Bakteri është një koncept i njohur për të gjithë. Marrja e djathit dhe jogurtit, antibiotikëve, trajtimi i ujërave të zeza - e gjithë kjo mundësohet nga organizmat bakterial njëqelizor. Le t'i njohim më mirë.
Kush janë bakteret?
Përfaqësuesit e kësaj mbretërie të kafshëve të egra janë grupi i vetëm i prokariotëve - organizmave, qelizave të të cilëve u mungon një bërthamë. Por kjo nuk do të thotë se ato nuk përmbajnë fare informacion trashëgues. Molekulat e ADN-së janë të lira në citoplazmën e qelizës dhe nuk janë të rrethuara nga një membranë.
Meqenëse madhësitë e tyre janë mikroskopike - deri në 20 mikron, bakteret studiohen nga shkenca e mikrobiologjisë. Shkencëtarët kanë zbuluar se prokariotët mund të jenë njëqelizorë ose të bashkohen në koloni. Ata kanë një strukturë mjaft primitive. Përveç bërthamës, baktereve u mungojnë të gjitha llojet e plastideve, kompleksi Golgi, EPS, lizozomet dhe mitokondria. Por pavarësisht kësaj, qeliza bakteriale është në gjendje të kryejë proceset më të rëndësishme të jetës: frymëmarrjen anaerobe pa përdorimin e oksigjenit, ushqimin heterotrofik dhe autotrofik, riprodhimin aseksual dhe formimin e kisteve gjatë përjetimit të kushteve të pafavorshme.kushte.
Klasat e baktereve
Klasifikimi bazohet në veçori të ndryshme. Një prej tyre është forma e qelizave. Pra, vibriot kanë formën e një presje, cocci - një formë të rrumbullakosur. Spiralet kanë një formë spirale dhe bacilet kanë një formë shufre.
Përveç kësaj, bakteret kombinohen në grupe në varësi të veçorive strukturore të qelizës. Ato reale janë në gjendje të formojnë një kapsulë rrëshqitëse rreth qelizës së tyre dhe janë të pajisura me flagjela.
Cyanobakteret, ose algat blu-jeshile, janë të afta për fotosintezë dhe, së bashku me kërpudhat, janë pjesë e likeneve.
Shumë lloje bakteresh janë të afta për simbiozë - bashkëjetesë reciproke e dobishme e organizmave. Fiksuesit e azotit vendosen në rrënjët e bishtajoreve dhe bimëve të tjera, duke formuar nyje. Është e lehtë të merret me mend se çfarë funksioni kryejnë bakteret e nyjeve. Ata konvertojnë azotin atmosferik, i cili është aq i nevojshëm për zhvillimin e bimëve.
Metodat e të ushqyerit
Prokariotët janë një grup organizmash që kanë akses në të gjitha llojet e ushqimit. Pra, bakteret jeshile dhe vjollcë ushqehen në mënyrë autotrofike, për shkak të energjisë diellore. Për shkak të pranisë së plastideve, ato mund të lyhen me ngjyra të ndryshme, por domosdoshmërisht përmbajnë klorofil. Fotosinteza e baktereve dhe e bimëve janë thelbësisht të ndryshme. Në bakteret, uji nuk është një reagent thelbësor. Dhuruesi i elektroneve mund të jetë hidrogjen ose sulfid hidrogjeni, kështu që oksigjeni nuk çlirohet gjatë këtij procesi.
Një grup i madh bakteresh ushqehen në mënyrë heterotrofike, domethënë substanca organike të gatshme. Organizma të tillë përdorin mbetjet e organizmave të vdekur për ushqim dheproduktet e tyre të jetës. Bakteret e kalbjes dhe fermentimit janë të afta të dekompozojnë të gjitha substancat organike të njohura. Organizma të tillë quhen edhe saprotrofe.
Disa baktere bimore mund të formojnë simbiozë me organizma të tjerë: së bashku me kërpudhat, ato janë pjesë e likeneve, bakteret e nyjeve që fiksojnë azotin bashkëjetojnë në mënyrë reciproke të dobishme me rrënjët e bishtajore.
chemotrofs
Kimiotrofet janë një tjetër grup ushqimor. Ky është një lloj ushqimi autotrofik, gjatë të cilit, në vend të energjisë diellore, përdoret energjia e lidhjeve kimike të substancave të ndryshme. Bakteret që fiksojnë azotin janë një organizëm i tillë. Ato oksidojnë disa komponime inorganike, duke i siguruar vetes sasinë e nevojshme të energjisë.
Bakteret që fiksojnë azotin: habitati
Mikroorganizmat e aftë të konvertojnë komponimet e azotit gjithashtu ushqehen në një mënyrë të ngjashme. Ato quhen baktere fiksuese të azotit. Pavarësisht se bakteret jetojnë kudo, habitati i kësaj specie të veçantë është toka, ose më mirë rrënjët e bimëve bishtajore.
Ndërtesa
Cili është funksioni i baktereve nodule? Kjo është për shkak të strukturës së tyre. Bakteret që fiksojnë azotin janë qartë të dukshme me sy të lirë. Duke u vendosur në rrënjët e bishtajoreve dhe drithërave, ato depërtojnë në bimë. Në këtë rast krijohen trashje, brenda të cilave zhvillohet metabolizmi.
Duhet thënë se bakteret fiksuese të azotit bëjnë pjesë në grupin e mutualistëve. Bashkëjetesa e tyre me organizma të tjerë është e dobishme reciproke. ATGjatë fotosintezës, bima sintetizon glukozën e karbohidrateve, e cila është e nevojshme për proceset e jetës. Bakteret nuk janë të afta për një proces të tillë, ndaj sheqernat e gatshme merren nga bishtajore.
Bimët kanë nevojë për azot për të jetuar. Ka mjaft nga kjo substancë në natyrë. Për shembull, përmbajtja e azotit në ajër është 78%. Megjithatë, në këtë gjendje, bimët nuk janë në gjendje të thithin këtë substancë. Bakteret fiksuese të azotit thithin azotin atmosferik dhe e shndërrojnë atë në një formë të përshtatshme për bimët.
Performanca
Cili është funksioni i baktereve fiksuese të azotit mund të shihet në shembullin e bakterit kimiotrofik azospirillum. Ky organizëm jeton në rrënjët e drithërave: elbit ose grurit. Me të drejtë quhet lider midis prodhuesve të azotit. Në një hektar tokë, ai është në gjendje të japë deri në 60 kg të këtij elementi.
Bakteret që fiksojnë azotin e bishtajoreve, si rizobitumet, sinorhizobiumet dhe të tjera, janë gjithashtu "punëtorë" të mirë. Ata janë në gjendje të pasurojnë një hektar tokë me azot që peshon deri në 390 kg. Bimët bishtajore shumëvjeçare janë shtëpia e fituesve të formimit të azotit, produktiviteti i të cilëve arrin deri në 560 kg për hektar tokë të punueshme.
Proceset e jetës
Të gjitha bakteret fiksuese të azotit sipas karakteristikave të proceseve jetësore mund të kombinohen në dy grupe. Grupi i parë është nitrifikues. Thelbi i metabolizmit në këtë rast është një zinxhir transformimesh kimike. Amoniumi, ose amoniaku, shndërrohet në nitrite - kripëra të acidit nitrik. Nitritet, nga ana tjetër, shndërrohen në nitrate,janë edhe kripëra të këtij komponimi. Në formën e nitrateve, azoti absorbohet më mirë nga sistemi rrënjor i bimëve.
Grupi i dytë quhet denitrifikues. Ata kryejnë procesin e kundërt: nitratet që përmbahen në tokë shndërrohen në azot të gaztë. Kështu ndodh cikli i azotit në natyrë.
Proceset e jetës përfshijnë gjithashtu procesin e riprodhimit. Ndodh me ndarjen e qelizave në dysh. Shumë më rrallë - duke lulëzuar. Karakteristikë për bakteret dhe procesin seksual, i cili quhet konjugim. Në këtë rast bëhet shkëmbimi i informacionit gjenetik.
Meqenëse sistemi rrënjor çliron shumë substanca të vlefshme, shumë baktere vendosen në të. Ata shndërrojnë mbetjet bimore në substanca që bimët mund të thithin. Si rezultat, shtresa e tokës përreth fiton veti të caktuara. Ajo quhet rizosferë.
Rrugët e hyrjes së baktereve në rrënjë
Ka disa mënyra për të futur qelizat bakteriale në indet e sistemit rrënjor. Kjo mund të ndodhë për shkak të dëmtimit të indeve integrale ose në vendet ku qelizat rrënjësore janë të reja. Zona e qimeve në rrënjë është gjithashtu një rrugë për kimiotrofet për të hyrë në bimë. Më tej, qimet e rrënjës infektohen dhe, si rezultat i ndarjes aktive të qelizave bakteriale, formohen nyje. Qelizat pushtuese formojnë fije infektive që vazhdojnë procesin e depërtimit në indet bimore. Me ndihmën e një sistemi përçues, nyjet bakteriale lidhen me rrënjën. Me kalimin e kohës, një substancë e veçantë shfaqet në to -legoglobin.
Në momentin e manifestimit të aktivitetit optimal, nyjet marrin ngjyrë rozë (për shkak të pigmentit legoglobin). Vetëm ato baktere që përmbajnë legoglobinë mund të rregullojnë azotin.
Rëndësia e kemotrofeve
Njerëzit kanë vënë re prej kohësh se nëse gërmoni bimë bishtajore me tokë, korrja në këtë vend do të jetë më e mirë. Në fakt, thelbi nuk është në procesin e lërimit. Toka e tillë është më e pasuruar me azot, i cili është aq i nevojshëm për rritjen dhe zhvillimin e bimëve.
Nëse gjethja quhet një fabrikë oksigjeni, atëherë bakteret që fiksojnë azotin me të drejtë mund të quhen një fabrikë nitrate.
Edhe në shekullin e 19-të, shkencëtarët tërhoqën vëmendjen për aftësitë e mahnitshme të bimëve bishtajore. Për shkak të mungesës së njohurive, ato u atribuoheshin vetëm bimëve dhe jo të lidhura me organizma të tjerë. Është sugjeruar që gjethet mund të rregullojnë azotin atmosferik. Gjatë eksperimenteve, u zbulua se bishtajoret që rriteshin në ujë e humbin këtë aftësi. Për më shumë se 15 vjet, kjo pyetje ka mbetur një mister. Askush nuk e mori me mend se e gjithë kjo u krye nga bakteret fiksuese të azotit, habitati i të cilave nuk ishte studiuar. Doli se çështja është në simbiozë të organizmave. Vetëm së bashku bishtajoret dhe bakteret mund të prodhojnë nitrate për bimët.
Tani shkencëtarët kanë identifikuar më shumë se 200 bimë që nuk i përkasin familjes së bishtajoreve, por janë në gjendje të formojnë një simbiozë me bakteret që fiksojnë azotin. Veti të vlefshme kanë edhe patatet, melekuqe, gruri.
