Ang
Bacteria ay isang konseptong pamilyar sa lahat. Pagkuha ng keso at yogurt, antibiotic, paggamot sa dumi sa alkantarilya - lahat ng ito ay ginawang posible ng mga single-celled bacterial organism. Kilalanin pa natin sila.
Sino ang bacteria?
Ang mga kinatawan ng kaharian ng wildlife na ito ay ang tanging pangkat ng mga prokaryote - mga organismo na ang mga selula ay walang nucleus. Ngunit hindi ito nangangahulugan na hindi sila naglalaman ng namamana na impormasyon sa lahat. Ang mga molekula ng DNA ay libre sa cytoplasm ng cell at hindi napapalibutan ng isang lamad.
Dahil mikroskopiko ang kanilang mga sukat - hanggang 20 microns, ang bacteria ay pinag-aaralan ng agham ng microbiology. Natuklasan ng mga siyentipiko na ang mga prokaryote ay maaaring single-celled o magkaisa sa mga kolonya. Mayroon silang medyo primitive na istraktura. Bilang karagdagan sa nucleus, ang bakterya ay kulang sa lahat ng uri ng plastids, ang Golgi complex, EPS, lysosomes, at mitochondria. Ngunit sa kabila nito, ang bacterial cell ay nagagawa ang pinakamahalagang proseso ng buhay: anaerobic respiration nang walang paggamit ng oxygen, heterotrophic at autotrophic na nutrisyon, asexual reproduction at cyst formation sa panahon ng karanasan ng masamang kondisyon.kundisyon.
Mga klase ng bacteria
Ang pag-uuri ay batay sa iba't ibang feature. Ang isa sa kanila ay ang hugis ng mga selula. Kaya, ang mga vibrios ay may anyo ng isang kuwit, cocci - isang bilugan na hugis. Ang mga spiral ay may hugis na spiral, at ang bacilli ay may hugis na baras.
Sa karagdagan, ang bacteria ay pinagsama-sama sa mga grupo depende sa mga tampok na istruktura ng cell. Ang mga tunay ay nakakagawa ng malansa na kapsula sa paligid ng sarili nilang cell at nilagyan ng flagella.
Ang
Cyanobacteria, o blue-green algae, ay may kakayahang photosynthesis at, kasama ng fungi, ay bahagi ng lichens.
Maraming species ng bacteria ang may kakayahang mag-symbiosis - kapwa kapaki-pakinabang na cohabitation ng mga organismo. Ang mga nitrogen fixer ay naninirahan sa mga ugat ng munggo at iba pang mga halaman, na bumubuo ng mga nodule. Madaling hulaan kung ano ang function na ginagawa ng nodule bacteria. Kino-convert nila ang atmospheric nitrogen, na lubhang kailangan para sa pag-unlad ng mga halaman.
Mga Paraan ng Pagkain
Ang
Prokaryotes ay isang pangkat ng mga organismo na may access sa lahat ng uri ng pagkain. Kaya, ang berde at lilang bakterya ay kumakain ng autotrophically, dahil sa solar energy. Dahil sa pagkakaroon ng mga plastid, maaari silang lagyan ng kulay sa iba't ibang kulay, ngunit kinakailangang naglalaman sila ng chlorophyll. Ang photosynthesis ng bacteria at halaman ay sa panimula ay magkaiba. Sa bakterya, ang tubig ay hindi isang mahalagang reagent. Ang electron donor ay maaaring hydrogen o hydrogen sulfide, kaya hindi inilalabas ang oxygen sa prosesong ito.
Ang isang malaking grupo ng bacteria ay kumakain ng heterotrophically, iyon ay, mga yari na organic na substance. Ginagamit ng mga naturang organismo ang labi ng mga patay na organismo para sa pagkain atkanilang mga produkto sa buhay. Ang mga bakterya ng pagkabulok at pagbuburo ay may kakayahang mabulok ang lahat ng kilalang mga organikong sangkap. Ang mga naturang organismo ay tinatawag ding saprotroph.
Ang ilang bacteria ng halaman ay maaaring bumuo ng symbiosis kasama ng iba pang mga organismo: kasama ng mga fungi, bahagi sila ng mga lichen, ang nitrogen-fixing nodule bacteria ay magkakasamang nabubuhay nang may pakinabang sa mga ugat ng legumes.
