Rotující bakterie: lokalita, strava, hodnota v přírodě

Zápach žumpa a skládky, hnilé organické pozůstatky - to vše způsobuje trvalý pocit znechucení u lidí. Když však první reakce projde a zdravý rozum se zapne, přichází pochopení, že jde o povinný životní proces. Pro jakýkoli úpadek můžete vidět vznikající nový život. Toto je věčný oběh látek v přírodě. A bez ohledu na to, jak různorodé živé organismy na planetě jsou překvapující, že jediné, které jsou zodpovědné za rozklad, jsou hnilobné bakterie.

Co se rozkládá

Rozkladné procesy představují celý rozsah reakcí, v důsledku čehož se složité látky rozkládají na jednoduché a stabilnější. Proces rozkladu (ammonifikace) je rozklad organických látek obsahujících dusík a síru na jednoduché molekuly. Podobný proces - fermentace - je rozklad organických látek bez obsahu dusíku - cukrů nebo sacharidů. Oba procesy se provádějí mikroorganismy. Elucidace mechanismu těchto procesů začala experimenty Ludvíka Pasteura (1822-1895). Pokud se podíváme na bakterie úpadku výhradně z chemického hlediska, zjistíme, že příčiny těchto procesů jsou nestabilita organických sloučenin a mikroorganismy působí pouze jako činidla chemických reakcí. Ale jak protein, tak krev a zvířata pod vlivem bakterií jsou vystaveny různým druhům hniloby, hlavní roli mikroorganismů je nesporná.

Studium předmětu pokračuje

Rotace má velký význam jak v ekonomice přírody, tak iv lidské činnosti: od technické výroby až po vývoj onemocnění. Aplikovaná bakteriologie se narodila teprve před padesáti lety a obtíže při studiu jsou dnes obrovské. Ale vyhlídky jsou obrovské:

• Rotace a fermentace se aktivně využívají v různých průmyslových odvětvích - oddělení rostlinné hmoty, rostlinných vláken a stonků, zrn z buničiny a mnoho dalších. Studium procesů a mikroorganismů slibuje nové technologie.
• Odstraňování organické hmoty je nezbytné, když se získává pevnost rostlinným materiálem (papír, dřevo, tkanina). A nové technologie těchto odvětví jsou na cestě.
• Bakterie jsou nepostradatelné v technologii genetického inženýrství a při výrobě biologických léků. a jejich schopnost zachytit a odstranit patogeny slibuje průlom v medicíně.

Kdo jsou tyto destruktory?

Bakterie je celé království jednobuněčných prokaryotických (bez jaderných) organismů, které přednášejí asi 10 tisíc druhů. Ale je to známo, ale obecně se předpokládá existence více než milionu druhů. Oni se objevili na planetě dlouho před námi (před 3-4 miliony let), byli jejími prvními obyvateli av mnoha ohledech díky nim se Zem stala vhodnou pro rozvoj dalších forem života. Poprvé animální mikroskop viděl holandský naturalista Anthony van Leeuwenhoek v roce 1676. Teprve v roce 1828 získali své jméno z díla křesťana Ehrenberga. Rozvoj zvětšovací technologie umožnil Ludvíkovi Pasteurovi v roce 1850 popsat fyziologii a metabolismus hnilobných a fermentačních bakterií včetně chorobopádových bakterií. Byl to Pasteur, vynálezce vakcíny antrax a vzteklina, je čtená zakladatelem bakteriologie - vědy bakterií. Druhým prominentním bakteriologem je německý lékař Robert Koch (1843-1910), který objevil cholera vibrio a tuberkulózní bacily.

Tak jednoduché a tak složité.

Tvar bakterií může být sférický (koky), rovné tyčinky (bacily), zakřivené (vibriory), spirálovité (spirillis). Mohou být kombinovány - diplokoky (dva koky), streptokoky (koksový řetězec), stafylokoky (svazek koků). Buněčná stěna mureinu (polysacharid ve spojení s aminokyselinami) dává tělu tvar a chrání obsah buňky. Buněčná membrána fosfolipidů může napadat a přemoci komplexy orgánů pohybu (flagella). V buňkách není žádné jádro a v cytoplazmě existují ribosomy a kruhová DNA (plazmidy). Neexistují žádné organely a funkce mitochondrií, chloroplastů, jsou prováděny mezosomy - membránovými výčnělky. Některé z nich mají vakuoly: plyn se pohybuje ve vodním sloupci, zatímco ty, které ukládají glykogen nebo škrob, tuky a polyfosfáty.

Jak jdou

Podle druhu potravy jsou bakterie autotrofní (samy syntetizují organická hmota) a heterotrofní (konzumují připravené organické látky). Autotrofy mohou být fotosyntetika (zelená a fialová) a chemosyntetika (nitrifikační, sírové bakterie, železné bakterie). Heterotrofy jsou saprotrofy (používejte odpadní produkty, mrtvé zbytky zvířat a rostlin) a symbionty (používejte organické látky živých organismů). Rotace a fermentace se provádí saprotrofickými bakteriemi. Pro realizaci metabolismu některých bakterií je třeba kyslík (aerobní), zatímco ostatní to nepotřebují (anaerobní).

