เกลือของกรดไนตริก ไนไตรต์ในที่สุดก็จะถูกแปลงเป็นไนเตรตที่ยังมีเกลือของสารนี้ ในรูปแบบของไนเตรตไนโตรเจนจะถูกดูดซึมได้ดีขึ้นโดยระบบรากของพืช

กลุ่มที่สองเรียกว่า Denitrifying แบคทีเรีย พวกเขาดำเนินการขั้นตอนการผกผันไนเตรตที่มีอยู่ในดินจะถูกแปลงเป็นก๊าซไนโตรเจน ดังนั้นจึงมีวัฏจักรไนโตรเจนในธรรมชาติ

โดยกระบวนการของชีวิตนอกจากนี้ยังนำไปใช้ในกระบวนการของการทำสำเนา มันเกิดขึ้นโดยแบ่งเป็นสองเซลล์ มากน้อย - โดยรุ่น ลักษณะของเชื้อแบคทีเรียและผันกระบวนการทางเพศที่เรียกว่า ในขณะเดียวกันมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรม

เพราะระบบรากจัดสรรจำนวนมากของสารที่มีคุณค่าแบคทีเรีย settles ในมันมาก พวกเขาแปลงพืชตกค้างออกเป็นสารที่มีความสามารถในการดูดซับพืช เป็นผลให้ชั้นของดินรอบแร่คุณสมบัติบางอย่าง มันถูกเรียกว่าบริเวณราก

วิธีของการรุกของแบคทีเรียในราก

มีหลายวิธีในการแนะนำเซลล์แบคทีเรียในเนื้อเยื่อของระบบรากที่มี นี้สามารถเกิดขึ้นเนื่องจากการเสื่อมสภาพของเนื้อเยื่อผิวหนังหรือในพื้นที่ที่รากของเซลล์หนุ่ม โซนรากผมยัง chemotroph โดยการเจาะเข้าไปในโรงงาน นอกจากนี้รากขนและการติดเชื้อเป็นผลมาจากการแบ่งเซลล์ที่ใช้งานของก้อนเชื้อแบคทีเรียที่เกิดขึ้น ดำเนินการติดเชื้อเส้นใยรูปแบบเซลล์ที่ดำเนินการต่อกระบวนการของการเจาะเข้าไปในเนื้อเยื่อพืช กับระบบแบคทีเรียเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับก้อนราก เมื่อเวลาผ่านไปพวกเขาได้รับเป็นส่วนผสมพิเศษ - Leghemoglobin

ตามเวลาที่อาการก้อนกิจกรรมที่ดีที่สุดได้รับสีชมพู (เนื่องจากเม็ดสี Leghemoglobin) สามารถแก้ไขไนโตรเจนแบคทีเรียเท่านั้นผู้ที่มี Leghemoglobin

ความหมาย chemotroph

มีคนสังเกตเห็นมานานแล้วว่าถ้าพืชตระกูลถั่วขุดดินที่เก็บเกี่ยวสถานที่แห่งนี้จะดีขึ้น ในความเป็นจริงประเด็นไม่ได้อยู่ในกระบวนการของการไถ ดินนี้จะอุดมไปมากขึ้นโดยไนโตรเจนดังนั้นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช

หากแผ่นจะเรียกว่าเป็นโรงงานสำหรับการผลิตของออกซิเจนที่แบคทีเรียที่ตรึงไนโตรเจนสามารถถูกต้องเรียกว่าเป็นโรงงานสำหรับการผลิตของไนเตร

ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ได้ให้ความสนใจกับความสามารถที่น่าตื่นตาตื่นใจของพืชตระกูลถั่ว เนื่องจากการขาดความรู้ของพวกเขาเท่านั้น ascribed กับพืชและเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ มันได้รับการแนะนำว่าใบสามารถแก้ไขไนโตรเจนในบรรยากาศ ในระหว่างการทดลองพบว่าพัลส์ซึ่งมีการเติบโตในน้ำที่สูญเสียความสามารถนี้ กว่า 15 ปีที่ผ่านมาคำถามนี้ยังคงเป็นปริศนา ไม่มีใครคาดเดาได้ว่าการดำเนินการทั้งหมดนี้ตรึงไนโตรเจนแบคทีเรียซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยยังไม่ได้รับการศึกษา มันกลับกลายเป็นว่ากรณีที่ในชีวิตทางชีวภาพ เพียงร่วมกันพืชตระกูลถั่วและแบคทีเรียที่สามารถผลิตไนเตรตสำหรับพืช

ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุกว่า 200 โรงงานซึ่งไม่ได้อยู่ใน ครอบครัวตระกูลถั่ว, แต่สามารถสร้าง symbiosis กับแบคทีเรียไนโตรเจนแก้ไข มันฝรั่ง, ข้าวฟ่างข้าวสาลียังมีคุณสมบัติที่มีคุณค่า