Тема: Биогеохимическая деятельность микроорганизмов. Превращение микроорганизмами  органических и минеральных соединений азота, соединений серы, железа, фосфора.

Цель занятия: изучить роль микроорганизмов в процессах аммонификации, нитрификации и денитрификации; ознакомиться с морфо-функциональными особенностями серобактерий, мобилизующих фосфор из органических соединений; освоить технику определения возбудителей процессов аммонификации и способы получения культуры серобактерий.

 

План занятия.

1. Аммонификация белковых веществ и мочевина. Морфологическая характеристика возбудителей аммонификации.

2. Нитрификация, процессы окисления аммиака. Морфологическая характеристика возбудителей нитрификации.

3. Денитрификация. Микроорганизмы, осуществляющие процессы денитрификации.

4. Превращение микроорганизмами соединений серы. Морфология, характеристика серобактерий. Получение культуры серобактерий по С. М. Виноградскому.

5. Участие микроорганизмов в превращении железа. Морфология, характеристика железобактерий.

6. Превращение микроорганизмами соединений фосфора. Морфология, характеристика микроорганизмов, мобилизующих фосфор из органических фосфатов.

 

Задания для выполнения лабораторной работы.

 

1. Поставить опыт по определению возбудителей процесса аммонификации Proteus vulgaris, B. mycoides, B. putrificus.

В колбы емкостью 100 мл разлить по 30 мл МПБ, затем добавить 1/3 чайной ложки почвы. Колбы закрыть. Над средой размещают две бумажки – красную лакмусовую, смоченную дистиллированной водой, для NH₃ и фильтровальную, смоченную уксуснокислым свинцом для H₂S. На 3-5-е сутки инкубации при t-28-30°C опыт заканчивают и анализируют содержимое колбы. Для обнаружения возбудителей готовят препарат живых бактерий (в разбавленной капле), а также фиксированный, окрашенный. Чаще других встречаются подвижные клетки Proteus vulgaris, Bac. mycoides, B. putrificus.

2.  Изучить под микроскопом и зарисовать демонстрационные препараты микроорганизмов, вызывающих процессы аммонификации, нитрификации и денитрификации.

3. Изучить под микроскопом и зарисовать демонстрационные препараты серобактерий вида Beggiatoa (свободно-плавающие длинные нити) и Thiothrix.

Внутри клеток серобактерий или непосредственно на их поверхности отлагаются капли серы. К серобактериям относятся тионовые бактерии – мелкие одиночные клетки, не отлагающие серу в клетке и на ее поверхности.

Опыт для получения культуры серобактерий по С. Н. Виноградскому.

На дно высокого цилиндра бросить немного ила, гипса для усиления выделения сероводорода, остатки водных растений и доверху залить водой. Примерно через месяц на поверхности возникает серовато – белая хрупкая пленка, состоящая из крупных нитей серобактерий с отложениями капельно-жидкой серы. Среди них встречаются представители рода Beggiatoa.

4. Приготовить препарат из железобактерий.

Для этого заложить стекла обрастания по методу Холодного в железистые водоемы. Просмотр стекол с иммерсионной системой позволит обнаружить длинные желтоватые нити диаметром 2-3 мкм, принадлежащие к Leptothix ochracea или L.crassa. При добавлении одой капли 10%-ной соляной кислоты под покровное стекло железо растворяется, а нити обесцвечиваются. Аналогичным путем можно наблюдать клетки Siderocapsa, если стекла обрастания поместить в корневой зоне растений, растущих в воде, содержащей значительное количество железа.

5. Зарисовать демонстрационный препарат Bac.megateriam (крупная споровая палочка, соединенная в цепочки). Зарисовать чашку Петри со средой Р.А. Менкиной.

Вокруг колоний Bac. megaterium образуется зона растворения мела, что свидетельствует об отщеплении фосфорной кислоты.

Вопросы для обсуждения.

1. Возбудители аммонификации – структурно-морфологическая характеристика. 2. Разложение белковых соединений и мочевины микроорганизмами – аммонификаторами. 3. Характеристика возбудителей нитрификации. 4. Процессы окисления аммиака, нитрификация.           5. Микроорганизмы – денитрификаторы, их структурная и морфологическая характеристика. 6. Денитрификация – роль в почвообразовании. 7. Свойства серобактерий, их морфологические особенности, круговорот серы. 8. Превращение микроорганизмами соединений серы. 9. Получение культуры серобактерий по С.М. Виноградскому. 10. Характеристика железобактерий. 11. Превращение соединений железа, роль микроорганизмов. 12. Свойства микроорганизмов, мобилизующих фосфор из органических фосфатов.

 

Дополнительный материал.

Рис. 17. Нитрифицирующие бактерии.

 

 

 

              А                                                                     Б