Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

Сапротрофы и их роль в биогеоценозе

Обратите внимание!

Для эффективного лечения паразитарных заболеваний наши читатели советуют средство от паразитов «Intoxic». В его состав входят лекарственные растения, эффективно очищающие организм от паразитов. Подробнее…

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Бактерии присутствуют везде: в воде, воздухе, почве, в горной местности и даже горячих гейзерах. В качестве своего места обитания могут выбрать растения, животных и даже человека.

Бактерии имеют очень маленький размер и различные формы, благодаря чему могут проникать даже в самые труднодоступные места, являются стойкими к воздействию температур и другим неблагоприятным условиям существования. По способу питания бывают автотрофными и гетеротрофными.

Последние, в свою очередь, делятся на сапоротрофов (сапрофиты) и симбионтов. Рассмотрим подробнее бактерий сапрофитов.

Сапротрофы являются гетеротрофными организмами, которые в качестве питательных веществ используют продукты жизнедеятельности, разложения, гниения других живых организмов. Процесс поглощения пищи происходит за счет выделения на потребляемый продукт специального фермента, который его расщепляет.

Сапрофиты включают в себя большую часть представителей царства Бактерии. Как правило, в своем составе не имеют хлорофилла. Имеют большое сходство с паразитами, считается, что последние имеют свое происхождение от сапоротрофов.

Обратите внимание

Сапрофиты — это не патогенные микроорганизмы, однако иногда среди них встречаются и патогены (например, синегнойная палочка, кишечная палочка и др.).

В человеческом организме эти бактерии заселяют кишечник, ротовую полость, влагалище и др.

Питание — это процесс накопления энергии и питательных веществ.  Для нормального существования бактериям необходим ряд питательных веществ, таких как:

  • азот (в виде аминокислот);
  • белки;
  • углеводы;
  • витамины;
  • нуклеотиды;
  • пептиды.

В лабораторных условиях для размножения сапрофитов в качестве питательных сред используют автолизат из дрожжей, сыворотку из молока, мясные гидролизаты, некоторые растительные экстракты.

Показательным процессом наличия в продуктах сапрофитов является образование гнили. Опасность составляют продукты жизнедеятельности этих микроорганизмов, так как являются достаточно токсичными. Сапрофиты являются своего рода санитарами в окружающей среде.

Основные представители сапрофитов:

  1. Синегнойная палочка (Pseudomonas);
  2. Кишечные палочки (Proteus, Escherichia);
  3. Morganella;
  4. Klebsiella;
  5. Bacillus;
  6. Клостридии (Clostridium);
  7. некоторые виды грибов (Реnicilum и др.)

Новинка в области медицины, большой шаг в лечении паразитов!

В виде эффективного лекарства от паразитов врачи советуют принимать препарат «Gelminton». В основе состава средства лежат только натуральные компоненты природного происхождения, они выращивались в местах со 100% чистой экологией, и обладают проверенным эффектом, позволяющим быстро справляться с любыми видами глистов. Мнение врача…

  • анаэробов (кишечная палочка, она может жить в кислородосодержащей среде, но все процессы жизнедеятельности проходят без участия кислорода);
  • аэробов (гнилостные бактерии, которые задействуют кислород в процессах своей жизнедеятельности);
  • спорообразующие бактерии (род Клостридии);
  • неспорообразующие микроорганизмы (кишечная палочка Escherichia coli и синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa).

Практически все разнообразие сапрофитов в результате своей жизнедеятельности производит различные трупные яды, сероводород, циклические ароматические соединения (например, индол). Наиболее опасными для человека являются сероводород, тиол и диметилсульфоксид, которые могут привести к сильным отравлениям и даже смерти.

Сапротрофы берут участь в процессе гниения.

Их можно назвать полупаразитами или условными сапротрофами. Сюда относятся микроорганизмы, которые могут существовать без питательной среды с живыми клетками. В некоторых случаях они похожи на сапрофиты, но во многом являются паразитами. Очень плохо растут на питательных средах, занимают очень важное место в природе.

Их можно назвать условными паразитами или наполовину сапрофитами. Сюда относятся микроорганизмы, которые ведут свой образ жизни подобно сапротрофам. Однако при различных условиях среды могут поселиться на живом организме и вести свой образ жизни подобно паразитам.

Этот вид бактерий играет очень весомую роль в круговороте природы. В то же время предметом для их питания служат вещи, которые в той или иной мере важны для человека.

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

Сапротрофы играют очень большую роль в переработке органических остатков. Так как любой организм в конце своего жизненного пути погибает, питательная среда для этих микроорганизмов будет существовать непрерывно.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru

Сапрофиты вырабатывают в виде продуктов своей жизнедеятельности множество составляющих веществ, необходимых для питания других организмов (процессы брожения, преобразования в природе серы, азота, фосфорных соединений и т.

Как мы отмечали, наряду с растениями и животными, благодаря которым создается первичная и соответственно вторичная продукция, чрезвычайно важная роль в биогеоценозе и биологическом круговороте принадлежит разнообразным организмам, относящимся к числу сапротрофов. Они питаются детритом, т. е. продуктами разложения мертвых организмов, и обеспечивают минерализацию этих веществ.

К числу сапротрофов прежде всего относятся разнообразные микроорганизмы, главным образом грибы (в том числе плесени), гетеротрофные спорообразующие и неспорообразующие бактерии, актиномицеты, водоросли, почвенные простейшие (амебы, инфузории, бесцветные жгутиковые). Во многих экосистемах особенно важны биоредукторы из числа животных-сапрофагов, причем не только упомянутых микроскопических, но и макроскопических (например, дождевые черви).