Naše armáda se nepočítá

Bakterie žijí všude. Doslova. V každé kapce vody, v každé louži, na skalách, ve vzduchu a v půdě. Uvádíme pouze některé skupiny:

• Půda tvořící bakterie rozkladu jsou stanoviště půdy, jsou to ty, které zajišťují cirkulaci látek a bez nich by planeta byla pokryta mrtvoly.
• Dusíkaté bakterie - absorbují dusíku ze vzduchu, symbioty luštěnin.
• Lactic - raději jíst mléčné výrobky.
• Skupina bakterií střevních tyčinek - žije v našich střevách a pomáhá při rozpadu sacharidů.
• Patogeny jsou bakterie, které způsobují onemocnění.
• Metanobakterie jsou bakterie, které pro nás vytvořily samotný metan, na kterém zahřejete boršč.

Optimální podmínky

Některé podmínky jsou nezbytné pro rozklad a je to zbavení bakterií těchto podmínek, které jsou základem našeho vaření (sterilizace, pasterizace, konzervování atd.). Pro proces intenzivního rozpadu je nutné:

• Přítomnost bakterií samotných.
• Vnější podmínky - vlhké prostředí, teplota + 30-40 ° C.

Jsou možné různé možnosti. Ale voda je základním atributem hydrolýzy organických látek. A enzymy pracují pouze v určitém teplotním režimu.

Hlavní amonifikátory

Bakterie rozkladu žijící v půdě země jsou nejběžnější skupinou prokaryot. Hrají důležitou roli v cyklu dusíku a vracejí se do půdních minerálních látek (mineralizace), které rostliny potřebují pro fotosyntézu. Forma bakterií, jejich vztah k přítomnosti kyslíku a způsoby výživy jsou různé. Hlavními představiteli této skupiny jsou klostridium tvořící spor, bacily a enterobakterie tvořící spory.

Etapy organického rozkladu

Stádia rozkladu organických látek hnijícími bakteriemi jsou chemicky spíše komplikované. Tento proces je obecně následující:

• Metabolismus bakterií (enzymatická složka) je založen na jejich schopnosti přerušit vazby molekul organických sloučenin obsahujících dusík. V procesu výživy zachycují bílkoviny a aminokyseliny.
• Nakonec, když jsou vystaveny proteázovým enzymům, v procesu hydrolýzy se rozkládají na jednoduché anorganické látky.
• Produkty. Výsledné chemické reakce se používají k vytvoření vlastního těla a slouží k akumulaci energie ve formě adenosintrifosfátu (ATP).

Hůlky

Nejvíce studovaná bakterie je Bacillus subtilis, velmi účinný amoniak. Lepší studium pouze E. coli (Escherichia coli), naše intestinální symbiote. Seno je aerobní hnijící bakterie. Na svém povrchu jsou katalyzátory proteázového enzymu vyvinuté bakteriemi a používané k získání vitální energie. Proteázy vstupují do hydrolýzních reakcí s proteiny vnějšího prostředí a zničí jejich peptidové vazby s uvolněním počátku velkých řetězců aminokyselin a pak všech menších. Všechno, co potřebuje, je doručeno do cely a není zapotřebí. A zůstávají toxické látky - sirovodík a amoniak. Je to kvůli těmto plynám, že v přírodních stanovištích snůšků je to tak špatné.

Naši sousedé

Asi 50 bilionů různých mikroorganismů žije v našich střevách, což je asi dva kilogramy. A to je 1,5 krát více než celkový počet buněk v celém lidském těle. A kdo je vlastníkem a kdo je symbiontem? To je samozřejmě vtip. Ale mezi touto řadou sousedů jsou hnilobné bakterie. Výhody a poškození těla závisí na jejich množství a patogenitě. Až čtyřicet tisíc bakterií žije v našem ústním vrchlíku. Kyselé prostředí našeho žaludku může vydržet laktobacily, některé streptokoky a sarciny. Pankreatická šťáva s agresivními trávicími enzymy (lipázy a amylázy) se vylučuje do dvanáctníku a je téměř úplně sterilní.

V alkalickém prostředí malého a tlustého střeva se koncentruje zde celá hmota mikroflóry. Právě zde pomáhají bakterie absorbovat vitaminy (bifidobakterie), syntetizovat vitamíny (K a B) a potlačovat patogenní flóru (E. coli), rozkládat škrob a celulózu, bílkoviny a tuky (ammonifikační bakterie) a to není celý seznam užitečných funkcí našich sousedů. S výkaly každý člověk produkuje asi 18 miliard bakterií, což je víc než lidé na celé planetě. Ale stejné bakterie mohou za určitých podmínek způsobit onemocnění. Proto je mnoho z nich považováno za podmíněně patogenní.

Význam hnilobných bakterií

První živé organismy této planety, které jsou na planetě Zemi nejúčinnější z hlediska obsazení všech ekologických výklenků, jsou bakterie. Mineralizují půdu a dělají ji plodnou. Vraťte se do vířivky anorganické látky. Využijte mrtvoly a odpadní produkty všech živých organismů planety. Poskytněte lidstvu přírodní zdroje. Usnadněte život a pomáháme při asimilaci potravinových komponent. Tento seznam může pokračovat po dlouhou dobu. Samozřejmě, záporná hodnota hnilobných bakterií je také skvělá. Ale příroda věděla, co dělá, a náš úkol na této planetě nebyl narušit citlivou rovnováhu, kterou kolem nás dosáhl svět téměř čtyřmi milióny let.