Chemotrophs
Ang
Chemotrophs ay isa pang pangkat ng pagkain. Ito ay isang uri ng autotrophic na nutrisyon, kung saan, sa halip na solar energy, ang enerhiya ng mga kemikal na bono ng iba't ibang mga sangkap ay ginagamit. Ang nitrogen-fixing bacteria ay isa sa mga naturang organismo. Nag-oxidize sila ng ilang inorganic compound, habang binibigyan ang kanilang sarili ng kinakailangang dami ng enerhiya.
Nitrogen-fixing bacteria: tirahan
Ang mga microorganism na may kakayahang mag-convert ng mga nitrogen compound ay kumakain din sa katulad na paraan. Ang mga ito ay tinatawag na nitrogen-fixing bacteria. Sa kabila ng katotohanan na ang bakterya ay nabubuhay sa lahat ng dako, ang tirahan ng partikular na species na ito ay ang lupa, o sa halip ang mga ugat ng leguminous na halaman.
Gusali
Ano ang function ng nodule bacteria? Ito ay dahil sa kanilang istraktura. Ang bacteria na nag-aayos ng nitrogen ay malinaw na nakikita ng mata. Ang pag-aayos sa mga ugat ng legumes at cereal, tumagos sila sa halaman. Sa kasong ito, nabubuo ang mga pampalapot, kung saan nagaganap ang metabolismo.
Dapat sabihin na ang nitrogen-fixing bacteria ay kabilang sa grupo ng mga mutualists. Ang kanilang magkakasamang buhay sa ibang mga organismo ay kapwa kapaki-pakinabang. ATSa panahon ng photosynthesis, ang halaman ay nag-synthesize ng carbohydrate glucose, na kinakailangan para sa mga proseso ng buhay. Hindi kaya ng bacteria ang ganitong proseso, kaya ang mga yari na asukal ay nakukuha mula sa mga munggo.
Ang mga halaman ay nangangailangan ng nitrogen para mabuhay. Mayroong napakaraming sangkap na ito sa kalikasan. Halimbawa, ang nilalaman ng nitrogen sa hangin ay 78%. Gayunpaman, sa ganitong estado, ang mga halaman ay hindi nakakakuha ng sangkap na ito. Ang nitrogen-fixing bacteria ay sumisipsip ng atmospheric nitrogen at i-convert ito sa isang form na angkop para sa mga halaman.
Pagganap
Ano ang function ng nitrogen-fixing bacteria na makikita sa halimbawa ng chemotrophic bacterium azospirillum. Ang organismo na ito ay nabubuhay sa mga ugat ng mga cereal: barley o trigo. Ito ay tama na tinatawag na pinuno sa mga producer ng nitrogen. Sa isang ektarya ng lupa, nagagawa niyang magbigay ng hanggang 60 kg ng elementong ito.
Nitrogen-fixing bacteria ng legumes, tulad ng rhizobitums, sinorhizobiums at iba pa, ay mahusay ding "manggagawa". Nagagawa nilang pagyamanin ang isang ektarya ng lupa na may nitrogen na tumitimbang ng hanggang 390 kg. Ang mga perennial leguminous na halaman ay tahanan ng mga nanalo sa nitrogen formation, na ang produktibidad ay umabot ng hanggang 560 kg bawat ektarya ng taniman.
Mga proseso sa buhay
Lahat ng nitrogen-fixing bacteria ayon sa mga katangian ng proseso ng buhay ay maaaring pagsamahin sa dalawang grupo. Ang unang pangkat ay nitrifying. Ang kakanyahan ng metabolismo sa kasong ito ay isang kadena ng mga pagbabagong kemikal. Ang ammonium, o ammonia, ay binago sa mga nitrite - mga asin ng nitric acid. Nitrite, sa turn, ay na-convert sa nitrates,ay mga asin din ng tambalang ito. Sa anyo ng mga nitrates, ang nitrogen ay mas mahusay na hinihigop ng root system ng mga halaman.
