Descompunerea celulozei. Celuloza este cel mai obișnuit compus organic în natură. Compoziția sa cuprinde mai mult de 50% din totalul carbonului organic. Celuloza este sintetizată în principal de plante superioare, în organismul cărora aceasta variază de la 40 la 70%. Din organismele inferioare unele ciuperci sunt capabile să sintetizeze celuloza, iar printre procarioti sunt anumite specii de bacterii de acid acetic (Acetobacter xylinum).
Descompunerea celulozei joacă un rol principal în ciclul de carbon, deoarece acest proces asigură revenirea în atmosferă a volumului de CO2. Odată cu descompunerea celulozei în sol este asociată cu formarea substanțelor humice și formarea structurii solului.
Prin chimie, celuloza este o homopolizaharidă moleculară ridicată, constând din reziduuri de glucoză. Într-o moleculă de celuloză poate conține de la 300 la 3000 sau mai multe molecule
D-glucoză. Moleculele de celuloză sunt strâns legate la fasciculele de microfibrili care formează fibra.
Descompunerea celulozei are loc prin hidroliza enzimatică în mai multe etape. Inițial, sub acțiunea enzimei de celulază, celuloza insolubilă în apă este transformată în celobioză. Celobioză suplimentară, enzima B-glicozidază se împarte până la glucoză:
Glucoză aerobioză oxidat la bioxid de carbon și apă, și fermentat în condiții anaerobe pentru a forma acizi organici (acetic, succinic, butiric, lactic, acid formic), gaz de alcool etilic (CO și hidrogen). Compoziția produselor finale este determinată de speciile de microorganisme, ceea ce conduce procesul de fermentație.
În condiții aerobe, microorganismele de descompunere celuloza sunt diferite grupe taxonomice. În solurile forestiere acide rol de lider în descompunerea așternutului celulozei aparține fungilor aparținând genurilor Trichoderma, Fusarium, Myrothecium, Penicillium, si altele. In livrarea myxobacteriei stepă și luncă solurilor, descompunerea celulozei se realizează în principal Archangium și Polyangium, livrare tsitofagi Cytophaga și Sporocytophaga, precum și bacterii aparținând genurilor Vibrio, Achromobacter, Pseudomonas și Bacillus. În plus față de o varietate de bacterii și fungi în procesul de descompunere aerobă a celulozei participa aktinomitsenty, cei mai activi reprezentanți din genurile Streptomyces, Micromonospora, Streptosporangium.
Descompunerea anaerobă a celulozei este efectuată exclusiv de bacterii, marea majoritate a acestora aparțin genului extins Clostridium. Un reprezentant tipic al bacteriilor care distrug celuloza anaerobă este Cl. Omelianskii, izolat și studiat în 1902 VL. Omelyanskii. Acest microb are forma unei tije lungi subțiri, într-o cultură tânără este mobilă, cu îmbătrânire ea formează un spori pe unul din stâlpii celulei, luând forma caracteristică a copacului. Cl. Omelianskii este un mezofil, temperatura de creștere optimă este de 30-40 de grade. Printre bacteriile anaerobe de distrugere a celulozei se numără și specii termofile, care se dezvoltă cel mai bine la o temperatură de 60-65 de grade. Termofilele includ Cl. Termocelul, care se remarcă din pre-boabe și siloz, precum și din masele de încălzire a gunoiului de grajd și a compostului.
Bacteriile care distrug celuloza locuiesc in tractul digestiv al ierbivorelor. Deci, în rumenul animalelor rumegătoare, participarea activă la descompunerea celulozei este luată de bacteriile Ruminococcus flavefaciens și Cl. cellobioparum.
O varietate de microorganisme implicate în descompunerea celulozei, determină amploarea acestui proces natural care apar într-o varietate de condiții de mediu, la diferite temperaturi și umiditate, în condiții aerobe și anaerobe la alcalin și la pH acid.
Descompunerea hemicelulozei. În natură, hemiceluloza este pe locul al doilea după celuloză. Acesta face parte din substanța intercelulară a țesuturilor vegetale și este o componentă de susținere a lemnului. În lemn de esență tare, hemiceluloza este de până la 25%, în lemn de conifere - 12%. Hemiceluloza poate sintetiza, de asemenea, unele dintre organismele inferioare. În drojdii și ciuperci, hemiceluloza este o parte a polizaharidelor extracelulare.
Dintr-un punct de vedere chimic hemicelulozei sunt polizaharide complexe ale căror molecule conțin pentoze (xiloză, arabinoză), hexoze (glucoză, manoză, galactoză) și acid uronic (acid glucuronic).
În natură, în descompunerea hemicelulozei implică mai multe microorganisme sunt capabile să sintetizeze enzime xilanază. Xilanzei găsit în drojdie (Trichosporon), fungi (Aspergillus, Rhizopus, Fomes, Polyporus, etc ..), Majoritatea celulozei bacteriene (Clostrridium, Cytophaga, Sporocytophaga, Vibrio, Bacillus). enzime xilanzei catalizează degradarea polizaharidic molecula hemiceluloza la zaharuri, care sunt oxidate sau fermentate la produsele finite. Hemiceluloză diferite organisme vegetale variază foarte mult în compoziția lor chimică și, prin urmare, descompunerea acestora în sol are loc la viteze diferite și depinde în mare măsură de condițiile de mediu (temperatură, umiditate, pH, aerare, etc.).
Articole similare
-
În medicina de ciocolată au fost găsite substanțe care cauzează cancer
-
Este util pentru proprietăți karkade, substanțe, cât de multe pot, rețete
-
Ciclul de substanțe și fluxuri de energie în agroecosisteme - stadopedia
Trimiteți-le prietenilor: