среда, 6 февраля 2013 г.

разложение глюкозы на пировиноградную кислоту

0,71 Mb.НазваниеРоссийской Федерации Нижегородский государственный университет им Н. И. Лобачевского Национальный исследовательский университетстраница1/5Дата конвертации22.11.2012Размер0,71 Mb.Тип   1         Министерство образования и науки Российской ФедерацииНижегородский государственный университет им Н.И. Лобачевского Национальный исследовательский университетРечкин А.И. Ладыгина Г.Н.Геохимическая роль микроорганизмов (электронное учебное пособие)Мероприятие 1.2. Совершенствование образовательных технологий, укрепление материально-технической базы учебного процессаУчебная дисциплина: «Микробиология», «Экология микроорганизмов»Специальность: 020201- биология, 020207 - биофизика, 020801 - экология Направления: 020200.62 биология, 020800.62 экология и природопользованиеНижний Новгород 2010 Оглавление Среды обитания бактерий 3 Система циклов основных биогенных элементов в биосфере 8 Превращения соединений углерода 12 Превращения одноуглеродных соединений 16 Превращения безазотистых органических соединений 22 Захороненный углерод и его мобилизация 28 Образование и окисление водорода 29 Круговорот азота 32 Биологическая фиксация азота 33 Аммонификация 34 Нитрификация. 38 Денитрификация 39 Превращения фосфора 40 Минерализация фосфорорганических соединений 43 Мобилизация неорганических соединений фосфора 44 Круговорот серы 45 Превращения калия 50 Превращения железа 52 Превращения марганца 54 Превращения алюминия 55 Другие элементы 57 Биологические процессы в почвообразовании 60 Разложение растительных остатков и формирование подстилки 61 Образование и разложение гумуса 64 Участие почвенных микроорганизмов. В разрушении и новообразовании минералов 69 Литература 71СРЕДЫ ОБИТАНИЯ БАКТЕРИЙБактерии (bacterion палочка) это наиболее широко распространенная в природе группа микроорганизмов, представляющих собой большой и чрезвычайно разнообразный мир микроскопический существ. Бактерии обнаруживаются в большинстве природных сред обитания. Клетки наиболее мелких бактерий имеют в диаметре около 0,3 микрона (0,0003 мм). В природе бактерии занимают огромное множество экологических ниш. Микроорганизмы встречаются в любом месте нашей планеты, исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб. Микрофлора существует и развивается в Антарктике с ее сверхнизкими температурами, в кипящих гейзерах, в соляных бассейнах, на горных вершинах при сильной инсоляции, в средах с резкими колебаниями кислотности и др. Эти разнообразные среды обитания существуют миллионы лет и не удивительно, что микроорганизмы смогли приспособиться к жизни в столь вариабельных условиях. Это произошло не только потому, что микроорганизмы самая древняя форма жизни на Земле, но и потому, что продолжительность жизни одного поколения микроорганизмов несравненно меньше, чем у всех других организмов. Огромное количество поколений бактерий прошло под действием времени и изменившихся условий среды и, естественно, эволюционная шлифовка их проведена очень тщательно. Микроорганизмы не только приобрели удивительную способность приспосабливаться к условиям внешней среды, но и в некоторых случаях могут приспосабливать эту среду к своим требованиям: подкислять или нейтрализовать и т.д. Микроорганизмы способны даже поддерживать температуру в определенных пределах. Благодаря своим поразительным адаптационным способностям, микроорганизмы приспосабливаются к новым условиям существования, появившимся в результате деятельности человека. Микроорганизмы не гибнут даже в условиях глубокого вакуума и при сверхнизких температурах. Они способны выдерживать пребывание в вакуумной камере при давлении 10-9 мм рт. столба с температурой от -40Љ до -160ЉС в течении 500 часов. Более того, их можно обнаружить в охлаждающих водных контурах атомных реакторов при невиданных в природе условиях радиации 500 и более рентген в час. Бактерии по способности противостоять высоким температурам, давлению и радиоактивному излучению оставляют далеко позади себя остальные формы жизни. Условия гидростатического давления в самых глубинных точках Мирового океана составляют 1100 атм (Мариинская впадина). Но даже там обнаруживаются представители мира микроорганизмов. Некоторые бактерии выдерживают давление 3000 атм в течение нескольких часов без потери жизнеспособности. Известно немало микроорганизмов, которые при недостатке питательных веществ и других неблагоприятных условиях образуют покоящиеся формы в виде спор или цист. В этом состоянии они могут находиться сотни и даже тысячи лет в ожидании хороших условий. Одной из природных сред обитания являются другие живые организмы. При этом микроорганизмы могут выступать как в роли паразитов, так и в роли организмов, выполняющих полезные функции. Например, огромный объем работы по переработке растительной пищи в желудке (рубце) жвачных животных проводят микроорганизмы, т.к. только эти уникальные организмы способны превращать целлюлозу в глюкозу, синтезировать витамины. Множество бактерий вступают в симбиотические отношения с растениями. Некоторые из них поселяются на листьях (эпифиты) и через устьица обмениваются факторами роста с растениями, другие, поселяясь на поверхности и в тканях корней (бактерии ризоплана, клубеньковые) снабжают растениями биологически активными веществами и помогают усвоению азота. На 1 грамм сухого веса корней приходится до 1 млрд бактерий азотфиксаторов. Кишечник человека также заселен множеством бактерий до 500 видов. Важнейшими положительными функциями обладают молочнокислые бактерии. Они образуют молочную кислоту, создавая тем самым неблагоприятные условия для развития гнилостных и болезнетворных бактерий. Молочнокислые бактерии и некоторые виды кишечной палочки продуцируют для макроорганизма необходимые витамины (В1, В6) и незаменимые аминокислоты (лизин, метионин). Известно, что оптимальное функционирование любой экосистемы во многом зависит от биоразнообразия живых организмов, составляющих ее трофические звенья. Огромную роль на всех трофических уровнях принадлежит микроорганизмам, и в частности бактериям. Они могут быть участниками, как процессов синтеза нового органического вещества, так и являются редуцентами, ответственными за процессы мацерации и деструкции органических тканей до простых минеральных соединений. Главный парадокс жизни, по мнению М.М. Камшилова (1974) заключается в том, что ее непрерывность обеспечивается процессами распада, деструкцией. Разрушаются сложные органические соединения, освобождается энергия, теряется запас информации, свойственный сложно организованным живым телам. В результате деятельности деструкторов, любая форма жизни неизбежно будет включаться в биотический круговорот. Поэтому с их помощью осуществляется естественная саморегуляция биосферы. Три свойства позволяют микроорганизмам играть столь важную роль: -- убиквитарность, или вездесущность -- возможность сравнительно быстро приспосабливаться к различным условиям; -- способность использовать в качестве источника углерода и энергии самые различные суб

Российской Федерации Нижегородский государственный университет им Н. И. Лобачевского Национальный исследовательский университет

Российской Федерации Нижегородский государственный университет им Н. И. Лобачевского Национальный исследовательский университет

Комментариев нет:

Отправить комментарий