Ang pangalawang pangkat ay tinatawag na mga denitrifier. Isinasagawa nila ang reverse process: ang mga nitrates na nakapaloob sa lupa ay na-convert sa gaseous nitrogen. Ganito nangyayari ang nitrogen cycle sa kalikasan.
Kabilang din sa mga proseso ng buhay ang proseso ng pagpaparami. Ito ay nangyayari sa pamamagitan ng cell division sa dalawa. Mas madalas - sa pamamagitan ng namumuko. Katangian para sa bakterya at ang sekswal na proseso, na tinatawag na conjugation. Sa kasong ito, nagaganap ang pagpapalitan ng genetic na impormasyon.
Dahil ang root system ay naglalabas ng maraming mahahalagang substance, maraming bacteria ang naninirahan dito. Bina-convert nila ang mga residue ng halaman sa mga substance na maaaring makuha ng mga halaman. Bilang isang resulta, ang layer ng lupa sa paligid ay nakakakuha ng ilang mga katangian. Tinatawag itong rhizosphere.
Pathways para makapasok ang bacteria sa ugat
May ilang paraan upang maipasok ang bacterial cell sa mga tissue ng root system. Ito ay maaaring mangyari dahil sa pinsala sa mga integumentary tissue o sa mga lugar kung saan bata pa ang mga root cell. Ang root hair zone ay isa ring landas para makapasok ang mga chemotroph sa halaman. Dagdag pa, ang mga ugat ng buhok ay nahawahan at, bilang isang resulta ng aktibong paghahati ng mga selula ng bakterya, ang mga nodule ay nabuo. Ang mga invading cell ay bumubuo ng mga nakakahawang thread na nagpapatuloy sa proseso ng pagtagos sa mga tissue ng halaman. Sa tulong ng isang sistema ng pagsasagawa, ang mga bacterial nodule ay konektado sa ugat. Sa paglipas ng panahon, lumilitaw ang isang espesyal na sangkap sa kanila -legoglobin.
Sa oras ng pagpapakita ng pinakamainam na aktibidad, ang mga nodule ay nakakakuha ng kulay rosas na kulay (dahil sa pigment ng legoglobin). Tanging ang mga bacteria na naglalaman ng legoglobin lamang ang makakapag-ayos ng nitrogen.
Ang kahalagahan ng chemotrophs
Matagal nang napansin ng mga tao na kung maghuhukay ka ng mga leguminous na halaman gamit ang lupa, mas magiging maganda ang ani sa lugar na ito. Sa katunayan, ang kakanyahan ay wala sa proseso ng pag-aararo. Ang nasabing lupa ay mas pinayaman ng nitrogen, na lubhang kailangan para sa paglaki at pag-unlad ng mga halaman.
Kung ang dahon ay tinatawag na isang pabrika ng oxygen, kung gayon ang nitrogen-fixing bacteria ay maaaring tawaging isang nitrate factory.
Kahit noong ika-19 na siglo, binigyang pansin ng mga siyentipiko ang kamangha-manghang kakayahan ng mga halamang leguminous. Dahil sa kakulangan ng kaalaman, sila ay naiugnay lamang sa mga halaman at hindi nauugnay sa ibang mga organismo. Iminungkahi na ang mga dahon ay maaaring ayusin ang nitrogen sa atmospera. Sa panahon ng mga eksperimento, natagpuan na ang mga munggo na tumubo sa tubig ay nawawalan ng kakayahang ito. Sa loob ng higit sa 15 taon, ang tanong na ito ay nanatiling isang misteryo. Walang sinuman ang nahulaan na ang lahat ng ito ay isinasagawa ng nitrogen-fixing bacteria, ang tirahan nito ay hindi pa pinag-aralan. Ito ay lumabas na ang bagay ay nasa symbiosis ng mga organismo. Tanging ang magkasamang munggo at bacteria ang makakapagdulot ng nitrates para sa mga halaman.
Ngayon natukoy ng mga siyentipiko ang higit sa 200 halaman na hindi kabilang sa pamilya ng legume, ngunit nagagawang bumuo ng isang symbiosis na may nitrogen-fixing bacteria. Ang patatas, sorghum, trigo ay mayroon ding mahahalagang katangian.
