Toate mediul biosferă literalmente impregnat cu microorganisme: acestea sunt în sol, apă, aer, acestea pot fi găsite în partea de jos a oceanului și cea mai adâncă pe vârfurile munților, în deșert deserturi calde și gheață din Antarctica. Acestea se găsesc în canalizările forestiere și în evacuările de întreprinderi chimice, există bacterii radiorezistente în sistemele de reactoare nucleare. Ubicuitatea microbilor se explică prin capacitatea lor unică de a găsi și utiliza cele mai nesemnificative surse de energie, carbon și azot pentru viața lor. Diversitatea genetică colosală determină adaptarea surprinzătoare a microbilor la condițiile de habitat, ceea ce este dezastruos pentru orice altă ființă vie. Activitatea vitală extrem de intensă a unui număr mare de microorganisme este cel mai important factor în asigurarea echilibrului dinamic al biosferei terestre.
Principalele habitate ale microorganismelor în natură - sol, alimente, aer, animale și plante. Omogenul uman și membranele mucoase care comunică cu mediul extern sunt colonizate dens de microbi. După cum am arătat mai sus, microorganismele trăiesc în mod obișnuit sub forma unor asociații complexe - biocenoze, reprezentate de specii diferite. Menținerea relațiilor evolutive dintre speciile individuale, precum și între biocenoze și mediul extern este extrem de importantă pentru existența întregii împărății procariote. bacterii.
Se dovedește că bacteriile pot furniza în mod independent funcțiile de bază ale materiei vii, care sunt necesare pentru existența viitoare a cochiliei biosferei a planetei noastre. Acestea includ: energia, concentrarea, distrugerea și funcțiile care formează mediul.
Numai datorită activității active a bacteriilor, natura închisă a ciclului de azot și carbon este realizată ca elemente constructive obligatorii ale biosferei. Dacă celulele procariote (bacterii) dispar pe Pământ și rămân numai organisme eucariote (plante și animale), viața biospherică va înceta în curând. Din fericire, aceasta nu se va întâmpla, pentru că microbii se adapteze foarte repede la efectele negative ale producției și a altor activități umane, generatoare de rezistență chiar și la acei compuși chimici care nu se găsesc în natură.
Se crede că formarea biosferei a avut loc acum 3 miliarde de ani, când singurii locuitori ai pământului erau bacterii procariote. Ei au participat activ la formarea biosferei planetei în combinație cu fenomenele geologice și atmosferice. În epoca actuală, Pământul este populat cu o varietate de specii de plante, animale, ciuperci, alge. Cu toate acestea, microorganismele continuă să joace un rol dominant în funcționarea biosferei. Ei sunt implicați activ în furnizarea de cicluri biogeochimice de ciclare a materiei și a energiei.
După cum se știe, animalele și plantele sintetizează mult mai multe substanțe organice decât se pot mineraliza sau cu ajutorul unor factori abiogeni. Se produce potențialul "efectului de stocare" al unor astfel de elemente biogene, cum ar fi azotul, carbonul, sulful, fosforul, cu o scădere a cifrei lor de afaceri. Teoretic, viața de pe Pământ ar putea să dispară din cauza lipsei de material constructiv, dacă nu ar exista microorganisme capabile să despartă toate substanțele organice, inclusiv cele sintetizate de animale și plante. În plus, microbii efectuează în mod independent sinteza și descompunerea biomasei proprii la elementele originale. Se pare că nu există substanțe organice în natură care să nu fie distruse de microorganisme.
Rolul microbilor în ciclul de azot și carbon
Sub ciclul natural al substanțelor, lanțul transformărilor elementelor chimice, din care sunt construite ființele vii, este înțeles ca un proces continuu. Echilibrul dinamic și stabilitatea biosferei planetei depind de furnizarea neîntreruptă de energie solară și de circulația constantă a carbonului, oxigenului, azotului, sulfului și fosforului. În general, aceste procese arată așa. organisme fotosintetice (plante superioare și alge unicelulare) a fost transformată și alte substanțe C02 anorganice în glucoză și alți compuși organici, care sunt o sursă de energie pentru toate organismele. Organismele fotosintetice în sine sunt hrana unui kilometru de animale.
În acest caz, elementele biogene de bază sunt conservate în stare organică și sunt materialele de construcție pentru celulele și țesuturile în curs de dezvoltare ale animalelor. Reziduurile care conțin proteine de animale și plante moarte sunt descompuse de microorganisme în procesul de dezintegrare, mineralizând compușii anorganici. În această formă sunt din nou disponibile pentru organismele fotosintetice. cicluri biogeochimice ciclu de azot, carbon, sulf, fosfor și alte elemente formate în primele zile ale vieții pe pământ este acum operat și când principalele plante de oțel producător de biomasă și principalele sale mineralizator - microorganisme.
Numai bacteriile din sol de fixare a azotului sunt capabile să utilizeze direct azotul molecular al aerului ca material pentru propriile sale proteine. Plantele mai mari pot utiliza azot numai sub forma compușilor săi - săruri de amoniu, nitrați. Bacteriile transformate proteine ammonifiers în săruri de amoniu și amoniu (azot de mineralizare) bacterii nitrificatoare transforma sarea de amoniu într-o sare de acid azotic, iar bacteriile denitrofikatory reduce din nou azot molecular. Provocata de degradarea bacteriană a compușilor organici azotați - aceasta este esența procesului de degradare, descompunerea substanțelor organice cu azot liber corespunzătoare - esența procesului de fermentație.
Rotarea este procesul de amonificare a proteinelor ca rezultat al hidrolizei lor enzimatice sub influența microbilor predominant anaerobi. Produsul final al hidrolizei și dezaminării proteinelor din aminoacizi este NH3. În funcție de compoziția proteinei și a potențialului enzimatic al bacteriilor putrefactive, mineralizarea substanțelor proteice poate fi completă sau incompletă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: