Бактери гэдэг хүн бүрийн мэддэг ойлголт. Бяслаг, тараг авах, антибиотик, бохир ус цэвэрлэх - энэ бүгдийг нэг эст бактерийн биетүүд боломжтой болгодог. Тэдэнтэй илүү сайн танилцацгаая.
Бактер гэж хэн бэ?
Энэ зэрлэг ан амьтдын хаант улсын төлөөлөгчид бол эс нь цөмгүй организмууд болох прокариотуудын цорын ганц бүлэг юм. Гэхдээ энэ нь тэд удамшлын мэдээллийг огт агуулдаггүй гэсэн үг биш юм. ДНХ молекулууд нь эсийн цитоплазмд чөлөөтэй байдаг ба мембранаар хүрээлэгдээгүй.
Хэмжээ нь микроскоп буюу 20 микрон хүртэл байдаг тул бактерийг микробиологийн шинжлэх ухаан судалдаг. Эрдэмтэд прокариотууд нэг эстэй эсвэл колони болон нэгдэж болно гэдгийг тогтоожээ. Тэд нэлээд анхдагч бүтэцтэй байдаг. Бактери нь цөмөөс гадна бүх төрлийн пластид, Гольджи цогцолбор, EPS, лизосом, митохондри дутагдалтай байдаг. Гэсэн хэдий ч бактерийн эс нь амьдралын хамгийн чухал үйл явцыг гүйцэтгэх чадвартай байдаг: хүчилтөрөгч хэрэглэхгүйгээр агааргүй амьсгалах, гетеротроф ба автотроф тэжээл, бэлгийн бус нөхөн үржихүй, сөрөг нөхцөл байдлын үед цист үүсэх.нөхцөл.
Бактерийн ангилал
Ангилал нь өөр өөр шинж чанарт суурилдаг. Тэдний нэг нь эсийн хэлбэр юм. Тиймээс вибрионууд нь таслал хэлбэртэй, коккууд нь бөөрөнхий хэлбэртэй байдаг. Спираль нь спираль хэлбэртэй, савханцар нь саваа хэлбэртэй байдаг.
Үүнээс гадна эсийн бүтцийн онцлогоос хамааран бактерийг бүлэг болгон нэгтгэдэг. Жинхэнэ эсүүд нь өөрийн эсийн эргэн тойронд нялцгай капсул үүсгэх чадвартай бөгөөд тугнуудаар тоноглогдсон байдаг.
Цианобактери буюу хөх-ногоон замаг нь фотосинтез хийх чадвартай бөгөөд мөөгөнцөртэй хамт хагны нэг хэсэг юм.
Олон төрлийн бактери нь симбиоз буюу организмуудын харилцан ашигтай хамтын амьдрах чадвартай. Азот тогтоогч нь буурцагт ургамал болон бусад ургамлын үндэс дээр суурьшиж, зангилаа үүсгэдэг. Зангилааны бактери ямар үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг таахад хялбар байдаг. Тэд ургамлыг хөгжүүлэхэд зайлшгүй шаардлагатай агаар мандлын азотыг хувиргадаг.
Хоолны арга
Прокариотууд нь бүх төрлийн хоол хүнс авах боломжтой бүлэг организм юм. Тиймээс ногоон, нил ягаан бактери нарны энергийн ачаар автотрофоор хооллодог. Пластидууд байдаг тул тэдгээрийг янз бүрийн өнгөөр будаж болох боловч тэдгээр нь хлорофилл агуулсан байх ёстой. Бактерийн болон ургамлын фотосинтез нь үндсэндээ ялгаатай. Бактерийн хувьд ус нь зайлшгүй шаардлагатай урвалж биш юм. Электрон донор нь устөрөгч эсвэл устөрөгчийн сульфид байж болох тул энэ процессын явцад хүчилтөрөгч ялгардаггүй.
Томоохон бүлэг бактери нь гетеротроф буюу бэлэн органик бодисоор хооллодог. Ийм организмууд үхсэн организмын үлдэгдлийг хоол хүнс болонтэдний амьдралын бүтээгдэхүүн. Ялзах, исгэх бактери нь мэдэгдэж байгаа бүх органик бодисыг задлах чадвартай. Ийм организмыг бас сапротроф гэж нэрлэдэг.
