Карактеристики на нитрификационите бактерии (нитрификатори)

Живите организми се поделени на автотрофи и хетеротрофи според видот на исхраната. Вторите самостојно градат нови елементи од јаглерод диоксид и други неоргански материи. Нитрификационите бактерии се добро позната форма на живот, која често се користи во секојдневниот живот и во домаќинствата. Овие видови се вклучени во уредите за чистење на аквариум.

Главна карактеристика

Изворите на енергија кои ги поддржуваат условите за живот на организмите ја одредуваат нивната поделба на фотоавтотрофи и хемоавтотрофи, кои зависат од сончевата енергија и минералните компоненти. Во зависност од оксидирачкиот агенс на хемоавтотрофот, водородните и нитрификационите бактерии се ослободуваат сулфур и железни бактерии.

Цел и класификација

На почетокот на 19 век, научниците докажаа дека нитрификацијата припаѓа на биологијата. За да го направат ова, тие додадоа хлороформ во отпадната вода.

Меѓу автотрофите кои произведуваат сложени органски материи од едноставни неоргански молекули, познати се организми кои користат енергија. Тоа се алги, бактерии кои произведуваат органска материја од јаглерод диоксид и вода. Присуството на автотрофи се должи на присуството на кислород и ниската влажност.

Меѓу бактериите се идентификувани организми кои добиваат енергија од оксидација и редукција (хемоавтотрофи). Во однос на физиолошките, биолошките и хемиските својства и значење, овие микроскопски организми се од интерес за одредени области од земјоделството.

За време на студијата, процесот на оксидација на амонијак беше завршен. Виноградски ги подели нитрификаторите на бактерии кои ја вршат првата фаза од овој процес (оксидација на амониум во азотна киселина), а втората, претворање на оваа киселина во азотна киселина. Грам-негативните бактерии се класифицирани како нитробактерии.

Претставници на првата фаза на Нитро:

• Сомонас (Сомонас);
• Социстис (Sosystis);
• Солобус (Солобус);
• Соспира.

Видот Somonas е повеќе изучуван, иако се чини дека создавањето на вистински култури е тешко. Клетките се овални по форма, се множат со формирање на ќерки прокариоти од матичната клетка. Како резултат на развојот на микроорганизми во течен медиум, постојат подвижни форми со неколку флагели и неподвижни зоогли.

Nitrosostis се карактеризираат со тркалезна форма, со големина до 2 микрони. Некои претставници достигнуваат 10 микрони. Движете се благодарение на еден флагел, формирајте зоогла и цисти. Нитросолобус е еднаков на 1-1,5 * 1-2,5 микрони. Клетките се поделени на делови и затоа надворешниот облик е неправилен.

Нитрозоспираните клетки се во облик на прачка или се виткаат, со големина од 0,9-1 * 1,5-2,60 микрони, имаат до 5 флагели.

Нитро бактерии од фаза II:

• Бактерија
• Спина (назад);
• Кока.

Штетното дејство на органските материи врз хемоавтотрофните организми е забележано и во истражувањето на научниците. Тие не користат егзогени органски елементи и се нарекуваат облигациони автотрофи. Индивидуалните соединенија можат да се користат од бактерии со ограничени можности.

Растот на Nitrobacter се подобрува во присуство на квасец автолизат нитрит, пиридоксин, глутамат и серин, доколку се внесат во медиумот во слаба концентрација.

Главната структура на нитрификаторите:

• Формиран систем на мембрани во форма на оџак во центарот на ќелијата, во средината.
• Структура слична на чаша, составена од неколку листови.

Нитробактериските клетки изгледаат како круша. Репродуцирајте со пупки. Информациите за бактериите Нитроспина и Нитрококус се ограничени.

