Nitrogen bakteri: habitat, fungsi

Bakteri - konsep akrab bagi semua orang. Mendapatkan keju dan yogurt, antibiotik, pengolahan limbah - semua ini memungkinkan untuk organisme bakteri bersel tunggal. Mari berkenalan dengan mereka lebih dekat.

Siapa bakteri?

Perwakilan dari dunia ini alam mewakili satu kelompok prokariota - organisme, sel-sel yang telah dicabut dari inti. Tapi ini tidak berarti bahwa mereka tidak mengandung informasi genetik. molekul DNA bebas dalam sitoplasma, dan tidak dikelilingi oleh shell.

Karena ukuran mikroskopis mereka - hingga 20 mikron, studi ilmu bakteri mikrobiologi. Para ilmuwan telah menemukan bahwa prokariota dapat uniseluler atau bergabung di koloni. Mereka memiliki struktur yang cukup primitif. Selain itu bakteri inti dilucuti dari semua jenis plastida, Golgi kompleks, EPS, lisosom dan mitokondria. Namun, meskipun ini, sel bakteri mampu melakukan proses yang paling penting dari kehidupan: respirasi anaerob tanpa oksigen, nutrisi heterotrofik dan autotrophic, reproduksi aseksual dan pembentukan kista saat mengalami kondisi buruk.

kelas bakteri

Hal ini didasarkan pada klasifikasi dari tanda-tanda yang berbeda. Salah satu dari mereka - suatu bentuk sel. Misalnya, mengambil bentuk vibrio koma, cocci - bentuk bulat. pandangan spiral memiliki spirilla, dan berbentuk batang - basil.

Selain itu, bakteri digabungkan menjadi kelompok-kelompok tergantung pada karakteristik dari struktur sel. Ini mampu membentuk kapsul lendir di sekitar sel sendiri dan dilengkapi dengan flagela.

Cyanobacteria, atau ganggang biru-hijau, mampu fotosintesis dan dengan jamur bagian dari lumut.

Banyak jenis bakteri mampu simbiosis - sebuah organisme hidup bersama yang saling menguntungkan. bakteri pengikat nitrogen menetap di akar kacang-kacangan dan tanaman lainnya, membentuk nodul. Apa yang bakteri nodul, mudah ditebak. Mereka mengkonversi nitrogen atmosfer, yang sangat diperlukan untuk pengembangan tanaman.

Metode pasokan

Prokariota adalah kelompok organisme, yang tersedia semua moda makan. Jadi, bakteri hijau dan ungu memakan autotrophic, oleh energi surya. Karena kehadiran plastida dapat dicat dengan warna yang berbeda, tapi selalu mengandung klorofil. Bakteri dan fotosintesis tanaman berbeda secara signifikan. Pada bakteri, air tidak diperlukan reagen. Elektron donor mungkin hidrogen atau hidrogen sulfida, oleh karena itu, oksigen tidak dilepaskan selama proses ini.

Sekelompok besar bakteri makan heterotrophically, t. E. zat organik Siap. organisme tersebut digunakan untuk memasok sisa-sisa organisme mati dan produk metabolisme mereka. Bakteri membusuk dan fermentasi mampu menurunkan semua zat organik yang dikenal. organisme tersebut disebut saprotroph.

Beberapa bakteri tanaman dapat membentuk simbiosis dengan organisme lain: jamur, bersama-sama dengan bagian dari lumut, saling hidup berdampingan dengan akar nitrogen-fixing bakteri bintil akar polongan.

chemotroph

Kelompok lain jenis makanan yang chemotroph. Ini adalah jenis nutrisi autotrophic, di mana energi surya digunakan sebagai pengganti energi ikatan kimia dari zat yang berbeda. bakteri pengikat nitrogen milik organisme tersebut. Mereka mengoksidasi beberapa senyawa anorganik sendiri sambil memastikan jumlah yang diperlukan energi.

Nitrogen bakteri: habitat

Demikian pula, pakan dan mikroorganisme mampu mengkonversi senyawa nitrogen. Mereka disebut bakteri pengikat nitrogen. Terlepas dari kenyataan bahwa bakteri hidup di mana-mana, habitat dari jenis tertentu - tanah. Lebih khusus, akar tanaman polongan.

struktur

Apa bakteri bintil? Hal ini karena struktur mereka. bakteri pengikat nitrogen jelas terlihat dengan mata telanjang. Menetap di akar kacang-kacangan dan sereal, mereka menembus ke pabrik. Dalam bentuk ini penebalan, yang terjadi dalam metabolisme.

Perlu mengatakan bahwa bakteri pengikat nitrogen adalah kelompok mutualis. koeksistensi mereka dengan organisme lain adalah saling menguntungkan. Selama fotosintesis, tanaman mensintesis glukosa karbohidrat, diperlukan untuk proses kehidupan. Bakteri tidak mampu dari proses tersebut, sehingga siap untuk mendapatkan gula dari biji.

Tanaman untuk Kehidupan kebutuhan nitrogen. Ini substansi dalam sifat sejumlah cukup besar. Misalnya, kandungan nitrogen dari udara adalah 78%. Namun, dalam keadaan ini, tanaman tidak mampu menyerap zat ini. bakteri pengikat nitrogen memperbaiki nitrogen atmosfer dan menerjemahkannya ke dalam bentuk yang sesuai untuk tanaman.

produktivitas

Apa bakteri pengikat nitrogen dapat dilihat dalam contoh bakteri Azospirillum chemotrophic. organisme ini hidup di akar rumput: barley atau gandum. Dia tepat disebut pemimpin di antara produsen nitrogen. Per hektar itu mampu memberikan 60 kg dari elemen.

bakteri pengikat nitrogen dari kacang-kacangan, seperti rizobitumy, sinorizobiumy dan lain-lain juga baik "pekerja". Mereka mampu memperkaya hektar daratan dengan nitrogen hingga 390 kg. Pada tanaman polongan abadi menghuni pemenang azotoobrazovaniya yang kinerjanya hingga 560 kg per hektar lahan yang dibudidayakan.

proses kehidupan

Semua bakteri pengikat nitrogen pada spesifikasi proses penting dapat dibagi menjadi dua kelompok. Kelompok pertama adalah nitrifikasi tersebut. Inti dari metabolisme dalam hal ini adalah rantai transformasi kimia. Amonia, atau amonia diubah menjadi nitrit - garam dari asam nitrat. Nitrit, pada gilirannya, diubah menjadi nitrat, yang juga garam-garam dari senyawa ini. Dalam bentuk nitrogen nitrat lebih baik diserap oleh sistem akar tanaman.

Kelompok kedua disebut bakteri denitrifikasi. Mereka melaksanakan proses terbalik: nitrat yang terkandung dalam tanah, diubah menjadi gas nitrogen. Jadi ada siklus nitrogen di alam.

Dengan proses kehidupan juga berlaku untuk proses reproduksi. Hal ini terjadi dengan membaginya menjadi dua sel. Apalagi - dengan tunas. Karakteristik dari bakteri dan proses seksual yang disebut konjugasi. Pada saat yang sama ada pertukaran informasi genetik.

Karena sistem akar mengalokasikan banyak zat berharga, bakteri mengendap di dalamnya sangat banyak. Mereka mengkonversi sisa tanaman menjadi zat yang mampu menyerap tanaman. Akibatnya, lapisan tanah di sekitar mengakuisisi sifat tertentu. Hal ini disebut rizosfer.

Cara penetrasi bakteri di akar

Ada beberapa cara memperkenalkan sel-sel bakteri dalam jaringan dari sistem akar. Hal ini dapat terjadi karena kerusakan jaringan yg menutupi atau di daerah di mana akar sel muda. zona akar rambut juga chemotroph oleh penetrasi ke pabrik. Selanjutnya, akar rambut dan terinfeksi sebagai akibat dari pembelahan sel aktif nodul bakteri terbentuk. Melaksanakan sel menular membentuk filamen yang terus proses penetrasi ke jaringan tanaman. Dengan sistem bakteri konduktif yang berhubungan dengan bintil akar. Seiring waktu, mereka memperoleh bahan khusus - Leghemoglobin.

Pada saat gejala optimal nodul aktivitas memperoleh warna merah muda (karena pigmen Leghemoglobin). Dapat memperbaiki nitrogen hanya mereka bakteri yang mengandung Leghemoglobin.

Arti chemotroph

Orang-orang telah lama memperhatikan bahwa jika kacang-kacangan menggali tanah saat panen lokasi ini akan lebih baik. Bahkan, intinya adalah tidak dalam proses membajak. tanah ini lebih diperkaya dengan nitrogen, sehingga diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Jika lembar kertas disebut sebagai pabrik untuk produksi oksigen, bakteri pengikat nitrogen tepat dapat disebut pabrik untuk produksi nitrat.

Kembali pada abad ke-19, para ilmuwan telah memperhatikan kemampuan menakjubkan dari tanaman polongan. Karena kurangnya pengetahuan tentang dianggap berasal mereka hanya untuk tanaman dan terkait dengan organisme lain. Ia telah mengemukakan bahwa daun dapat memperbaiki nitrogen atmosfer. Selama percobaan ditemukan bahwa pulsa yang telah tumbuh di dalam air, kehilangan kemampuan ini. Lebih dari 15 tahun, pertanyaan ini tetap misteri. Tidak ada yang menduga bahwa membawa semua bakteri pengikat nitrogen ini, yaitu habitat belum diteliti. Ternyata kasus ini dalam organisme simbiosis. Hanya bersama-sama kacang-kacangan dan bakteri dapat menghasilkan nitrat untuk tanaman.

Sekarang, para ilmuwan telah mengidentifikasi lebih dari 200 tanaman, yang bukan milik keluarga kacang-kacangan, tetapi dapat membentuk simbiosis dengan bakteri pengikat nitrogen. Kentang, sorgum, gandum juga memiliki sifat yang berharga.