Охарактеризуйте роль мікроорганізмів у природному кругообігу речовин.

Кругообіг речовин у природі-це процес синтезу і розпаду органічних речовин.

Первісний синтез органічних речовин у природі здійснюється зеленими рослинами. Вони засвоюють вуглець з повітря, а азот і воду із грунту. Із цих простих мінеральних речовин рослини синтезують білки, жири, вуглеводи. Тварини та людина не здатні синтезувати органічні речовини із мінеральних. Тому їм потрібно готові органічні сполуки, які вони отримують, споживаючи продукти рослинного й тваринного походження. Залишки тварин і рослин потрапляють у грунт, ле під апливом гнильних бактерій та інших мікроорганізмів відбувається їхня мінералізація. В результаті, в грунт повертаються джерела мінерального азоту, а повітря поповнюється вуглекислим газом. Таким чином, рослини знову отримують матеріал для побудови органічних речовин.

З допомогою мікроорганізмів органічні сполуки рослинного й тваринного походженняминерализуются до вуглецю, азоту, сірки, фосфору, заліза та інших.

Круговорот вуглецю. У колообігу вуглецю активну участь беруть рослини, водорості і ціанобактерії, здатні фіксувати ЗІ2 у процесі фотосинтезу, і навіть мікроорганізми, розкладницькі органічні речовиниотмерших рослин та тварин із ЗІ2. Приаеробном розкладанні органічних речовин утворюються ЗІ2 і вода, а прианаеробном бродінні — кислоти, спирти, ЗІ2. Так, при спиртовому бродінні мікроорганізми (дріжджі та інших.) розщеплюють вуглеводи до етилового спирту і діоксиду вуглецю.Молочнокислое бродіння, викликаногомолочнокислими бактеріями, характеризується виділенням молочної і оцтової кислот і діоксиду вуглецю. Процесипропионовокислого (викликанийпропионибактериями),маслянокислого,ацетонобутилового (що викликаютьсяклостридиями) та інших видів бродіння супроводжуються освітою різних кислот і діоксиду вуглецю.

Круговорот азоту.Атмосферний азот пов'язують лишеклубеньковие бактерії ісвободноживущие мікроорганізми грунту. Органічні сполуки рослинних, тварин і звинувачують мікробних залишків піддаються у грунті мінералізації мікроорганізмами, перетворюючись на сполуки амонію. Процес освіти аміаку при руйнуванні білка мікроорганізмами отримав назвуаммонификации, чи мінералізації азоту. Активно руйнують білок такі бактерії, якпсевдомонади, протей, бацили,клостридии. Приаеробном розпаді білків утворюються діоксид вуглецю, аміак, сульфати й вода; прианаеробном — аміак, аміни, діоксид вуглецю, органічні кислоти, індол,скатол, сірководень. Розпад сечовини,виделяющейся з сечею, здійснюютьуробактерии,расщепляющие до аміаку, діоксиду вуглецю та води.Образующиеся амонійні солі внаслідок ферментації бактеріями органічних сполук можна використовувати вищими зеленими рослинами. Але найбільшеусвояемими для рослин є нітрати —азотнокислие солі. Ці солі з'являються під час розпаду органічних речовин, у процесі окислення аміаку до азотистої, та був азотної кислоти. Цей процес називаєтьсянитрификацией, а мікроорганізми, його викликають, —нитрифицирующими.Нитрифицирующие бактерії виділив і описав російський учений З. М.Виноградский (1890—1892).Нитрификация відбувається на дві фази: першу фазу здійснюють бактерії родунитрозомонас та інших., у своїй аміак окислюється до азотистої кислоти, утворюються нітрити; на другий фазі беруть участь бактерії родунитробактер та інших., у своїйазотистая кислота окислюється до азотної і перетворюється на нітрати. Дві фази нітрифікації є прикладом метабіозу — взаємовідносин мікроорганізмів, у яких один мікроорганізм розмножується, використовуючи продукти життєдіяльності іншого мікроорганізму.

>Нитрати підвищують родючість грунту, проте є і зворотний процес: нітрати можуть відновлюватися внаслідок процесуденитрификации до виділення вільного азоту, що збіднює його запас як солей у грунті, наводячи до її родючості.