Podle druhu výživy se živé organismy dělí na autotrofy a heterotrofy. Posledně jmenované nezávisle budují nové prvky z oxidu uhličitého a dalších anorganických látek. Nitrifikační bakterie jsou známou formou života, často využívanou v každodenním životě i v domácnostech. Tyto druhy jsou součástí zařízení na čištění akvárií.
Hlavní charakteristika
Zdroje energie, které podporují životní podmínky organismů, určují jejich rozdělení na fotoautotrofy a chemoautotrofy, které jsou závislé na sluneční energii a minerálních složkách. V závislosti na oxidačním činidle chemoautotrofu se izolují vodíkové a nitrifikační bakterie, sirné a železité bakterie.
Účel a klasifikace
Na začátku 19. století vědci dokázali, že nitrifikace souvisí s biologií. K tomu přidali do odpadní vody chloroform.
Mezi autotrofy, které produkují složitou organickou hmotu z jednoduchých anorganických molekul, jsou známy organismy využívající energii. Jde o řasy, bakterie, které produkují organické látky z oxidu uhličitého a vody. Přítomnost autotrofů je způsobena přítomností kyslíku a nízkou vlhkostí.
Mezi bakteriemi byly identifikovány organismy, které přijímají energii z oxidace a redukce (chemoautotrofy). Tyto mikroskopické organismy jsou pro své fyziologické, biologické a chemické vlastnosti a význam zajímavé pro určité oblasti zemědělství.
Během studie byl dokončen proces oxidace amoniaku. Winogradsky rozdělil nitrifikátory na bakterie, které provádějí první fázi tohoto procesu (oxidace amonia na kyselinu dusitou), a druhý – přechod této kyseliny na kyselinu dusičnou. Gramnegativní bakterie jsou klasifikovány jako nitrobakterie.
Díky za sledování!
Pokud se vám video líbilo, sdílejte ho se svými přáteli:
Sdílet na Facebooku
Sdílet na VK
Sdílejte na OK
Sdílet na Twitteru
Zástupci první fáze Nitro:
- Somonas (Somonas);
- Socystis (Sosistis);
- Solobus (Solobus);
- Sospira (Sospira).
Druh Somonas byl více studován, i když vytvoření skutečných kultur se zdá obtížné. Buňky mají oválný tvar a rozmnožují se vytvářením dceřiných prokaryot z mateřské buňky. V důsledku vývoje mikroorganismů v kapalném prostředí existují pohyblivé formy s několika bičíky a nepohyblivé zooglea.
Nitrososaistis se vyznačují kulatým tvarem o velikosti až 2 mikrony. Někteří zástupci dosahují 10 mikronů. Pohybují se díky jednomu bičíku a tvoří zoogley a cysty. Nitrosolobus se rovná 1−1,5*1−2,5 mikronu. Buňky jsou rozděleny na části, a proto je vnější tvar nepravidelný.
Buňky Nitrosospira jsou tyčovité nebo svíjející se, 0,9−1*1,5−2,60 μm velké a mají až 5 bičíků.
Bakterie nitro fáze dvě:
- Bacter (Bacter);
- Spina (Záda);
- Coccus (Caucus).
Škodlivé účinky organických látek na chemoautotrofní organismy byly zaznamenány i ve vědeckém výzkumu. Nepoužívají exogenní organické prvky a nazývají se obligátní autotrofy. Bakterie mohou používat jednotlivé sloučeniny s omezenými schopnostmi.
Růst Nitrobacter se zlepšuje v přítomnosti kvasinkového autolyzátu dusitanu, pyridoxinu, glutamátu a serinu, pokud jsou přidány do média v nízkých koncentracích.
Díky za sledování!
Pokud se vám video líbilo, sdílejte ho se svými přáteli:
Sdílet na Facebooku
Sdílet na VK
Sdílejte na OK
Sdílet na Twitteru
Hlavní struktura nitrifikátorů:
- Vytvořený membránový systém ve formě stohu ve středu buňky, uprostřed.
- Miskovitá struktura skládající se z několika listů.
Buňky Nitrobacter vypadají jako hrušky. Rozmnožují se pučením. Informace o bakteriích Nitrospin a Nitrococus jsou omezené.
Buněčná struktura studovaných bakterií je podobná jako u jiných gramnegativních mikroorganismů. Některé mají vytvořené systémy vnitřních membrán, které vytvářejí shluk uprostřed buňky (Nitrososaistis), jsou umístěny paralelně s membránou cytoplazmy (Nitrosomonas) nebo tvoří miskovitou strukturu vrstev (Nitrobacter winogradsky). Kyslík je důležitý pro oxidaci amonia na kyselinu dusičnou:
Nitrobacter a Nitrosomonas znovu vytvářejí dusitany pomocí amonia. Spolu s nitrifikačními chemotrofy existují heterotrofy, které mají podobné procesy. Patří sem houby z rodu Fusam a bakterie Alcaligenes, Sorinebacterium, Achromobacter, Pseudomonas, Arfrobacter. Nocardia oxiduje amonium za vzniku hydroxylaminu, dusitanů a dusičnanů. V důsledku toho se tvoří kyselina hydroxamová.
Dusík je důležitým prvkem, který se nachází v nukleové kyselině a bílkovině. Velikost heterotrofní nitrifikace je obrovská. Vznikají produkty s toxickými, jedovatými, karcinogenními, mutagenními a chemoterapeutickými účinky. Z tohoto důvodu byla věnována velká pozornost studiu procesu a objasnění jeho významu pro heterotrofní plodiny.
Díky za sledování!