Во однос на структурата на клетките, проучуваните бактерии се слични на другите грам-негативни микроорганизми. Некои имаат формирано системи на внатрешни мембрани кои формираат оџак во средината на клетката (Nitrosocystis), се поставени паралелно со цитоплазматската мембрана (Nitrosomonas) или формираат структура на слоеви слична на чаша (Nitrobacter Vinogradsky). Кислородот е неопходен за оксидација на амониум во азотна киселина:

Nitrobacter и Nitrosomonas ги реконституираат нитритите со амониум. Заедно со нитрифицираните хемотрофи, постојат и хетеротрофи кои имаат слични процеси. Тие вклучуваат габи од родот Fusamm и бактерии Alcaligenes, Sorinebacterium, Achromoba-kter, Pseudomonas, Arfrobakter. Нокардијата го оксидира амониумот за да создаде хидроксиламин, нитрити и нитрати. Како резултат на тоа, се формира хидроксамична киселина.

Азотот е суштинска состојка на нуклеинската киселина и протеинот. Големините на хетеротрофната нитрификација се огромни. Се создаваат производи со токсични, отровни, канцерогени, мутагени и хемотерапевтски ефекти. Поради оваа причина, многу внимание е посветено на проучувањето на процесот и разјаснувањето на неговото значење за хетеротрофните култури.

Формирањето на хемиски соединенија за создавање енергија е хемосинтеза преку која клетките растат и се развиваат. Хемоавтотрофните типови се вообичаени по природа и се забележани во почвата и во водните тела. Процесите што ги произведуваат се спроведуваат во огромен обем и имаат најважно значење во азотниот циклус.

Научниците од минатиот век веруваа дека перформансите на нитрификаторите ја збогатуваат почвата, бидејќи тие го трансформираат амониумот во нитрати, кои лесно се апсорбираат од растенијата, а исто така ја зголемуваат апсорпцијата на минералите. Растенијата, кои асимилираат амониум азот и амониумови јони, подобро се складираат во почвата отколку нитратите. Создадените нитрати го закиселуваат живеалиштето, го осиромашуваат составот на почвата во однос на количината на азот.

Исхрана на микроорганизми

Нитрификационите бактерии се автотрофни, бидејќи не користат егзогени органски материи. Базата со автолизат од квасец, серин и глутамат во мала концентрација влијае на растот на бактериите. Ова се должи на нитритот во хранливата средина. Оксидацијата на ацетатот се намалува, но додавањето на неговиот јаглерод во протеините, амино киселините и другите компоненти се зголемува.

Како резултат на спроведените студии, добиени се информации дека бактериите се префрлаат на хетеротрофична исхрана.

Живеалиште и опасност

Нитрификационите бактерии се вообичаени во околината. Тие се присутни во почвата, различни супстрати и водни тела. Процесот на нивното функционирање дава значаен придонес во општата фаза на движење на азот во природата.

Нитрификаторите живеат во едноставна минерална средина која содржи оксидирачки супстрат во форма на амониум, нитрити и јаглерод диоксид.

Во околниот свет, микроорганизмите обработуваат неоргански материи и создаваат услови за исхрана на растенијата во почвата. Флората е извор на енергија за животните. Човекот јаде растенија и животни. Остатоците од виталната активност на флората и фауната служат како храна за бактериите. Циклусот е затворен.

Микроорганизам како што е Нитросоцистис е изолиран од водите на Атлантикот. Припаѓа на облигационите галофили и живее во солена средина. рН (реакција на водород) за раст на бактериите е 8,7, а оптималната е 7,5.

Меѓу видовите Somonas, постојат типови кои имаат температурен режим на 26 или околу 40 ° C, и видови кои брзо растат на 4 ° C. Поволна клима е живеалиштето (вода) 24-27 степени. Мора да има стабилно снабдување со кислород и присуство на водена вегетација.

Наједноставните бактерии се класифицирани како задолжителни аероби. За оксидација на амониум во азотна киселина и азотна киселина во азотна киселина, потребен им е кислород. Живеалиштето не смее да содржи органски соединенија. Студиите го потврдија деструктивниот ефект на гликозата, хербицидите, уреата, пептонот, глицеринот и другите органски материи врз бактериите.

Некои соеви на нитробактерии, во присуство на органска компонента, оксидираат амониум, создавајќи хидроксиламин, нитрити и нитрати. Како резултат на ваквите реакции, се појавуваат хидроксамични киселини. Бактериите го спроведуваат процесот на нитрификација на различни соединенија кои содржат азот.