Следует также иметь в виду, что для разложения мертвых органических веществ немалое значение имеет жизнедеятельность ряда позвоночных животных, хотя они отнюдь не принадлежат к сапрофагам. Таким образом, в биологической редукции участвуют не только отдельные группы организмов, но вся их совокупность, или, как ее называют, «биота».

Сапрофиты в основном концентрируются в почве. Количество обитающих в ней микроорганизмов чрезвычайно велико. В 1 г подзолистой почвы в Московской области насчитывается 1,2—1,5 млн экз. бактерий, а в зоне ризосферы, т. е.

прикорневой зоне растений — до 1 млрд экз. Численность грибов и актиномицетов составляет сотни тысяч и миллионы особей. Биомасса грибов, актиномицетов и водорослей в поверхностном горизонте почвы может достигать 2—3 т/га, а биомасса бактерий — 5—7 т/га.

Эти цифры говорят сами за себя.

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

Количество животных-сапрофагов, конечно, несравненно меньше, чем микроорганизмов, но тоже весьма внушительно, особенно в сопоставлении с общей зоомассой.

Важно

Например, в лесостепной дубраве и луговой степи Курской области сапрофаги составляют по весу соответственно 94,6% и 93,0% общей биомассы животного населения упомянутых биогеоценозов (таблица 9).

Среди них абсолютно преобладают почвенные беспозвоночные и в первую очередь дождевые черви, на чью долю приходится 80—90% суммарной зоомассы и около 94% биомассы обитателей почв.

Таблица 9. Соотношение биомассы основных трофических групп животных в лесостепной дубраве и луговой степи Курской обл. (по: Злотин и Ходашова, 1974)
Трофические группы Дубрава Степь
кг/га % кг/га %
Сапрофаги 978,0 94,6 931 93,0
Фитофаги 45,1 4,3 62,2 6,2
Хищники, паразиты 11,0 1,1 7,0 0,8
Итого: 1034,1 100 1000,2 100

По справедливому заключению специалистов животные-сапрофаги играют очень существенную роль в функционировании блока экосистемы «растение — почва».

Участвуя в минерализации растительного опада, сапрофаги способствуют вовлечению в биологический круговорот различных органических соединений и химических элементов, что обеспечивает очередной цикл продуцирования органического вещества.

Биоценотическая роль данной группы животных не ограничивается функцией биоредукторов.

Они, особенно дождевые черви, имеют большое значение для образования и трансформации почв и, наконец, представляют важный кормовой ресурс для многих позвоночных животных — крота, землероек, кабана, барсука, вальдшнепа, дроздов и других зверей и птиц.

Добывая дождевых червей и прочих почвенных беспозвоночных, они ворошат лесную подстилку, копаются в земле и тем способствуют механическому разрушению растительного опада и последующей его минерализации.

Для этого процесса немаловажное значение имеет большое количество экскрементов, извергаемых всеми животными. Здесь дело не ограничивается обогащением почвы органическими веществами.

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Весьма важно, что экскременты становятся субстратом для развития огромной массы микроорганизмов и мелких членистоногих биоредуцентов, которые, в свою очередь, тоже извергают множество экскрементов. Известны почвы, полностью состоящие из экскрементов многоножек Glomeris, отличающихся необычайной прожорливостью.

Совет

Подсчитано, что одна из многоножек (каемчатая клубовидка) на лугах поедает всю гниющую растительную массу, которую здесь ежегодно образуют растения.

Количество бактерий особенно возрастает в ризосфере. Оно превышает количество микробов в окружающей почве в сотни и даже в тысячи раз. Численность бактерий и их видовой состав сильно изменяются в зависимости от видов растений и химизма их корневых выделений, не говоря о почвенно-климатических условиях.

Химической спецификой корневых выделений высших растений обусловлены связи, существующие между определенными видами растений и грибов-микоризообразователей, вроде подберезовика, образующего микоризу на корнях березы, или подосиновика, органически связанного с осиной.

Микоризные грибы чрезвычайно полезны для высших растений, поскольку снабжают их азотом, минеральными и органическими веществами. Весьма важную положительную роль в жизни высших растений играют  свободноживущие и клубеньковые бактерии-азотфиксаторы, связывающие атмосферный азот и делающие его доступным для высших растений.

Процесс

Поскольку материя разлагается в среде, в которой сапротроф проживает, в сапротроф перерывах такого вопроса вниз в его композиты.

Эти продукты повторно всасываться в гифы через стенку клетки через эндоцитоз и прошли по всей территории комплекса мицелия. Это облегчает прохождение таких материалов по всему организму и позволяет развиваться и, в случае необходимости, ремонт.

условия

Для того чтобы сапротрофный организм для облегчения оптимального роста и ремонта, благоприятные условия и питательные вещества должны присутствовать. Оптимальные условия относятся к нескольким условиям, которые оптимизируют рост сапротрофных организмов, такие как;

  1. Наличие воды : 80-90% от грибов состоит из воды по массе, и требует избытка воды для поглощения из – за испарения воды внутри retent.
  2. Наличие кислорода : Очень немногие сапротрофных организмы могут переносить анаэробные условия, о чем свидетельствует их рост выше сред , таких как вода или почва.
  3. Нейтральный-кислый рН : Состояние нейтральной или слабокислой среде при рН 7 требуется.
  4. Низкая температура среды : Большинство организмов сапротрофных требуют температур между 1 ° C и 35 ° C, с оптимальным ростом происходит при 25 ° C.
Предлагаем ознакомиться  Характеристика мясных полуфабрикатов

Большинство питательных веществ , взятых в таких организмах должно быть в состоянии обеспечить углерод, белка, витамины и в некоторых случаях, ионы . В связи с углеродным составом большинства организмов, мертвые и органические вещества обеспечивают богатые источники дисахаридов и полисахариды , такие как мальтоза и крахмал , и из моносахаридов глюкозы .

С точки зрения богатых азотом источников, saprotrophs требуют белка в сочетании для создания белков, что облегчается за счет поглощения аминокислот, и, как правило, взятой из богатой почвы. Хотя оба ионы и витамины являются редким, тиамин, или ионы, таких как калий, фосфор, и помощь магния роста мицелия.

Сапротрофные бактерии

https://www.youtube.com/watch?v=csmeshariki

Каждой разновидности грибов необходим исключительно свой набор питательных веществ, поэтому и места нахождения грибов различны.

Грибов поглощают питательные вещества непосредственно из среды, для сравнения — животные, заглотив пищу переваривают ее внутри тела и лишь после этого всасывают питательные вещества.

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

А грибы, в случае нужды, осуществляют внешнее переваривание пищи, при этом из на пищу тела гриба выделяются пищеварительные ферменты.

И вот по способу своего питания грибы подразделяются на сапротрофов, паразитов и мутуалистов.

Сапротрофами, это такие организмы, которые извлекают питательные вещества из мертвой органики. Сапротрофы, производят несколько пищеварительных ферментов трех классов.  Это ферменты, которые расщепляют углеводы, к ним относятся амилазы.

Они расщепляют крахмал, гликоген и подобные полисахариды. Кроме того имеются липазы для расщепления липидов и  протеиназы, которые расщепляют белки. Поэтому такой гриб, может использовать какие угодно субстраты.

Например, виды Penicillium проявляется в виде зеленых и голубых плесеней на почве, сырой коже, хлебе и гниющиех фруктах и иных субстратах.

Сапротрофы растут в направлении определенных субстратов, реагируя на вещества, испускаемые этими субстратами.

Грибы-сапротрофы характерны большим количеством легких устойчивых спор, поэтому они без труда распространяются на иные источники питания. Это такие грибы, как Mucor, Rhizopus и Penicillium.

Совет

Сапротрофные грибы и бактерии производят целлюлазу и лигназу, которые разлагают целлюлозу и лигнин. Поэтому гниение древесины и иных остатков растений происходит благодаря сапротрофам.

Грибы-сапротрофы принимают активное участие в укреплении народного хозяйства. Например Saccharomyces (дрожжи), применяются в пивоварении и хлебопечении, и Penicillium, нашели свое назначение в медицине.

Участвуя в минерализации органических соединений, сапрофтрофы представляют собой ценный фрагмент процесса круговорота веществ и энергии. Водные сапрофтрофы принимают участие в биологической очистке вод, а те, которые живут в почве, благоприятствуют повышению плодородия почвы.

Значение бактерий в природе и жизни человека

На этом уроке мы поговорим о бактериях: об их значении для человека и окружающей среды.

Тема: Бактерии и грибы

Урок: Значение бактерий в природе и жизни человека

1. Вступление

Суммарная масса бактерий составляет 350–550 млрд т. Это вполне сравнимо с массой растений и намного превышает массу животных.

Бактерии – важнейшие участники пищевых цепей. Многие бактерии вызывают болезни человека, животных и растений. Лишь бактерии способны усваивать азот атмосферы.

Они участвуют в жизни почвы, в образовании полезных ископаемых и разрушении растительных и животных останков; поддерживают запасы углекислого газа и кислорода в атмосфере.

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

По типу питания бактерий можно условно разделить на три группы. Первая – автотрофные бактерии, такие как, например, сине-зелёные водоросли, или цианобактерии. Они способны создавать органические соединения из углекислого газа и воды, используя энергию солнечного света.

Другие две группы бактерий относятся к гетеротрофным организмам, т. е. они потребляют только готовые органические вещества.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

Сапротрофные бактерии питаются органическими веществами разлагающихся остатков и самых различных выделений организмов. Бактерии-паразиты питаются веществами живых организмов, причиняя им вред.

Давайте подробнее обсудим роль каждой из этих групп в природе и жизни человека.

Автотрофные бактерии

Обратите внимание

Как и растения, автотрофные бактерии способны синтезировать органические вещества из углекислого газа и воды. Они служат пищей для других бактерий, простейших и животных. В результате их деятельности на нашей планете появился свободный кислород.

Наиболее распространенные автотрофные бактерии – сине-зелёные водоросли (Рис. 1). Они – важный источник органических веществ во многих местообитаниях, некоторые способны усваивать газообразный азот. В то же время, чрезмерно размножаясь, сине-зелёные водоросли способны отравлять водоём, вызывая гибель многих его обитателей.

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

Рис. 1.

Это бактерии разложения и гниения. Отмершие грибы, растения и трупы животных, их выделения и экскременты содержат множество сложных органических веществ.

Сапротрофные бактерии разлагают их до более простых, например углекислого газа, воды и аммиака. Эти вещества могут быть вновь использованы автотрофными организмами.

Таким образом, сапротрофные бактерии – самые важные санитары нашей планеты.

В 1 см3 поверхностного слоя почвы содержатся сотни миллионов клеток сапротрофных почвенных бактерий. Эти бактерии разлагают органические останки и выделяют различные минеральные вещества, которые могут быть поглощены из почвы корнями растений.

Рис. 2. Клубеньковые бактерии

Бактерии-мутуалисты

Симбиоз – это длительное сожительство организмов. Когда это сожительство приносит пользу обоим организмам, его называют мутуализмом. Многие бактерии находятся в мутуалистических отношениях с другими организмами. Так, мы уже обсудили мутуализм растений и клубеньковых бактерий.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru

В симбиозе со многими морскими животными, например, с губками (Рис. 3) и асцидиями живут цианобактерии.