Зарим ургамлын бактери нь бусад организмтай симбиоз үүсгэдэг: мөөгөнцөртэй хамт хагны нэг хэсэг бөгөөд азотыг тогтоогч зангилааны бактери нь буурцагт ургамлын үндэстэй харилцан ашигтай зэрэгцэн оршдог.
Хемотрофууд
Хемотрофууд нь өөр нэг хүнсний бүлэг юм. Энэ бол нарны энергийн оронд янз бүрийн бодисын химийн бондын энергийг ашигладаг нэг төрлийн автотроф тэжээл юм. Азот тогтоогч бактери нь ийм организм юм. Тэд зарим нэг органик бус нэгдлүүдийг исэлдүүлэхийн зэрэгцээ өөрсдийгөө шаардлагатай эрчим хүчээр хангадаг.
Азот тогтоогч бактери: амьдрах орчин
Азотын нэгдлүүдийг хувиргах чадвартай бичил биетүүд мөн адил аргаар тэжээгддэг. Тэднийг азотыг тогтоогч бактери гэж нэрлэдэг. Бактери хаа сайгүй амьдардаг ч энэ зүйлийн амьдрах орчин нь хөрс, эс тэгвээс буурцагт ургамлын үндэс юм.
Барилга
Зангилааны бактери ямар үүрэгтэй вэ? Энэ нь тэдний бүтэцтэй холбоотой юм. Азотыг тогтоогч бактери нь энгийн нүдэнд тод харагддаг. Буурцагт ургамал, үр тарианы үндэс дээр суурьшиж, тэд ургамлыг нэвт шингээдэг. Энэ тохиолдолд өтгөрөлт үүсч, дотор нь бодисын солилцоо явагддаг.
Азот тогтоогч бактери нь мутуалистуудын бүлэгт багтдаг гэдгийг хэлэх хэрэгтэй. Тэдний бусад организмуудтай зэрэгцэн орших нь харилцан ашигтай байдаг. ATФотосинтезийн явцад ургамал нь амьдралын үйл явцад шаардлагатай нүүрсустөрөгчийн глюкозыг нэгтгэдэг. Бактери ийм процесс хийх чадваргүй тул буурцагт ургамлаас бэлэн элсэн чихэр гаргаж авдаг.
Ургамал амьдрахын тулд азот хэрэгтэй. Байгальд энэ бодис маш их байдаг. Жишээлбэл, агаар дахь азотын агууламж 78% байна. Гэсэн хэдий ч энэ төлөвт ургамал энэ бодисыг шингээх чадваргүй байдаг. Азот тогтоогч бактери нь агаар мандлын азотыг шингээж, ургамалд тохиромжтой хэлбэрт шилжүүлдэг.
Гүйцэтгэл
Азот тогтоогч нян ямар үүрэгтэйг химотрофын азоспирилум нянгийн жишээнээс харж болно. Энэ организм үр тарианы үндэс дээр амьдардаг: арвай эсвэл улаан буудай. Энэ нь азот үйлдвэрлэгчдийн дунд тэргүүлэгч гэж нэрлэгддэг. Нэг га талбайд тэрээр 60 кг хүртэл энэ элементийг өгөх чадвартай.
Буурцагт ургамлын азотыг тогтоогч нян, тухайлбал үндэслэг иш, синоризобиум болон бусад нь бас сайн "ажилчид" юм. Тэд нэг га талбайг 390 кг жинтэй азотоор баяжуулах чадвартай. Олон наст буурцагт ургамлууд нь тариалангийн талбайн нэг га-д 560 кг хүртэл үржил шим хүртдэг азотын формацийн ялагч юм.
Амьдралын үйл явц
Амьдралын үйл явцын онцлогийн дагуу азотыг тогтоогч бүх бактерийг хоёр бүлэгт нэгтгэж болно. Эхний бүлэг нь нитрификаци юм. Энэ тохиолдолд бодисын солилцооны мөн чанар нь химийн өөрчлөлтийн гинжин хэлхээ юм. Аммони буюу аммиак нь нитрит болж хувирдаг - азотын хүчлийн давс. Нитритүүд нь эргээд нитрат болж хувирдаг.нь мөн энэ нэгдлийн давс юм. Нитрат хэлбэрээр азот нь ургамлын үндэс системд илүү сайн шингэдэг.
Хоёр дахь бүлгийг denitrifiers гэнэ. Тэд урвуу процессыг явуулдаг: хөрсөн дэх нитратууд нь хийн азот болж хувирдаг. Байгальд азотын эргэлт ингэж явагддаг.
Амьдралын үйл явц нь нөхөн үржихүйн үйл явцыг мөн багтаадаг. Энэ нь эсийн хоёр хуваагдлаар үүсдэг. Илүү бага тохиолддог - нахиалах замаар. Бактери ба бэлгийн үйл явцын онцлог шинж чанартай бөгөөд үүнийг коньюгаци гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд генетикийн мэдээллийн солилцоо явагдана.
Үндэс систем нь олон үнэ цэнэтэй бодис ялгаруулдаг тул түүн дээр маш олон бактер суурьшдаг. Тэд ургамлын үлдэгдлийг ургамал шингээх бодис болгон хувиргадаг. Үүний үр дүнд эргэн тойрон дахь хөрсний давхарга нь тодорхой шинж чанарыг олж авдаг. Үүнийг үндэслэг бүрхэвч гэж нэрлэдэг.
Бактерийн үндэс рүү орох зам
Үндэс системийн эдэд бактерийн эсийг нэвтрүүлэх хэд хэдэн арга байдаг. Энэ нь салст бүрхэвчийн эд эс гэмтсэний улмаас эсвэл эх эсүүд залуу байгаа газруудад тохиолдож болно. Үсний үндэсний бүс нь химиотрофуудын ургамал руу нэвтрэх зам юм. Цаашилбал, үндэс үс нь халдвар авч, бактерийн эсийн идэвхтэй хуваагдлын үр дүнд зангилаа үүсдэг. Халдвар авсан эсүүд нь ургамлын эдэд нэвтрэх үйл явцыг үргэлжлүүлэх халдварт утас үүсгэдэг. Дамжуулах системийн тусламжтайгаар бактерийн зангилаа нь үндэстэй холбогддог. Цаг хугацаа өнгөрөхөд тэдний дотор тусгай бодис гарч ирдэг -легоглобин.
Оновчтой үйл ажиллагаа илрэх үед зангилаа нь ягаан өнгөтэй болдог (легоглобин пигментийн улмаас). Зөвхөн легоглобин агуулсан бактери л азотыг тогтооно.
Химиотрофын ач холбогдол
Хөрстэй буурцагт ургамлыг ухаж авбал энэ газрын ургац сайн болно гэдгийг хүмүүс эртнээс анзаарсан. Үнэн хэрэгтээ мөн чанар нь хагалах явцад биш юм. Ийм хөрс нь ургамлын ургалт, хөгжилд зайлшгүй шаардлагатай азотоор илүү баялаг юм.
Хэрэв навчийг хүчилтөрөгчийн үйлдвэр гэж нэрлэвэл азот тогтоогч бактерийг нитратын үйлдвэр гэж нэрлэх нь зөв.
19-р зуунд эрдэмтэд буурцагт ургамлын гайхалтай чадварт анхаарлаа хандуулж байсан. Мэдлэг дутмаг байсан тул тэдгээрийг зөвхөн ургамалд хамааруулж, бусад организмтай холбоогүй байв. Навч нь агаар мандлын азотыг тогтооно гэж үздэг. Туршилтын явцад усанд ургасан буурцагт ургамал энэ чадвараа алддаг болохыг тогтоожээ. 15 гаруй жилийн турш энэ асуулт нууцлаг хэвээр байна. Энэ бүхнийг амьдрах орчныг нь судлаагүй азотын нян хийсэн гэж хэн ч таамаглаагүй. Энэ нь организмын симбиозд байгаа нь тогтоогдсон. Зөвхөн буурцагт ургамал ба бактери нийлээд ургамлын нитратыг бий болгож чадна.
Одоо эрдэмтэд буурцагт ургамлын гэр бүлд хамаарахгүй ч азотыг тогтоогч нянтай симбиоз үүсгэх чадвартай 200 гаруй ургамлыг эрдэмтэд тогтоожээ. Төмс, сорго, улаан буудай зэрэг нь үнэ цэнэтэй шинж чанартай байдаг.
