Трансформация азотсод. в-в микроорганизмами



Запасы азота в природе очень велики. Он входит в состав всех организмов на Земле. Общее содержание его в организмах сост. более 25 млрд тонн, большое кол-во азота нах. также в почве. Но еще более грандиозен запас азота в атмосфере: над каждым гектаром почвы поднимается столб воздуха, содержащий около 80 ООО тонн молекулярного азота. В основе процессов круговорота азота лежат след. биохим. процессы: гниение белков, разложение мочевины, нитрификация, денитрификация и фиксация атмосферного N2. Гниение, или аммонификация белков - микробиолог. процесс, при кот. под воздействием гнилостных микроорг-в происходит гидролитическое расщепление белков, поступающих в почву с трупами животных и отмирающими растениями, с образованием промежуточных продуктов, а также дурно пахнущих веществ — индола, сероводорода,
меркаптана, летучих жирных кислот. Большое количество связанного азота поступает в почву также в виде мочевины (диамида угольной кислоты) — NH2-CO—NH2. Ежегодно люди и животные выделяют ее около 20 млн тонн. Но мочевина не может быть непосредственно использована в качестве азотного продукта для питания растений. Она подвергается также аммонификации, которую вызывают различные уробактерии. Следующим важным этапом круговорота азота вслед за образованием NH3 является процесс нитрификации, т. е. окисление NH3 вначале в азотистую, а затем в азотную кислоту, соли которых наиболее пригодны для азотного питания растений. Однако в почве происходят и противоположные процессы, т. е. денитрификации, или восстановления микроорганизмами солей азотной кислоты в соли азотистой кислоты и в другие простые азотистые соединения, вплоть до свободного азота, который уходит в атмосферу.

Отношение микроорг-в к молекулярному кислороду

В зависимости от отношения микроорг. к молекуляр. О2 делятся на облигат. аэробов, факультатив. анаэроб., аэротолерантные анаэроб. и облигатные анаэроб. Больш. микроорг., как и макроорганизмы, явл. облигат.аэробами (для роста им необходим молекуляр.О2). Есть микроорг., кот. могут расти или лучше растут при низком содержании (2-10%) – микроаэрофилами. Факультатив. анаэробы растут как в присутствии, так и в отсутствии О2. Но в завис. от условий роста происходят изменения в их метаболизме, прежде всего в энергетич. процессах. При наличии молекул. О2 такие микроорг. переключаются на аэробное дыхание, поскольку оно более выгодно, чем получение энергии в результ. анаэроб. процессов (нек.дрожжи, способные осущ. в анаэроб. условиях спиртовое брожение, а в аэробных полностью окисляющие в процессе дых. сахара с образо-ванием углекислоты и воды). Аэротолерантные анаэробы – молочнокис. бактерии, способные расти в присутствии молекул. О2, но при этом их метаболизм остается таким же, как и в анаэробных условиях. И в том и в др. случае они осуществляют брожение. Облигатные анаэробы не только не нуждаются для роста в наличии молекул. О2, но и для многих видов он токсичен даже в ничтожно малой концен-трации – метанобр., сульфатредуцирующие бактерии, нек. простейшие (нек. трихомонады).

Облигатные анаэробы неспособны использовать кислород в обмене. Они получают энергию при отсутствии доступа кислорода путем субстратного фосфорилирования, конечные продукты неполного окисления субстрата при этом могут быть окислены с получением большего количества энергии в виде АТФ в присутствии конечного акцептора протонов организмами, осуществляющими окислительное фосфорилирование.

Влияние на микроорг. влажности и осмотического давления.

Наличие влаги определяет уровень энергетических процессов в клетке, наличие питательного субстрата, энергию роста и размножения. Для большинства м/о среда с влажностью 20% - является нормой. Снижение влажности приводит к высушиванию, переводит б/к в состояние анабиоза. Это свойство м/о используют при изготовлении мед. Препаратов, позволяющих длительно хранить лактобактерии, бифидобактерии, изготавливать вакцины и др. – метод сублимационной сушки.

Увеличение концентрации веществ в окружающей среде приводит к торможению роста м/о. при максимальной концентрации наблюдается минимальный рост, а в дальнейшем его прекращение. Выделяют несколько групп м/о способных обитать в условиях с высокой концентрацией веществ:

- осмототолерантные м/о (плесни, дрожжи, б/к, часто развивающиеся на продуктах с высоким содержанием соли и сахара);

- осмофильные м/о (предпочетают высокую концентрацию веществ: дрожжи, разлагающие мед идр.);

- галофильные м/о (м/о, развивающиеся при высокой концентрации NaCl). Различают:

· умеренные галлофилы – развиваются при содержании соли 1 – 2% в окружающей среде;

· экстремальные галлофилы – 10 -15%, даже до 50%.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 154;