Pokud se vám video líbilo, sdílejte ho se svými přáteli:
Sdílet na Facebooku
Sdílet na VK
Sdílejte na OK
Sdílet na Twitteru
Tvorba chemických sloučenin k vytvoření energie je chemosyntéza, jejímž prostřednictvím buňky rostou a vyvíjejí se. Chemoautotrofní typy jsou v přírodě běžné a jsou pozorovány v půdě a vodních útvarech. Procesy, které provádějí, probíhají v obrovském měřítku a mají nejdůležitější význam v koloběhu dusíku.
Vědci minulého století věřili, že produktivita nitrifikátorů obohacuje půdu, protože přeměňují amonium na dusičnany, které jsou snadno absorbovány rostlinami, a také zvyšují příjem minerálů. Rostliny, asimilující amonný dusík a amonné ionty, se lépe skladují v půdě než dusičnany. Vzniklé dusičnany okyselují prostředí a vyčerpávají složení půdy z hlediska dusíku.
Díky za sledování!
Pokud se vám video líbilo, sdílejte ho se svými přáteli:
Sdílet na Facebooku
Sdílet na VK
Sdílejte na OK
Sdílet na Twitteru
Výživa mikroorganismů
Nitrifikační bakterie jsou autotrofní, protože nepoužívají exogenní organické látky. Báze s kvasinkovým autolyzátem, serinem a glutamátem v nízké koncentraci ovlivňuje růst bakterií. To je způsobeno dusitany přítomnými v pěstebním médiu. Oxidace acetátu se snižuje, ale zvyšuje se přídavek jeho uhlíku k bílkovinám, aminokyselinám a dalším složkám.
V důsledku studií byly získány informace, že bakterie přecházejí na heterotrofní výživu.
Stanoviště a nebezpečí
Nitrifikační bakterie jsou v životním prostředí běžné. Jsou přítomny v půdě, různých substrátech a vodních plochách. Proces jejich fungování významně přispívá k obecné fázi pohybu dusíku v přírodě.
Nitrifikátory žijí v jednoduchém minerálním prostředí obsahujícím oxidovatelný substrát ve formě amonia, dusitanů a oxidu uhličitého.
V okolním světě mikroorganismy zpracovávají anorganické látky a vytvářejí v půdě podmínky pro výživu rostlin. Zdrojem energie pro zvířata je flóra. Člověk jí rostliny a zvířata. Pozůstatky životně důležité činnosti flóry a fauny slouží jako potrava pro bakterie. Cyklus se uzavírá.
Z vod Atlantiku byl izolován mikroorganismus, jako je Nitrososaistis. Je to obligátní halofil a žije ve slaném prostředí. Úroveň pH (vodíková reakce) pro růst bakterií je 8,7 a optimální hodnota je 7,5.
Mezi druhy Somonas existují běžné typy, které mají teplotní režim při 26 nebo přibližně 40 °C, a kmeny, které rychle rostou při 4 °C. Příznivé klima je stanoviště (voda) 24–27 stupňů. Musí být zajištěn stabilní přístup kyslíku a přítomnost vodní vegetace.
Bakterie prvoků jsou klasifikovány jako obligátní aerobní bakterie. K oxidaci amonia na kyselinu dusičnou a kyseliny dusičné na kyselinu dusičnou potřebují kyslík. Stanoviště by nemělo obsahovat organické sloučeniny. Studie potvrdily destruktivní účinek glukózy, herbicidů, močoviny, peptonu, glycerolu a dalších organických látek na bakterie.
Některé kmeny nitrobakterií v přítomnosti organické složky oxidují amonium za vzniku hydroxylaminu, dusitanů a dusičnanů. V důsledku takových reakcí se objevují hydroxamové kyseliny. Bakterie provádějí proces nitrifikace různých sloučenin, mezi které patří dusík.
Množství heterotrofní nitrifikace za zvláštních okolností může být destruktivní. Nebezpečí je, že se tvoří toxiny, mutageny a karcinogeny.
Aplikace v různých oblastech
Použití nitrifikačních bakterií v různých oblastech má své výhody i nevýhody. Mikroorganismy vytvářejí příznivé podmínky pro život ryb v akváriu, obohacují půdu a také zemědělské procesy.
Biologický filtr do akvária
Nitrobakterie hrají důležitou roli při přeměně toxického amoniaku na dusičnany. To je důležité při zakládání nového akvária. Tyto mikroorganismy tvoří malý podíl bakterií a fungují jako biofiltr. Množí se na jakémkoli povrchu (filtrační médium, půda nebo rostliny). Pokud je v akváriu velké množství řas, pak je akvárium zcela považováno za biofiltr. Je důležité vytvořit příznivé prostředí pro růst prospěšných bakterií.
Nedostatek kyslíku, nadbytek oxidu uhličitého, snížení pH a používání dezinfekčních prostředků mohou snížit populaci bakterií v akváriu. Nitrifikační bakterie v rostlinách připravují řasy o potravu. Při přípravě nádrže k použití se používají živé akvarijní bakterie.
Význam mikroorganismů je velký, protože čistí vodu od nečistot, biologických a organických zbytků, usazenin a exkrementů. Ideální je proto mikroflóra v nádržích, kde žijí.
Nitrifikační bakterie jsou hlavními čističi obydlených oblastí s rybami a měkkýši. Aktivně se rozmnožují v prostředí nasyceném amoniem, dusitany, dusíkem a amoniakem.
Pro založení akvária se používají přípravky značky Sulphur obsahující živé nitrifikátory a sopečný prach – bezvadné prostředí pro rychlou reprodukci a růst. Tento substrát se usadí na dně a stane se součástí půdy. Akvárium kolonizuje několik bakterií najednou.
Díky za sledování!
Pokud se vám video líbilo, sdílejte ho se svými přáteli:
