35. Участие микроорганизмов в круговороте азота (фиксация азота, аммонификация, нитрификация, денитрификация)

Аммонификация-процесс разложения органических азотсодержащих соединений с образованием NH4+

Нитрификация-процесс окисления аммиака до нитратов.Процесс проходит в две стадии: окисление аммиака до нитрита, а затем-окисление нитрита до нитрата.

Денитрификация-процесс восстановления нирата до молекулярного азота

Фиксация азота-образуется ион аммония, который учувствует в метаболизме, синтезе

аминокислот,затем белком

Денитрификация- нитрат ион восстанавливается до свободного азота

Аммонификация- процесс разложения органических азотсодержащих соединений(НК,белки, аминокислоты, мочевина) с выделение иона аммония

Белки расщепляются до полипептидов, потом образуются аминокислоты, затем ион аммония

Мочевины много в природе-распространенный субстрат(образуется при распаде аргинина, содержится в моче, синтезируется растениями) Способность к образованию уреазы характерина для Sporosarcina ureae, Proteus vulgaris, некоторых видов родов Erwinia, Enterobacter, Klebsiella.

Белки расщепляется под действие протолетических ферментов до поли и олиго пептидов, а затем до аминокислот а амино кислоды подвергаются дезаммиинированию, образование аммония

Если в аэробных-СО2 ион аммония, вода, сероводород (серосодержащие аминокислоты)

Анаэробные-СО2, иона аммония, индол, меркоптаны, биогенные амины ( катоверин)-неприятный запах, процесс гниения,условно)

Представители на слайде

Псевдомонас аерогеноза,псевдомонас флуоресценс, ентеробактериация, актиномицеты

Уреаза-споросарцина уриа, протеус вулгарис, бациллиус пастеурия,хеликобактерпилори

Происходит в два этапа

1 этап- нитрит анион

2 этап-нитрат анион(нитробактер винограцки)

Эти микроорганизмы: Аэробы, Г- , полиморфные(палочки, удлиненные, грушевидные), хемолитоавтотрофы(фиксация СО2 из воздуха, донор электронов неорг соединения)

Денитрификация делится на ассимиляционную и на деассимиляционную

Ассимиляционная- синтез азот содержащих соединений(аэроб анаэроб)

Диссимиляционная- образование свободного азота (факультативно анаэроб в отсутствии кислорода(нитратное дыхание))

При отсутствии кислорода(анаэробное) нитрат ион превращается в молекулу свободного азота(нитратное дыхание)

Ферменты-1 этап-нитратредуктаза А, 2 этап-нитрит редуктаза, находятся в мембране клеток и индуцируются только в анаэробных условиях при наличии нитрат аниона(индуцибельные ферменты)

Побочка-закись азота

Данный процесс осуществляют псевдомонас стуцери(флуоренсис,аерогеноза) ,тиобациллус нитротрификанс

энтеробактериация может осуществлять только 1 стадию данного процесса

Данный процесс осуществляют только бактерии

Из атмосферно азота строятся азотсодержащие соединения, в процессе азотфиксации образуется ион аммония, который далее идёт на синтез аминокислот

При азотфиксации происходит обогащение почвы азотом

Симбиотичнские 100-300 кг азота на 1 га

Свободноживущие фиксируют молекулярный азот при отсутствии более доступных источников азота(аэробные условия)

азотобактер(Г- палочки6 образуют мощную капсулу и цисты-плотные структуры,защита от неблагоприятных факторов), Азомонас(Г- палочки), цианобектерии, анаэробные-клостридии, спириллы,азоспириллиум(корневая зона),артобактер

Симбиотические (клубеньковые бактерии): ризобиум,франкиа(не бобовые)

Нужна энергия АТФ(дыхание, брожение, фотосинтез)

Необходимы ионы магния

Образуется аммоний

На слайде механизм клубеньковых бактерий

Леггемоглобин образуется симбиозом растений и бактерий, он хорошо связывается с кислородом и так кислород поступает в клубеньки

Защита нитрогеназы от молекулярного кислорода -образование слизистых капсул и цист(азотбактер), некоторые микроорганизмы быстро используют кислород для дыхания