Особливості нітрифікуючих бактерій (нітрифікаторів)

Живі організми за типом харчування поділяються на автотрофи та гетеротрофи. Останні незалежно будують нові елементи з вуглекислого газу та інших неорганічних речовин. Нітрифікуючі бактерії -це добре відома форма життя, яка часто використовується в повсякденному житті та домашньому господарстві. Ці види є частиною очисних пристроїв для акваріумів.

Основна характеристика

Джерела енергії, що підтримують умови життя організмів, визначають їх поділ на фото автотрофи та хемоамотомотики, які залежать від сонячної енергії та мінеральних компонентів. Залежно від окислювача хіміоавтотрофу, водню та нітрифікуючих бактерій, сірого та заліза-бактерій.

Мета та класифікація

На початку XIX століття вчені довели, що нітрифікація відноситься до біології. Для цього вони додали хлороформ до стічних вод.

Серед автотрофів, що виробляють складну органіку з простих неорганічних молекул, відомі організми, які використовують енергію. Це водорості, бактерії, що виробляють органічні речовини з вуглекислого газу та води. Наявність автотрофів обумовлена ​​наявністю кисню та низької вологості.

Організми, які беруть енергію від окислення та відновлення (хіміоавтотрофи) виявляються серед бактерій. З точки зору фізіологічних, біологічних та хімічних властивостей та значущості, ці мікроскопічні організми цікавлять окремі сфери сільського господарства.

Під час дослідження закінчився процес окислення аміаку. Виноградський розділений нітрифікаторами на бактерії, які виконують першу стадію цього процесу (окислення амонію до азотової кислоти), а другий - перехід цієї кислоти до азоту. Грам -негативні бактерії належать до нітро -бактерій.

Представники першої фази Nitro:

• Сомонас (Сомонас);
• Socystis (sosaystis);
• Solobus (Solobus);
• Sospira (Peep).

Тип SOMONAS вивчався більше, хоча створення реальних культур здається складним. Овальні клітини, що поширюються на утворення дочірніх підприємств з материнської клітини. Внаслідок розвитку мікроорганізмів у рідкому середовищі є рухомі форми з декількома джгутиками та нерухомими зооглі.

Nitroososystis характеризується круглою формою, розміром до 2 мкм. Деякі представники досягають 10 мкм. Перемістіть завдяки одному джгуству, утворіть Zoogles та кісти. Nitrosolobus - 1–1,5*1–2,5 мкм. Клітини поділяються на частини, і тому зовнішня форма неправильна.

Клітини Nitrosospira -укладені на палиці або викручуються, розміром 0,9–1*1,5–2,60 мкм, мають до 5 джгутиків.

Бактерії другої фази нітро:

• Бактер (baut);
• Спіна (назад);
• Coccus (Kocus).

Згубний вплив органічних речовин на хемоаттрофні організми також відзначається в дослідженнях вчених. Вони не використовують екзогенні органічні елементи і називаються автотрофами зв`язку. Деякі сполуки можуть застосовувати бактерії з обмеженими можливостями.

Зростання нітро -бактера покращується в присутності нітриту дріжджового аутолізиту, піридоксину, глутамату та серіна, якщо вони входять у слабку концентрацію в середу.

Основна структура нітрифікаторів:

• Утворена мембранна система у вигляді стека в центрі клітки, посередині.
• Структура, що нагадує чашку, що складається з декількох листків.

Клітини нітробактера нагадують грушу. Поширюється бутоном. Інформація про бактерії нітроспіну та нітрокока обмежена.

