Денитрификация, возбудители, значение процесса

 

Денитрификация, протекающая под воздействием микробов, представляет собой восстановление нитратов с образованием в качестве конечного продукта - молекулярного азота, возвращающегося из почвы в атмосферу. С точки зрения биологического окисления денитрификация является примером анаэробного дыхания, при котором микроорганизмы используют связанный кислород в качестве акцептора водорода в отсутствии свободного кислорода. 

Денитрификация протекает в анаэробных условиях: переувлажненных почвах, водоемах и приводит к потере связанных форм азота, необходимых живым организмам. Ферменты нитрит- и нитратредуктазы содержат многие микроорганизмы, например, псевдомонады, бациллы, энтеробактерии. Вызывается этот процесс денитрифицирующими бактериями, например, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas aeruginosa.

 

Азотфиксация, возбудители, значение процесса

 

Азотфиксация – это процесс усвоения молекулярного азота, перевода его в связанное состояние некоторыми микроорганизмами - диазотрофами.   

Различают симбиотические и несимбиотические фиксаторы азота.  

К симбиотическим относят прокариоты, внедряющиеся в клетки корня, стимулирующие их деление, ведущее к образованию клубеньков. Внутри клеток растений они фиксируют N₂. Симбионты характерны для бобовых растений: сои, люцерны, гороха и т.д.

Несимбиотические     азотфиксаторы представлены свободноживущими бактериями популяции родов Azotobacter, Clostridium, Bacillus, Pseudomonas, цианобактерии и др.

На основе азотфиксирующих бактерий созданы биологические удобрения, используемые для улучшения азотного питания растений: азотобактерин, ризобин, агрофил и др.

 

Превращение микроорганизмами фосфора, железа и серы

 

Фосфор входит в состав белков и липоидов. Особенно много его в ядрах клеток, головном мозге человека и животных. Микроорганизмы, участвующие в превращении фосфора, живут в почве, воде. Их роль сводится к двум процессам: минерализации фосфора, входящего в состав органических веществ, и превращению фосфорнокислых солей из слаборастворимых в хорошо растворимые. Минерализацию фосфора вызывают гнилостные бактерии. И образующаяся при этом фосфорная кислота, связывается со щелочами почвы и превращается в слаборастворимые соли кальция, железа, магния и, следовательно, малодоступные для растений. В дальнейшем под действием почвенных кислотообразующих бактерий, особенно нитрифицирующих, эти соли превращаются в растворимые соединения фосфорной кислоты, доступные для растений.

Железо в небольших количествах необходимо всем живым существам. В почве оно содержится в органическом и неорганическом виде. Минерализацию железосодержащих соединений осуществляют железобактерии, и образующийся в результате гидроксид железа, откладывается на поверхности их клеток. После отмирания этих бактерий образуется болотная и озерная железная руда, залегающая островами в десятки и сотни квадратных метров. Железобактериям принадлежит важная роль в образовании железомарганцевых отложений в природе.  

В состав белка растительного и животного происхождения входит и сера, этим объясняется важность этого элемента в круговороте веществ. Бактерии, усваивающие соединения серы, называют серобактериями. Живут они в почве, воде, навозе. При разложении в почве органических серосодержащих веществ, а также при восстановлении солей серной, сернистой и серноватистой кислот образуется сероводород, ядовитый для растений и животных. Этот газ превращается в безвредные, доступные для растений соединения серобактериями. 

 

 

 

 

ТЕСТ-ЗАДАНИЯ К ЛЕКЦИИ №7

 

1. Азот составляет около ### атмосферного воздуха:

+: 80%

-: 60%

-: 40%

-: 20%

 

2. Общее время круговорота азота – примерно:

-: 10 лет

-: 50 лет

-: 1 год

+: 100 лет 

 

3. Последовательность этапов усвоения азота:

1: аммонификация

2: нитрификация

3: денитрификация

 

4. Этап круговорота азота, в процессе которого происходитобразованию аммиака, называется: +: аммонификация

-: нитрификация

-: денитрификация

-: азотфиксация

 

5. Этап круговорота азота, при котором образовавшийся аммиак преобразуется в соли азотной кислоты – нитраты, которые затем усваиваются корнями растений и транспортируются в листья, где происходит синтез белков, называется:

-: аммонификация

+: нитрификация

-: денитрификация

-: азотфиксация

 

6. Этап круговорота азота, при котором происходит разложение белков, называется:

-: аммонификация

-: нитрификация

+: денитрификация

-: азотфиксация

 

7. Минерализация азотсодержащих органических веществ, протекающая под воздействием аммонифицирующих микробов, выделяющих протеолитические ферменты, называется ###. +: аммонификация

 

8. Биохимический процесс окисления аммиака, образующегося в почве, навозе, воде, до азотной кислоты, называется ###. +: нитрификация

 

9. Восстановление нитратов с образованием в качестве конечного продукта - молекулярного азота, возвращающегося из почвы в атмосферу, называется ###. +: денитрификация

 

10. Процесс усвоения молекулярного азота, называется ###. +: азотфиксация

 

11. Минерализация азотсодержащих органических веществ, протекающая под воздействием аммонифицирующих микробов, выделяющих протеолитические ферменты, называется ###. +: аммонификация

-: нитрификация

-: денитрификация

-: азотфиксация

 

12. Биохимический процесс окисления аммиака, образующегося в почве, навозе, воде, до азотной кислоты, называется ###. -: аммонификация

+: нитрификация

-: денитрификация

-: азотфиксация

 

13. Восстановление нитратов с образованием в качестве конечного продукта - молекулярного азота, возвращающегося из почвы в атмосферу, называется ###.

-: аммонификация

-: нитрификация

+: денитрификация

-: азотфиксация

 

14. Процесс усвоения молекулярного азота, называется ###.

-: аммонификация

-: нитрификация

-: денитрификация

+: азотфиксация

 

15. Аммонификация происходит с участием:

+: спорообразующих аэробов

+: не образующих спор аэробных аммонификаторов +: анаэробных спорообразующих аммонификаторов

-: нитрифицирующих бактерий

 

16. Нитрификация происходит с участием:

-: спорообразующих аэробов

-: не образующих спор аэробных аммонификаторов -: анаэробных спорообразующих аммонификаторов

+: нитрифицирующих бактерий

 

17. Денитрификация происходит с участием:

-: спорообразующих аэробов

-: не образующих спор аэробных аммонификаторов

+: денитрифицирующих бактерий

-: нитрифицирующих бактерий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛЕКЦИЯ № 8