Рис. 3. Губки

Обитатели горячих источников часто также имеют бактерий-мутуалистов.

Бактерии населяют желудочно-кишечный тракт животных и человека и необходимы для нормального пищеварения. Особенно они важны для травоядных. Например, корова питается не столько собственно растительной пищей, сколько продуктами её бактериального преобразования и частично бактериями.

Клубеньковые бактерии выделяют азотные соединения, которые используют растения. От растений бактерии получают углеводы и минеральные соли. Таким образом, между растением и бактериями существует тесная связь, полезная как одному, так и другому организму. Это явление называется мутуализмом.

Важно

Благодаря таким отношениям с клубеньковыми бактериями бобовые растения обогащают почву азотом, способствуя повышению урожая. В пищевой промышленности используют молочнокислые бактерии (Рис. 4).

Питаясь сахаром, содержащимся в молоке, они образуют молочную кислоту. Под её действием молоко превращается в простоквашу, а сливки – в сметану. Квашение овощей, силосование кормов тоже происходит с помощью молочнокислых бактерий.

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

Образовавшаяся молочная кислота предохраняет овощи и корма от порчи.

Рис. 4.

Некоторые бактерии делают продукты непригодными для питания. Поскольку бактерии не могут жить без воды и погибают в крепких растворах соли и сахара, продукты сушат, солят, маринуют, засахаривают, консервируют. При консервировании плотно закрытые банки нагревают. При этом погибают не только бактерии, но и их споры. Поэтому консервы сохраняются долгое время.

Есть бактерии, которые портят ткани, книги и многие другие предметы обихода. Для предохранения таких предметов от порчи их окуривают сернистым газом. Перспективным направлением является очистка бактериями загрязнённых почв и водоёмов.

В кишечнике человека в норме обитает от 300 до 1000 видов бактерий общей массой до 1 кг, а численность их клеток на порядок превосходит численность клеток человеческого организма. Они играют важную роль в пищеварении, синтезируют витамины, вытесняют вредные бактерии. Можно образно сказать, что микрофлора кишечника человека является дополнительным «органом».

Паразитические бактерии

Могут поражать любые организмы. У растений они вызывают пятнистость листьев, увядание, гниение стеблей и т. д. У животных бактерии вызывают такие болезни, как сап, сибирская язва, бруцеллёз (Рис.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

5). Массовое заболевание животных называется эпизоотия. Этими болезнями может заразиться и человек, поэтому, например, в районах, где скот болеет бруцеллёзом, нельзя употреблять в пищу сырое молоко.

Рис. 5.

Биологическая защита

Совет

В настоящее время разработаны методики по использованию бактерий в качестве биологической защиты. Для борьбы с сорняками используют паразитов-растений, для борьбы с насекомыми-вредителями – паразитов-насекомых. Безвредность этих бактерий для человека позволяет применять этот метод при выращивании сельскохозяйственных растений.

Помимо бактериальных инсектицидов, в сельском хозяйстве нашли применение бактериальные удобрения. Так, в качестве удобрения используется препарат нитрогин. В 1 г такого удобрения содержится более 2 млрд клеток азотофиксирующих бактерий. За один вегетационный период эти бактерии могут накопить около 100 кг азота на 1 га, улучшая плодородие почвы.

Некоторые виды бактерий-паразитов проникают в организм человека и размножаются там, вызывая различные заболевания. Они отравляют организм больного продуктами своей жизнедеятельности. Бактерии вызывают тиф, холеру, дифтерию, столбняк, туберкулез, ангину и др. болезни.

Одними из этих болезней человек может заразиться через мельчайшие капельки жидкости (например, слюны), находящиеся в воздухе, другими – при употреблении пищи или воды, в которую попали болезнетворные бактерии.

Рис. 6.

В XIV веке от эпидемии чумы скончалось 75 млн человек, в том числе до 30 млн в Европе (Рис. 6). А это могла быть и половина её населения. Болезнь истребляла в крупных городах тысячи человек в день. Хотя чума сейчас практически побеждена, до сих пор она является символом смертоносной болезни. Так, СПИД называют чумой ХХ века.

Самое грязное место

По данным южнокорейского Бюро защиты прав потребителей, количество бактерий на ручках (без антибактериального покрытия) тележек крупных магазинов достигает 1100 колоний на 10 см². Второе место занимают компьютерные мышки в интернет-кафе (690 колоний на ту же площадь). Ручки кабинок общественных уборных содержат лишь 340 колоний вредных микроорганизмов на 10 см².

Предлагаем ознакомиться  Вербейник посадка и уход в открытом грунте Размножение Фото сортов в ландшафтном дизайне

Для того чтобы уберечься от всех видов микроорганизмов, которые были обнаружены на предметах общественного пользования в ходе исследования, достаточно регулярно мыть руки с мылом.

Многие бактерии, являющиеся в норме безопасными для человека или даже обычными обитателями его кожи или кишечника, в случае нарушения иммунитета или общего ослабления организма могут выступать в качестве патогенов.

Обратите внимание

Бактерии, вызывающие болезни человека, используются как биологическое (бактериологическое) оружие; кроме того, в качестве такого оружия могут использоваться бактериальные токсины.

В настоящее время проводят специальные мероприятия для предупреждения распространения болезней. Установлен строгий врачебный контроль за источниками воды и пищевыми продуктами. На водопроводных станциях воду очищают в специальных отстойниках, пропуская её через фильтры, хлорируют, озонируют.

Больные получают лекарства, которые убивают болезнетворных бактерий. Для уничтожения бактерий в помещении, где находится заразный больной, проводят дезинфекцию, т. е. опрыскивание или окуривание химическими веществами, вызывающими гибель бактерий. Солнечный свет также губителен для многих бактерий, например, для бактерий туберкулеза.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

Для предупреждения (профилактики) заражения человека каким-либо заболеванием применяют специальные прививки. Так, существуют прививки против дифтерии, тифа и др.

Благодаря быстрому росту и размножению, а также простоте строения, бактерии активно применяются в научных исследованиях.

Список литературы

2. Тихонова Е. Т., Романова Н. И. Биология 6. – М.: Русское слово.

3. Исаева Т. А., Романова Н. И. Биология 6. – М.: Русское слово.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Науколандия .

2. Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа .

3. Festival.1september. ru .

Роль микроорганизмов в природе и сельском хозяйстве

Содержание 

Классификация микроорганизмов по способам питания. Сущность автотрофного и гетеротрофного питания. Сапрофиты и паразиты.

Методы определения суммарной биохимической активности почвенной микрофлоры

Характеристика микробов клеточной организации

      Широкое распространение микроорганизмов свидетельствует об их огромной роли в природе.

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

При их участии происходит разложение различных органических веществ в почвах и водоемах, они обусловливают круговорот веществ и энергии в природе; от их деятельности зависит плодородие почв, формирование каменного угля, нефти, многих других полезных ископаемых. Микроорганизмы участвуют в выветривании горных пород и прочих природных процессах.

      Многие микроорганизмы используют в промышленном и сельскохозяйственном производстве.

Важно

Так, хлебопечение, изготовление кисломолочных продуктов, виноделие, получение витаминов, ферментов, пищевых и кормовых белков, органических кислот и многих веществ, применяемых в сельском хозяйстве, промышленности и медицине, основаны на деятельности разнообразных микроорганизмов. Особенно важно использование микроорганизмов в растениеводстве и животноводстве.

От них зависит обогащение почвы азотом, борьба с вредителями сельскохозяйственных культур при помощи микробных препаратов, правильное приготовление и хранение кормов, создание кормового белка, антибиотиков и веществ микробного происхождения для кормления животных.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru

      Микроорганизмы оказывают положительное влияние на процессы разложения веществ неприродного происхождения – ксенобиотиков, искусственно синтезированных, попадающих в почвы и водоемы и загрязняющих их.

Наряду с полезными микроорганизмами существует большая группа так называемых болезнетворных, или патогенных, микроорганизмов, вызывающих разнообразные болезни сельскохозяйственных животных, растений, насекомых и человека. В результате их жизнедеятельности возникают эпидемии заразных болезней человека и животных, что сказывается на развитии экономики и производительных сил общества.

      Последние научные данные не только существенно 
расширили представления о почвенных 
микроорганизмах и процессах, вызываемых ими в окружающей среде, но и позволили 
создать новые отрасли в промышленности и сельскохозяйственном производстве.

Например, открыты антибиотики, выделяемые почвенными микроорганизмами, и показана возможность их использования для лечения человека, животных и растений, а также при хранении сельскохозяйственных продуктов.

Обнаружена способность почвенных микроорганизмов образовывать биологически активные вещества: витамины, аминокислоты, стимуляторы роста растений – ростовые вещества и т.д. Найдены пути использования белка микроорганизмов для кормления сельскохозяйственных животных.

Выделены микробные препараты, усиливающие поступление в почву азота из воздуха.

      Открытие новых методов получения наследственно измененных форм полезных микроорганизмов позволило шире применять микроорганизмы в сельскохозяйственном и промышленном производстве, а также в медицине.

Особенно перспективно развитие генной, или генетической, инженерии.

Совет

Ее достижения обеспечили развитие биотехнологии, появление высокопродуктивных микроорганизмов, синтезирующих белки, ферменты, витамины, антибиотики, ростовые вещества и другие, необходимые для животноводства и растениеводства продукты.

      С микроорганизмами человечество соприкасалось всегда, тысячелетия даже не догадываясь об этом.

С незапамятных времен люди наблюдали брожение теста, готовили спиртные напитки, сквашивали молоко, делали сыры, переносили различные заболевания, в том числе эпидемические.

      Однако до середины прошлого века даже никто не представлял, что разного рода бродильные процессы и заболевания могут быть следствием деятельности ничтожно малых существ.

В соответствии с принятой сейчас классификацией микроорганизмы по типу питания разделяют на ряд групп в зависимости от источников потребления энергии и углерода. Так, выделяют фототрофы, пользующиеся энергией солнечного света, и хемотрофы, энергетическим материалом для которых служат разнообразные органические и неорганические вещества.

В зависимости от того, в какой форме микроорганизмы получают из окружающей среды углерод, их подразделяют на две группы: автотрофные (“сами себя питающие”), использующие в качестве единственного источника углерода диоксид углерода, и гетеротрофные (“питающиеся за счет других”), получающие углерод в составе довольно сложных восстановленных органических соединений.

      Таким образом, по способу получения энергии и углерода микроорганизмы можно подразделить на фотоавтотрофы, фотогетеротрофы, хемоавтотрофы и хемогетеротрофы.

Внутри группы в зависимости от природы окисляемого субстрата, называемого донором электронов (Н-донором), в свою очередь, выделяют органотрофы, потребляющие энергию при разложении органических веществ, и литотрофы (от греч. lithos – камень), получающие энергию за счет окисления неорганических веществ.

