Аэробты тынс алу. Бактериялар электрон(протон) доноры ретінде органикалық заттармен қатар бейорганикалық заттарды да пайдаланады. Сондықтан аэробты тыныс алу арқылы энергия алатын бактерияларды хемоорганотрофтар мен хемолитотрофтар деп екіге бөледі.
Хемоорганотрофтар. Хемоорганотрофтар энергияны электрон доноры ретінде органикалық заттарды, ал соңғы акцептор ретінде молекулалы оттегіні пайдаланып алады.
Хемолитотрофтар. Хемолитотрофты энергия алмасу процесін С.Н.Виноградский ашты. Ол 1885 - 89жж. аралығында жіпшелі, түссіз, күкіртті, Beggiatoa мен Lеthtothrix туысына жататын бактерияларды зерттеу барысында олардың күкіртті сутегін күкірт қышқылына дейін тотықтыра-тынын анықтады.
Дәріс №19-20
Тақырыбы: Микроорганизмдер көмегімен күкірт, фосфор және темір қосылыстарының өзгеріске ұшырауы
Жоспары:
1.Күкіртті қосылыстардың өзгерістері
2. Фосфор қосылыстарының өзгерістері
3. Темір қосылыстарының өзгерістері
4.Жалтырауық бактериялар.
Күкіртті қосылыстардың өзгерістері. Күкірт тірі организмдерге қажет-ті элементтердің бірі. Топырақта күкірт сульфаттар (CaSO4, 2Н2O, Na2SО4, (NH4)2S04) және сульфидтер (FeS2, Na2S, ZnS және т. б.) түрінде және органикалық қосылыстар құрамында да кездеседі. Күкірт өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер ақуызының құрам мүшесі болып саналады. Топырақта күкірт қоры аса көп емес. Осыған орай өсімдіктер де оған мұқтаж.
Топырақтағы күкірттің органикалық немесе органикалық емес түрлері микроорганизмдер әсерінен әртүрлі айналымға түседі. Табиғаттағы күкірт айналымына физикалық, химиялық факторлармен қатар, биологиялық процестер де әсер етеді. Әдетте күкірт тірі организмдер цитоплазмасында кездеседі. Өсімдік қалдықтары және жануарлар өлекселері ыдыраған кезде, олардан күкірт бөлінеді. Көбінесе күкірт күкіртті сутегі турінде бөлінеді. Бұл қосылыстың түзілуі құрамында күкірті бар ақуыз заттарының ыдырауына байланысты. Ақуызды осындай өзгеріске ұшырататын - шіру бактериялары. Сонымен қатар күкірттің әртүрлі қосылыстары (SО2,SО3,H2S) түрлі вулкан-дардың атқылауы кезінде газ күйінде бөлініп, атмосфераға таралады.
Топырақта түрлі биологиялық процестер әсерінен пайда болған сутегі құрамында күкірті бар амин қышқылдарын тотықсыздандырады да, күкірт-сутегін түзеді. Сонымен катар күкіртсутегі және күкіртті қышқылдар тұздарының сутегі ионының тотықсыздаңдырғыш әрекеті нәтижесінде пайда болады. Мұндай тотықсыздану қабілеті, әсіресе күкірт бактерияларынан байқалады. Олардың негізгі өкілдерінің біріне Spirillu desulfuricans жатады. Ол ұсақ спираль тәрізді таякша бактерия. Соңғы жылдары жүргізілген зеттеулер күкірт бактерияларының негізінен екі түрі болатынын анықтады.
Оның біріншісі - вибрио, екіншісі - споровибрио. Олар құрамында органикалық қышқылдар мен спирттер болатын ортада жақсы өніп өседі де, күкірт қышкыльшың тұздары - сульфаттарды оңай тотықсыздандырады. Бұл процесс ауасыз жерде өте қарқыңды жүреді. Мәселен, қант ортадағы көміртегі көзі болса, тотықсыздану реакциясын былайша жүреді:
C6H1206 + 6Н2SО4 → 6C02 + 6H20+ 3H2S + 42 кал.
қант күкірт қышқылы
Егер орта да қант емес, органикалық қышқылдар немесе көміртегінің басқа қосылыстары болса, реакцияның бағыты өзгермегенмен, одан шығатын заттардың арақатынасы бірдей болмайды.
Осындай микробиологиялық процестің нәтижесінде топырақта немесе суда пайда болған күкіртсутегі тірі организмдерді улаңдырады. Күкіртсуте-гінің біртіндеп жиналуы нәтижесінде мүндай орталдарда тіршілік бірте-бірте тоқталады. Мәселен, Қара теңіздің кейбір бөліктерінде 200 метр тереңдікте күкіртсутегінің көп жиналуынан тіршілік жойылып кеткен. Организмдер бірқалыпты тіршілік етуі үшін күкіртсутегі күкірт қышқылына дейін тотығуы қажет. Сонда ғана күкіртсутегінің улы қасиеті жойылып, өсімдіктерге сіңімді қосылысқа айналады. Бұл процесс табиғатта үздіксіз жүріп жатады. Процестің жүруіне себепші болатын организмдер - күкірт жане тион бактериялары.
Тион бактериялары Thiobacillus туысына жатады. Оны алғаш рет теңіз түбі балшығынан Натансон 1902 және М. Бейеринк (1904) тауып жеке бөліп алған. Бұл бактериялар тиосульфатты, күкірт сутегін, сульфидтерді, тетратионаттарды және тиоцианаттарды тотықтыруға қабілеті бар. Осыған жататын бактерияларды жинақтап бір жүйеге келтіріп М.Бейеринк Thiobacillus туысына жатқызды. Бұлар облигатты аэробтар. Тек Thiobacillus denitrificans ғана нитраттар бар жерде анаэроб жағдайда тіршілік ете алады.
Достарыңызбен бөлісу: |