Використання енергії неорганічних субстратів літотрофами. Особливості дихання ланцюга літотрофів - Биология и естествознание реферат
Главная
Биология и естествознание
Використання енергії неорганічних субстратів літотрофами. Особливості дихання ланцюга літотрофів
Основна характеристика літотрофів - мікроорганізмів, що використовують неорганічні речовини у якості відновлюючих агентів для біосинтезу. Енергетичний метаболізм бактерій. Класифікація літотрофних бактерій. Роль літотрофних мікроорганізмів у природі.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Розглянемо протікання окислювально-відновних реакцій у групі хемолітотрофів. Ці прокаріоти нечисленні по видовому складі, але широко поширені в природі (в основному в морях і ґрунті) і грають винятково важливу роль в екосистемах і біосфері.
Нагадаємо, що окислювально-відновні реакції являють собою процеси переносу електронів від донора (відновника) до акцептора (окислювачу).
Донорами електронів в окислювально-відновних процесах, здійснюваних хемолітотрофами, можуть служити деякі неорганічні з'єднання (наприклад, H2S, NO2, NH3, Fe2+), а також молекулярний водень Н2 і сірка S. Хемолітотрофи здатні створювати необхідні їм як їжа органічні речовини, використовуючи енергію, що виділяється при окислюванні зазначених неорганічних з'єднань. Тому їх називають також хемосинтезуючими бактеріями. Сам процес "безсонячного" синтезу органічних речовин, здійснюваний цими мікроорганізмами, одержав назву хемосинтезу. Його відкрив в 1887 році російський мікробіолог С.Н. Виноградский (1856-1953).
Серед хемосинтетиків варто назвати залізобактерії, бактерії, що окисляють водень і монооксид вуглецю, сіркобактерії, азотфіксуючі бактерії, нітрифікатори й денітрифікатори, метанутворюючі бактерії й деякі інші [3].
В основі життєдіяльності залізобактерій лежить окислювання двовалентного заліза в тривалентне.
Наприклад, бактерії роду лептотрикс (Leptothrіx) черпають енергію з наступного процесу:
4FeCO3 + O2+ 6H2O = 4Fe (OH) 3+ 4CO2 + E
Молекулярний водень, що утвориться в результаті ряду процесів (вулканічна діяльність, електрохімічна корозія металів, відновлення протонів і т.д.), здатні окисляти киснем бактерії з родів гідрогемонас (Hydrogemonas), псевдомонас (Pseudomonas) і ін.
Деякі бактерії окисляють монооксид вуглецю до диоксида.
Елементарну сірку, а також сульфіди, тіосульфати й сульфіти окисляють до сульфатів бактерії роду тиобациллюс (Thіobacіllus):
Діяльність сіркобактерій - одна з основних рушійних сил круговороту (біогеохімічного циклу) сірки в біосфері.
Дуже важливу функцію фіксації атмосферного азоту виконують азотфіксуючі бактерії роду азотобактер (Azotobacter):
Нітрифікуючі бактерії окисляють у дві стадії аміак до азотної кислоти. Першу стадію здійснюють бактерії роду нітрозомонас (Nіtrozomonas):
Азотисту кислоту окисляє до азотної кислоти нітробактер (Nіtrobacter)
Процеси нітрифікації займають центральне місце в круговороті азоту в біосфері. Їхня інтенсивність свідчить про ступінь завершеності процесів мінералізації в екосистемах.
Всі перераховані вище групи хемолітотрофів як кінцевий акцептор електронів (і водню) використають молекулярний кисень. Це так називані аероби.
Існують хемолітотрофи, які як окислювачі можуть використати не тільки кисень, але й деякі неорганічні з'єднання, наприклад нітрати або сульфати. Це - анаероби.
Розглянемо кілька прикладів окислювально-відновних процесів, здійснюваних анаеробами.
Нітрати як окислювач використає, наприклад, кишкова паличка (Echerіchіa colі), внаслідок чого вона може існувати в анаеробних умовах:
Сіркобактерії в анаеробних умовах використають як окислювач сірки нітрат-іон:
5S + 6HNO3 + 2H2O = 5H2SO4 + 3N2 + 109,2 кДж
Бактерії Mіcrococcus denіtrіfіcans для відновлення нітратів використовують молекулярний водень:
Реакції денітрифікації, що замикають цикл азоту в біосфері, показують, як молекулярний азот повертається в атмосферу. Бактерії роду десульфовібріо (Desulfovіbrіo) одержують енергію, використовуючи як окислювач сульфат-іони:
Цей процес у природі має немаловажне значення. Завдяки йому в товщах морів й океанів формуються шари, що містять у більших кількостях сірководень (наприклад у Чорному морі). Метанутворюючі бактерії здатні перетворювати вуглекислий газ у метан.