Поэтому в зависимости от используемого микроорганизмами источника энергии и донора электронов следует различать фотоорганотрофы, фотолитотрофы, хемоорганотрофы и хемолитотрофы. Таким образом, выделяют восемь возможных типов питания.

      Каждой группе микроорганизмов присущ определенный тип питания. Ниже приведено описание наиболее распространенных типов питания и краткий перечень микроорганизмов, их осуществляющих.

При фототрофии источник энергии – солнечный свет. Фотолитоавтотрофия – тип питания, характерный для микроорганизмов, использующих энергию света для синтеза веществ клетки из С02 и неорганических соединений (Н20, Н2S, S°), т.е. осуществляющих фотосинтез. К данной группе относят цианобактерий, пурпурных серных бактерий и зеленых серных бактерий.

Обратите внимание

      Цианобактерий (порядок Суаnobасtеriа1еs), как и зеленые растения, восстанавливают С02 до органического вещества фотохимическим путем, используя водород воды: 

      С02 Н20 свет-› (СH2O) * O2  

      Пурпурные серные бактерии (семейство Chromatiaceae) содержат бактериохлорофиллы а и b, обусловливающие способность данных микроорганизмов к фотосинтезу, и различные каротиноидные пигменты.

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

      С02 2Н2S свет-› (СH2O) Н2 2S

      3CO2 2S 5H2O свет-› 3 (СН20) 2Н2S04 

      Пурпурные серные бактерии обычно бывают облигатными анаэробами.

Зеленые серные бактерии (сем. Chlorobiaceae) содержат зеленые бактериохлорофиллы с, и, в небольшом количестве бактериохлорофилла, а также различные каротиноиды. Как и пурпурные серные бактерии, они строгие анаэробы и способны окислять в процессе фотосинтеза сероводород, сульфиды и сульфиты, накапливая серу, которая в большинстве случаев окисляется до 50^”2.

      Пурпурные несерные бактерии (семейство Rhjdospirillaceae) содержат бактериохлорофиллы а и b, а также различные каротиноиды. Они не способны окислять сероводород (Н2S), накапливать серу и выделять ее в окружающую среду.

      При хемотрофии энергетический источник – неорганические и органические соединения.

Хемолитоавтотрофия – тип питания, характерный для микроорганизмов, получающих энергию при окислении неорганических соединений, таких, как Н2, NH4 , N02-, Fе2 , Н2S, S°, S0з2 – , S20з2-, СО и др.

Сам процесс окисления называют хемосинтезом. Углерод для построения всех компонентов клеток хемолитоавтотрофы получают из диоксида углерода.

Важно

      Хемосинтез 
у микроорганизмов (железобактерий и нитрифицирующих бактерий) был открыт в 1887-1890 гг. известным русским микробиологом С.Н. Виноградским.

Хемолитоавтотрофию осуществляют нитрифицирующие бактерии (окисляют аммиак или нитриты), серные бактерии (окисляют сероводород, элементарную серу и некоторые простые неорганические соединения серы), бактерии, окисляющие водород до воды, железобактерии, способные окислять соединения двухвалентного железа, и т.д.

      NH3 11/2 02 – HN02 Н20 2,8 • 105 Дж

      HN02 1/2 02 – HN03 0,7 • 105 Дж

      Н2S 1/2 02 – S Н20 1,7• 105Дж

      S 11/2 02 – Н2S04 5,0 • 105 Дж

      Н2 1/2 02 – Н20 2,3 • 105 Дж

      2FеС03 1/2 02 ЗН20 – 2Fе (ОН) 3 2С02 1,7 • 105 Дж 

      Хемоорганогетеротрофия – тип питания, характерный для микроорганизмов, получающих необходимую энергию и углерод из органических соединений. Среди данных микроорганизмов многие аэробные и анаэробные виды, обитающие в почвах и других субстратах.

      Среди хемоорганогетеротрофов выделяют сапротрофов, живущих за счет разложения мертвых 
органических материалов, и паразитов, питающихся в тканях живых организмов. В последнем случае имеются в виду паратрофия и паратрофы, т.е. облигатные внутриклеточные паразиты, которые вне клетки хозяина развиваться не могут (риккетсии и др.).

Считают, что из известных наиболее широко распространены в живом мире два типа питания – фотолитоавтотрофия и хемоорганогетеротрофия. Первый тип питания характерен для высших растений, водорослей и ряда бактерий, второй – для животных, грибов и многих микроорганизмов. Остальные типы питания встречаются лишь у отдельных групп бактерий, живущих в особых, специфичных условиях среды.

      Установлена способность многих микроорганизмов переходить с одного типа питания на другой.

Например, водородокисляющие бактерии при наличии 02, на средах с углеводами или органическими кислотами способны переключаться с хемолитоавтотрофии на хемоорганогетеротрофию. Поэтому их называют факультативными хемолитоавтотрофами.

Совет

Микроорганизмы, не способные расти в отсутствие специфичных неорганических доноров электронов (например, нитрифицирующие и некоторые другие бактерии), называют облигатными хемолитоавтотрофами.

дальнейшее чтение

  • Клегг, CJ; Mackean, DG (2006). Advanced Biology: Принципы и применение (2 – е изд.). Ходдер Publishing.
  • Змитрович, И.В.; Wasser, SP; Turá, D. (2014). “Wood-обитающие грибы”. В Мишре, JK; Тевари, JP; Дешмук, SK; Vágvölgyi С. Грибы из различных подложек (PDF) . NY: CRC Press, Тэйлор и Фрэнсис группы. стр. 17-74.

Роль бактерий в природе и жизни человека. Ответы

Роль бактерий в природе и жизни человека. Ответы на вопросы

Вопрос 1. В чем значение бактерий в природе?

Бактерии разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и разные отбросы.

Предлагаем ознакомиться  Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе || Сапротрофные бактерии это

Питаясь этими органическими веществами, сапротрофные бактерии гниения превращают их в такие соединения, которые легко усваиваются растениями (перегной). Они — своеобразные санитары нашей планеты.

Болезнетворные бактерии выполняют роль регуляторов численности организмов.

Вопрос 2. Что вы знаете о клубеньковых бактериях?

Некоторые почвенные бактерии способны поглощать азот из воздуха и использовать его в процессах жизнедеятельности. Эти азот фиксирующие бактерии живут самостоятельно или поселяются в корнях бобовых растений.

Обратите внимание

Проникнув в корни бобовых, эти бактерии вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков. Их называют клубеньковыми . Они используют органические вещества, синтезируемые в растениях, а растения получают растворимые соединения азота от бактерий.

Благодаря такому взаимовыгодному сожительству (симбиозу) с клубеньковыми бактериями, бобовые обогащают почву азотом и обеспечивают устойчивые урожаи.

Вопрос 3. Как человек использует молочнокислые бактерии?

Человек использует молочнокислые бактерии при приготовлении простокваши, сметаны, квашении капусты, силосовании кормов.

Питаясь сахаром, содержащимся в молоке, молочнокислые бактерии образуют молочную кислоту. Под ее действием молоко превращается в простоквашу, а сливки — в сметану.

Образовавшаяся молочная кислота также предохраняет овощи и корма от порчи.

Вопрос 4. Почему без деятельности бактерий жизнь на Земле была бы невозможна?

Сапротрофные бактерии обеспечивают разложение сложных органических веществ, переводя их в минеральные соединения, которые могут усваиваться растениями. В результате деятельности сапротрофных бактерий Земля очищается от трупов животных и растений.

Таким образом, бактерии являются важным звеном круговорота веществ в природе, а также санитарами нашей планеты. Без деятельности бактерий жизнь на Земле была бы невозможна.

Вопрос 5.

Как можно защитить продукты питания от бактерий?

Поскольку бактерии не могут жить без воды, а многие — без кислорода и погибают в концентрированных растворах соли, уксуса и сахара, то продукты сушат, солят, маринуют, засахаривают, консервируют. При консервировании плотно закрытые банки нагревают. При этом погибают не только бактерии, но и их споры. Поэтому консервы сохраняются долгое время.

Вопрос 6.

Как бактерии попадают в организм человека и какой вред они наносят?

Важно

Бактерии попадают в организм человека из окружающей среды с пищей и водой, с воздухом, так называемым воздушно-капельным путем — с мельчайшими капельками слизи, образующимися при разговоре, кашле и чихании. Бактерии-паразиты, поселяясь в организме человека, вызывают заболевания (отравляют организм продуктами своей жизнедеятельности).

Вопрос 7. Какие болезни, вызываемые бактериями, вам известны?

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

Бактерии вызывают тиф, холеру, дифтерию, столбняк, туберкулез, ангину, менингит, сап, сибирскую язву, бруцеллез и другие болезни.

Вопрос 8. Какие условия способствуют распространению болезнетворных бактерий?

Антисанитарные условия, грязь, большая скученность людей, несоблюдение правил личной гигиены создают благоприятные условия для быстрого размножения и распространения болезнетворных бактерий. Это может вызвать эпидемию, т. е. массовое заболевание людей.

Вопрос 9. Какие меры принимают для борьбы с заболеваниями, вызываемыми бактериями?

Устанавливают строгий врачебный контроль за источниками воды и пищевыми продуктами. На водопроводных станциях воду очищают в специальных отстойниках, пропуская ее через фильтры, хлорируют, озонируют. Больные получают лекарства, которые убивают болезнетворные бактерии.

Для уничтожения бактерий в помещении, где находится зараз­ный больной, проводят дезинфекцию, т. е. опрыскивание или окуривание химическими веществами, вызывающими гибель бактерий. Солнечный свет также губителен для многих бактерий, например для бактерий туберкулеза.

Для предупреждения заразных заболеваний применяют предохранительные прививки, благодаря которым организм приобретает иммунитет.

Бактерии задания ЕГЭ часть 2

1. Особенности строения и жизнедеятельности бактерий?

1) Не имеют оформленного ядра, наследственный материал представлен кольцевой молекулой ДНК.

2) Не имеют мембранных органоидов (митохондрий, ЭПС, комплекса Гольджи ), их функции выполняют мезосомы – впячивания мембраны.

3) Имеется клеточная стенка из муреина.

4) Делятся простым делением надвое, митоза и мейоза нет.

5) По способу питания бывают автотрофы (фотоавтотрофы и хемоавтотрофы) и гетеротрофы (сапрофиты, паразиты и симбионты); по способу дыхания – аэробы и анаэробы.

6) Неблагоприятные условия переносят в форме спор.

7) Одноклеточные, иногда могут быть колониальными.

2. Какие способы и типы питания бактерий вы знаете?

Совет

1) По типу питания бактерии бывают автотрофы (образуют органические вещества из неорганических) и гетеротрофы (питаются готовыми органическими веществами).

2) Автотрофы по способу получения энергии бывают фотоавтотрофы (используют энергию солнечного света) и хемоавтотрофы (используют энергию химических связей неорганических соединений).

3) Гетеротрофы бывают сапрофитами (питаются разлагающимися органическим веществом), паразиты (питаются клетками живых организмов), симбионты (сожительствуют с другими организмами и питаются органическим веществом этих организмов).Например, клубеньковые бактерии (от растений получают органическое вещество, а растениям дают связанные формы азота).

3. Какое значение имеют бактерии в природе?

1) Бактерии принимают активное участие в круговороте веществ в природе. Например, большая группа гнилостных бактерий, которых называют природными санитарами. Они разрушают трупы животных и растительные остатки, превращая сложные органические соединения в минеральные. С их участием образуется перегной и повышается плодородие почвы.

2) Клубеньковые бактерии и азотобактер способны усваивать атмосферный азот.

3) Бактерии участвуют в образовании железорудных месторождений.

4) Бактерии пищеварительного тракта жвачных животных расщепляют целлюлозу.

5) Бактерии, обитающие в воде, являются кормом для рыб и мелких животных.

7) Цианобактерии часто вызывают цветение воды в загрязнённых водоёмах.

4. Почему при отсутствии сапротрофных бактерий жизнь на Земле была бы невозможна?

1) Сапротрофные бактерии – гетеротрофные организмы, использующие для питания органические соединения мёртвых тел или выделения животных.

2). при их отсуствии на земной поверхности скопились бы органические вещества.

3) В экосистемах являются редуцентами.

4) Сапрофиты составляют важное звено в биологическом круговороте веществ и энергии. Отсутствие сапрофитов остановит круговорот веществ в природе, формирование структуры и плодородия почвы.

5. Какое молоко: стерилизованное или свеженадоенное прокиснет быстрее в одних и тех же условиях?

1) Быстрее прокиснет свеженадоенное молоко, т.к. в нём находятся бактерии, которые вызывают его брожение.

Обратите внимание

2) При стерилизации молока клетки и споры молочнокислых бактерий погибают и молоко сохраняется дольше.

6. Объясните, почему для выращивания бобовых растений не требуется подкормка азотными удобрениями?

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

1) Бобовые растения могут вступать в симбиоз с бактериями, которые живут в корневых клубенькх. (пример мутуализма)

2) Клубеньковые бактерии являются азотфиксирующими. Они поглощают атмосферный азот и преобразуют его в доступную форму для питания растения.

3) Поэтому для выращивания бобовых растений не требуется подкормка азотными удобрениями?

7. В чём состоит роль бактерий в круговороте веществ?

2) Бактерии-автотрофы (фотоавтотрофы, хемоавтотрофы) – продуценты синтезируются органические вещества из неорганических, обеспечивая круговорот кислорода, углерода, азота.

Строители при осуществлении земляных работ случайно вскрыли скотомогильник столетней давности.

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

Спустя некоторое время в этой местности был объявлен карантин в связи с заболеванием сибирской язвы, возбудителем которой являются бактерии.

1)В скотомогильнике были захоронены животные больные сибирской язвой.

Важно

2) При попадании в почву бактерии сибирской язвы оказались в неблагоприятных условиях, которые переносили в состоянии спор.

3)Споры бактерии сибирской язвы попали в благоприятные условия при вскрытии скотомогильника и активизировали свою деятельность, заражая людей и животных вокруг.

4) Поэтому в этой местности был объявлен карантин в связи с заболеванием сибирской язвы, возбудителем которой являются бактерии.

9. Какие способы получения энергии используют бактерии?

2) Автотрофы по способу получения энергии бывают фотоавтотрофы (используют энергию солнечного света) и хемоавтотрофы (используют энергию химических связей неорганических соединений).Бактерии-фотоавтотрофы содержат в клетках хлорофилл и способны к фотосинтезу.

Бактерии-хемоавтотрофы преобразуют энергию неорганических соединений для создания собственных органических веществ.

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

3) Гетеротрофы бывают сапрофитами (питаются разлагающимися органическим веществом), паразиты (питаются клеткамиживых организмов), симбионты (сожительствуют с другими организмами и питаются органическим веществом этих организмов).Бактерии-паразиты используют органические соединения живых тел.

Бактерии-сапрофиты используют органические соединения мёртвых тел.

10. Как отличить бактериальную клетку от растительной?

1) У бактериальной клетки нет оформленного ядра, наследственный материал представлен кольцевой молекулой ДНК.

2) Нет мембранных органоидов (митохондрий, ЭПС, комплекса Гольджи), их функции выполняют мезосомы – впячивания мембраны.

3) У бактерий клеточная стенка из муреина.У растительной – из целлюлозы.

11. Почему бактерии нельзя отнести к эукариотам?

Совет

1) Бактерии не имеют оформленного ядра, наследственный материал представлен кольцевой молекулой ДНК.

3) Делятся простым делением надвое, митоза и мейоза нет.

12. Объясните, роль бактерий в круговороте азота?

1) Клубеньковые бактерии и азотобактер способны усваивать атмосферный азот и переводят его в связанные формы, доступные для растений, обогощают почву азотом

2) При минерализации животного и растительного белка гнилостные бактерии образуют аммиак, который окисляется нитрифицирующими бактериями в нитриты, а затем в нитраты.

3) Как аммонийные соли, так и нитраты служат источником азотистого питания для высших растений, синтезирующих при этом белки своего тела.

13. На чём основано утверждение, что прокариоты – древние и наиболее примитивные организмы?

Роль и значение бактерий-сапротрофов в природе

14. Как предохраняют продукты питания от порчи?

1) Гниение продуктов вызывают гнилостные бактерии. Их активность и размножение угнетают: низкая температура, отсутствие влаги или присутствие некоторых веществ — консервантов, например уксусной кислоты, большого количества поваренной соли и др.

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

2) Чтобы продукты не портились, их хранят в замороженном, консервированном, сухом виде, создавая неблагоприятные условия для жизни бактерий гниения.

Оцените статью
Поселок Петровский
Adblock detector