Відповідно до структури клітин, досліджувані бактерії схожі на інші грамнегативні мікроорганізми. Деякі утворили внутрішні мембрани, що створюють стек посередині клітини (Nitrososystis), розміщуються паралельно мембрану цитоплазмою (нітросомона) або утворюють склянку, подібну до шарів (нітробактер Vinogradsky). Кисень важливий для окислення амонію в азотну кислоту:

Nitrobacter та Nitrosomonas відтворюють нітрити з аміаком. Поряд з нітрифікованими хемотрофами, є гетеротрофи, які мають подібні процеси. Сюди входять гриби з роду Fusam та бактерій алкалігенів, Sorinebacterium, Ahromob-thingter, Psaudomonas, Harprobacter. Нардія окислює амонію зі створенням гідроксиламіну, нітритів та нітратів. В результаті утворюється гідроксамова кислота.

Азот є важливим елементом, який є частиною нуклеїнової кислоти та білка. Значення гетеротрофної нітрифікації величезні. Створюються продукти з токсичним, отруйним, канцерогенним, мутагенним ефектом та з хіміотерапевтичним ефектом. З цієї причини багато уваги приділяється вивченню процесу та уточнення його цінності для гетеротрофних культур.

Формування хімічних сполук для створення енергії - це хемосинтез, завдяки тому, що клітини ростуть та розвиваються. Хемоавтотрофні типи поширені за своєю природою і спостерігаються в ґрунті та резервуарах. Процеси, які вони виробляють, здійснюються у величезному масштабі і мають найважливіший сенс у циклі азоту.

Вчені минулого століття вважали, що продуктивність нітрифікаторів збагачує ґрунт, оскільки вони перетворюють амонію в нітрати, які легко поглинаються рослинами, а також збільшують асиміляцію мінералів. Рослини, засвоєння іонів азоту амонію та амонію, краще зберігаються в ґрунті, ніж нітрати. Отримані в результаті нітрати підкислюють середовище проживання, збіднюють склад ґрунту кількістю азоту.

Сила мікроорганізмів

Бактерії нітрифікатори - це автотрофи, оскільки вони не вживають екзогенні органічні речовини. Основа з дріжджовим автоліпом, серін та глутамат у низькій концентрації впливає на ріст бактерій. Це пов’язано з нітритом у поживному середовищі. Окислення ацетату знижується, але додавання його вуглецю до білка, амінокислот та інших компонентів збільшується.

Внаслідок досліджень було отримано інформацію про те, що бактерії переходять на гетеротрофне харчування.

Хабітат і небезпека

Нітрифікуючі бактерії поширені в навколишньому середовищі. Вони присутні в землі, різні субстрати та водосховища. Процес їх функціонування робить вагомий внесок у загальну стадію руху азоту в природі.

Нітрифікатори живуть у простому мінеральному середовищі, що містить окислений субстрат у вигляді амонію, нітритів та вуглекислого газу.

У навколишньому світі мікроорганізми обробляють неорганічні речовини та створюють умови для живлення рослин у землі. Джерелом енергії для тварин є флора. Людина живиться рослинами та тваринами. Залишки життєво важливої ​​активності флори та фауни служать їжею для бактерій. Цикл закривається.

Мікроорганізм, такий як Nitrosososaystis, виділяється з вод Атлантики. Він належить до галоплів Бонда і живе в солоному середовищі. Рівень pH (реакція водню) для росту бактерій становить 8,7, а оптимальне значення - 7,5.

Серед типу SOMONAS типи, які мають температурний режим при 26 або приблизно 40 ° C, є поширеними, а штами, які швидко ростуть при 4 ° C. Сприятливим кліматом є середовище проживання (вода) 24–27 градусів. Має бути стійкий доступ до кисню та наявність водної рослинності.

Найпростіші бактерії пояснюються аеробами Bond. Для окислення амонію в азотну кислоту та азотова кислота в азотової кислоти потребує кисню. Хабітат не повинен містити органічні сполуки. Дослідження підтвердили руйнівний ефект глюкози, гербіцидів, сечовини, пептону, гліцерину та інших органіки на бактерії.

Деякі штами нітро -бактерій у присутності органічного компонента окислюють амонію, створюючи гідроксиламін, нітрити та нітрати. Через такі реакції з’являються гідроксамічні кислоти. Бактерії виконують процес нітрифікації різних сполук, що включає азот.