Щорічно близько 8 млрд. тонн метану утвориться саме цим шляхом. Ці бактерії використають для одержання біогаза з різних органічних відходів, а також в очисних спорудженнях.
Цікаво відзначити, що одним з головних джерел біогенного метану вважається розведення великої рогатої худоби, у шлунку якого (рубці) живуть метанутворюючі бактерії.
Життєдіяльність деяких хемотрофів може створювати й серйозні екологічні проблеми. Так у результаті діяльності Thіobacіllus ferrooxіdans, що окисляють ферросульфід (мінерал пірит), у значних кількостях утвориться сірчана кислота.
Вода, що випливає із занедбаних залізорудних шахт, може мати рн<2 і тим самим створювати погрозу кислотного забруднення прилеглих водойм.
Потрібно підкреслити, що головна роль хемотрофів полягає в тім, що вони являють собою найважливішу сполучну ланку в загальній системі функціонування біосфери.
Родючість ґрунту - це результат життєдіяльності бактерій. Вони руйнують трупи тварин, залишки корінь, стебел і листів рослин і перетворюють ця органічна речовина в родючий ґрунтовий гумус, або перегній.
Бактерії беруть активну участь у процесах формування земної кори, в утворенні осадових гірських порід, покладів нафти, вугілля, металів й інших корисних копалин.
літотроф мікроорганізм метаболізм біосинтез
Вони досить швидко пристосовуються до несприятливих умов існування. Так психрофіли здатні розмножуватися навіть у льодах Антарктиди. Термофіли можуть розвиватися при температурі 80-100 градусів.
У цілому прокаріоти живуть практично скрізь: у воді, ґрунті, повітрі, у травних трактах тварин й ін. багатовікові льодовики Антарктиди, вічна мерзлота Чукотки, що киплять гідротермальні джерела, найглибші западини Світового океану й навіть води охолодних контурів ядерних ректорів заселені цими організмами.
1. Атабеков И.Г. Практикум по общей вирусологии. - М.: Из-во Московского университета, 1981. - 191 с.
2. Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. - К: Либідь, 1993. - 303 с.
3. Бойко А Л. Экология вирусов растений. - К.: Вища шк., 1990. - 165 с.
4. Бондаренко Н.В. Биологическая защита растений. - М.: Агропромиздат, 1987. - 278 с.
5. Борьба с вирусными болезнями растений. / Под ред. Х. Кеглер. М.: Агропромиздат. - 1986. - 326 с.
6. Будзанівська І.Г., Поліщук В.П., Тивончук Т.П., Бойко А.Л. Зв'язок між наявністю антигенів фітовірусів в грунті, структурою грунтів та екологічним станом зовнішнього середовища // Вісник аграрної науки. - 1998. - №9. - С 61-63.
7. Вавилов Н.И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям. - М: Наука, 1986. - 520 с.
8. Векірчик К.М. Практикум з мікробіології: Навч. посібник. - К.: Либідь, 2001. - 144 с.
9. Вершигора А.Ю., Бранцевич Л.Г., Василевская И.А. и др. Общая микробиология. - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1988. - 342 с.
10. Вирощування екологічно чистої продукції рослинництва. /Под ред. Дегодюка Е.Г. - К.: Урожай, 1992. - 318 с.
11. Віруси і вірусні хвороби бобових культур на Україні. / Московець СМ., Краев В.Г., Порембська Н.Б. та ін. - К.: Наукова думка 1971. - 136 с.
12. Вірусні та мікоплазмові хвороби польових культур. / Під ред. Ж.П. Шевченко. - К.: Урожай, 1995. - 304 с
13. Вірусні хвороби сільськогосподарських культур/ Московець С.Н., Бобирь А.Д., Глушак Л.Е. / Під ред. Бобиря А.Д. - К.: Урожай, 1975. - С.72-80.
14. Власов Ю.И. Вирусные и микоплазменые болезни растений. - М.: Колос, 1992. - 207 с.
15. Власов Ю.И., Ларина Э.И. Сельскохозяйственная вирусология. - М.: Колос, 1982. - С.150-156.
16. Генкель Л.А. Микробиология с основами вирусологии. - М.: Просвещение, 1974. - 270 с.
17. Гиббс А., Харрисон Б. Основы вирусологии растений: Пер. с англ. - М.: Мир, 1978. - 430 с.
18. Гнутова Р.В. Серология и иммунохимия вирусов растений. - М.: Наука, 1993. - 300 с.