Волуменот на хетеротрофична нитрификација под посебни околности може да биде катастрофален. Опасноста е дека се формираат токсини, мутагени и канцерогени.

Примена во различни области

Употребата на нитрифицирачки бактерии во различни области носи свои предности и недостатоци. Микроорганизмите создаваат поволни услови за риби кои живеат во аквариум, збогатување на почвата, како и земјоделски процеси.

Биолошки филтер за аквариум

Нитробактериите играат важна улога во конверзијата на токсичниот амонијак во нитрати. Ова е важно кога започнувате нов аквариум. Овие микроорганизми сочинуваат мал дел од бактериите и се биофилтри. Тие напредуваат на која било површина (филтер медиум, почва или растенија). Ако алги има голема количина во аквариумот, тогаш аквариумот целосно се смета за биофилтер. Важно е да се создаде поволна средина за раст на корисни бактерии.

Недостатокот на кислород, вишокот на јаглерод диоксид, намалената pH вредност и употребата на средства за дезинфекција може да ја намалат бактериската популација во аквариумот. Нитрификационите бактерии на растенијата ги лишуваат алгите од исхраната. За време на подготовката на резервоарот за употреба се применуваат живи бактерии за аквариумот.

Важноста на микроорганизмите е голема, бидејќи ја прочистуваат водата од нечистотии, биолошки и органски остатоци, седименти и измет. Затоа, микрофлората во резервоарите каде што живеат е идеална.

Нитрификационите бактерии се главните средства за чистење на живеалиштата на рибите и школките. Тие активно се репродуцираат во средина заситена со амониум, нитрити, азот и амонијак.

За лансирање на аквариумот се користат препарати од брендот „Сера“ кои содржат живи нитрификатори и вулканска прашина - беспрекорна средина за брза репродукција и раст. Овој супстрат се таложи на дното и станува дел од почвата. Неколку бактерии го колонизираат аквариумот одеднаш.

Повеќето производи доставени во специјализирани продавници за домашни миленици содржат култури на хетеротрофни бактерии.

Значење за земјоделството

Со цел да се зголемат приносите, земјоделците користат секакви ѓубрива кои содржат бактерии кои нитрифицираат.

Почвата е идеална подлога за процесите на раст, размножување на растенијата и живите организми, затоа е важно да се одржува нејзината правилна содржина и сложен состав.

Биолошки третман на почвата се врши со природни средства за чистење - нитрифицирачки бактерии. Не им треба пристап на супстанции од надворешното опкружување - тие можат да ги произведуваат автономно. На пример, на автотрофните зелени растенија им е потребна сончева светлина, но нитробактериите се рамнодушни.

Кога се присутни во почвата, хумусот или во водната средина, тие го претвораат ослободениот амонијак во нитрати (сол на азотна киселина). Секоја фаза се изведува со помош на различни бактерии.

Процесот на конверзија на амонијак во нитрати:

• Оксидација на амонијак до нитрит. Овој процес не се случува од еден вид бактерии, туку од различни. Некои видови микроорганизми се претвораат во нитрит, додека други се претвораат во нитрат. Важен услов треба да биде температура од 4 степени, влажност и изобилство на кислород.
• Оксидација на нитрит во нитрат.

Нитрификаторите имаат позитивен ефект врз почвата, зголемувајќи ја нејзината плодност поради распаѓањето на амониумот. Сепак, научниците идентификуваа и негативно влијание. Бактериите ја закиселуваат почвата, што не е поволен момент, а исто така ја заситуваат почвата со јони на амониум. Последователно, почвата е исцрпена во количината на хранливи материи.

Различни минерали се извор на енергија за хемотрофите. Екосистемот се создава вештачки, но за успешен развој се започнуваат воспоставени процеси, кои ги регулираат жителите на резервоарот, на пример, аквариум.

И покрај нивната мала големина, овие живи организми влијаат на светот околу нив. Нитробактериите се наоѓаат во почвите, морето и слатката вода, играат важна улога во третманот на отпадните води.