Обсяги гетеротрофної нітрифікації за особливих обставин можуть бути руйнівними. Небезпека полягає в тому, що утворюються токсини, мутагени та канцерогени.

Застосування в різних галузях

Використання нітрифікуючих бактерій у різних галузях робить свої переваги та недоліки. Мікроорганізми створюють сприятливі умови для існування риби в акваріумі, збагачення ґрунту, а також сільськогосподарські процеси.

Біологічний фільтр для акваріума

Нітробактерії відіграють важливу роль у перетворенні токсичного аміаку в нітрати. Це важливо при запуску нового акваріума. Ці мікроорганізми складають невелику частку бактерій і є біофільтрами. Вони розмножуються на будь -якій поверхні (фільтр, ґрунт або рослина). Якщо в акваріумі є велика кількість водоростей, то акваріум повністю вважається біопільцем. Важливо створити сприятливе середовище для поширення корисних бактерій.

Дефіцит аксигену, надлишок вуглекислого газу, зниження рН та дезінфікуючі показники можуть зменшити популяцію бактерій в акваріумі. Нітрифікуючі рослинні бактерії позбавляють харчування водоростей. Живі бактерії для акваріума використовуються під час приготування резервуара для використання.

Важливість мікроорганізмів - велика, Зрештою, вони очищають воду від забруднення, біологічних та органічних залишків, родовищ та дефекації. Тому мікрофлора в танках, де вони живуть, ідеально.

Нітрифікуючі бактерії є основними очищувачами населених кімнат з рибою та молюсками. Вони активно поширюються в середовищі, насиченому аміаком, нітритами, азотом та аміаком.

Для запуску акваріума використовуються препарати бренду сірки, що містять живі нітрифікатори та вулканічний пил - бездоганне середовище для швидкого відтворення та зростання. Ця підкладка осідає на дно і стає частиною ґрунту. Кілька бактерій одразу заповнюються в акваріум.

Більшість продуктів, що постачаються в спеціалізованих зоомагазинах, містять культури гетеротрофних бактерій.

Значення для сільського господарства

Для підвищення продуктивності аграрії використовуються всі види добрив, що містять нітрифікуючі бактерії.

Грунт є ідеальним підкладкою для процесів росту, відтворення рослин та живих організмів, тому важливо підтримувати правильний вміст та складний склад.

Біологічна обробка ґрунту проводиться природними очищувачами - нітрифікуючі бактерії. Для них доступ із зовнішнього середовища не потрібен - вони можуть їх виробляти автономно. Наприклад, автотрофні зелені рослини потребують сонячного світла і байдужі до нітро -бактерій.

Присутні в ґрунті, гумус або водному середовищі, вони перетворюють ізольований аміак на нітрати (азотна кислота). Кожен етап проводиться за допомогою різних бактерій.

Процес переходу аміаку до нітратів:

• Окислення аміаку до нітриту. Цей процес відбувається не одним типом бактерій, а по -різному. Деякі типи мікроорганізмів перетворюються на нітрит, а інші - на нітрат. Важливим станом має бути температура 4 градусів, вологість та чисельність кисню.
• Окислення нітритів при нітратах.

Нітрифікатори позитивно впливають на ґрунт, збільшуючи його родючість через розщеплення амонію. Однак вчені також виявили негативний вплив. Бактерії підкислюють ґрунт, що не є сприятливим моментом, а також насичують ґрунт іонами амонію. Згодом ґрунт виснажується кількістю корисних речовин.

Джерело енергії для хемотрофів - це різноманітні мінерали. Екосистема створюється штучно, але для успішного розвитку запускається встановлені процеси, коригування яких мешканці танка, наприклад, акваріум займається коригуванням.

Незважаючи на крихітні розміри, ці живі організми впливають на навколишній світ. Нітробактерії поширені в ґрунтах, морі та прісній воді, відіграють важливу роль у переробці стічних вод.