19. Груздева Л.П., Яекин А.А. Почвоведение с основами геоботаники. - М.: Агропромиздат, 1991. - 448 с.
20. Гусев М.В., Минова Л.А. Микробиология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. - 448 с.
21. Ижевский С. С, Гулий В.В. Словарь по биологической защите растений. - М.: Россельхозиздат, 1986. - 223 с.
22. Максимов Н.А. Краткий курс физиологии растений, 1958
23. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. - М.: Агропромиздат, 1987. - 368 с.
Характеристика генетичного апарату бактерій. Особливості їх генів та генетичної карти. Фенотипова і генотипова мінливість прокаріот. ДНК бактерій. Генетичні рекомбінації у бактерій: трансформація, кон’югація, трансдукція. Регуляція генної активності. курсовая работа [44,8 K], добавлен 21.09.2010
Бактерії як велика група одноклітинних мікроорганізмів, які характеризуються відсутністю оточеного оболонкою клітинного ядра. Основні шляхи переносу ДНК у бактерій. Види зелених водоростей та їх екологічне значення. Основні екологічні функції бактерій. реферат [35,5 K], добавлен 13.01.2010
Аналіз генетичних особливостей мікроорганізмів. Нуклеоїд як бактеріальна хромосома. Плазміди та епісоми як позахромосомні фактори спадковості. Практичне використання знань з генетики бактерій. Способи генетичної рекомбінації. Регуляція експресії генів. курсовая работа [1,8 M], добавлен 28.03.2014
Характеристика бактерій Rhodobacter sphaeroides, історія винайдення та етапи вивчення. Морфологічні ознаки клітин, особливості їх будови та генетики, екологія та фізіолого-біохімічні ознаки. Поновлювальні джерела енергії. Можливе використання бактерій. курсовая работа [2,8 M], добавлен 06.10.2014
Морфологія, фізіологія, метаболізм, генетика та антигени бактерій родини Enterobacteriaceae. Патогенність і токсиноутворення, резистентність, патогенез бактерій. Профілактика і лікування захворювань викликаних бактеріями родини Enterobacteriaceae. курсовая работа [3,2 M], добавлен 09.06.2011
Основні концепції виду в бактеріології. Особливості визначення систематичного положення мікроорганізмів. Значення морфологічних властивостей в сучасній систематиці мікроорганізмів. Механізм ідентифікації мікроорганізмів на основі морфологічних ознак. курсовая работа [5,8 M], добавлен 30.01.2016
Суть процесу перетворення азоту мікроорганізмами. Характеристика бульбочкових бактерій та вільноживучих азот-фіксаторів. Опис процесів амоніфікації, нітрифікації, денітрифікації. Особливості використання бактеріальних препаратів в сільському господарстві. курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.09.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Використання енергії неорганічних субстратів літотрофами. Особливості дихання ланцюга літотрофів реферат. Биология и естествознание.
Реферат: Громадська думка і ЗМІ та їх вплив на забезпечення законності та профілактики правопорушень у службовій діяльності працівників міліції
Отчет По Практике Юриста Гражданское Право
Курсовая работа по теме Обработка экспериментальных данных по методу наименьших квадратов
Дипломная работа: Формирование лояльности потребителей услуг на рынке делового туризма
Математические модели, методы и средства обработки информации при управлении жилищно-коммунальным хозяйством региона
Сочинение С Приставкой Пол
Реферат: Массовые формы стихийного поведения
Реферат: Понятие политической системы
Памятка Сочинение Егэ
Реферат На Тему Источники И Пути Экономического Роста. Экономика В Современном Периоде (На Примере Отдельных Стран)
Контрольная работа по теме Семейный бюджет, источники его формирования
Курсовая работа: Анализ источников формирования и направлений использования финансовых ресурсов на примере страховой
Контрольная работа по теме Маркетинговое исследования рынка строительства жилой недвижимости
Пример Эссе По Аудиту
Реферат: на тему: Альтернативы послевоенного развития СССР
Сочинение Миниатюра Золотая Осень 6 Класс
Использование сказки для диагностики формирования полоролевых стереотипов у детей
Контрольная работа по теме Планирование производственно-хозяйственной деятельности
Обезболивание Общее Обезболивание Местное Обезболивание Реферат
Как Писать Сочинение По Фразе
Физиолого-гигиеническая характеристика условий труда рабочих горячего цеха машиностроительного предприятия - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда реферат
Биоиндикация почвы по беспозвоночным - Биология и естествознание реферат
Анализ лекарственных растений, внесенных в Красную книгу Российской Федерации - Биология и естествознание дипломная работа