Gnijące bakterie: siedlisko, dieta, wartość przyrodnicza

Smród szamb i śmietników, gnijące szczątki organiczne - wszystko to powoduje ciągłe uczucie obrzydzenia u ludzi. Kiedy jednak pojawia się pierwsza reakcja i pojawia się zdrowy rozsądek, pojawia się zrozumienie, że jest to obowiązkowy proces życia. Na każdy upadek możesz zobaczyć nowe, wschodzące życie. Jest to odwieczny obieg substancji w naturze. I bez względu na różnorodność organizmów żywych na planecie, zaskakujące jest to, że jedynymi odpowiedzialnymi za rozkład są gnijące bakterie.

Co rozkłada

Procesy rozkładu to cały zakres reakcji, w wyniku czego złożone substancje rozkładają się na proste i bardziej stabilne. Proces rozkładu (amonifikacji) polega na rozkładzie na proste cząsteczki substancji organicznych zawierających azot i siarkę. Podobny proces - fermentacja - to rozkład wolnych od azotu substancji organicznych - cukrów lub węglowodanów. Oba procesy są przeprowadzane przez mikroorganizmy. Wyjaśnienie mechanizmu tych procesów rozpoczęło się od eksperymentów Louisa Pasteura (1822-1895). Jeśli spojrzymy na bakterie rozpadu wyłącznie z chemicznego punktu widzenia, zobaczymy, że przyczyną tych procesów jest niestabilność związków organicznych, a mikroorganizmy działają tylko jako czynniki reakcji chemicznych. Jednak zarówno białko, jak i krew oraz zwierzęta pod wpływem bakterii są narażone na różne rodzaje gnicia, główna rola mikroorganizmów jest bezdyskusyjna.

Badanie tego tematu trwa

Gnicie ma wielkie znaczenie zarówno w ekonomii przyrody, jak iw działalności człowieka: od produkcji technicznej po rozwój chorób. Bakteriologia stosowana narodziła się dopiero około 50 lat temu, a trudności w nauce są dziś ogromne. Ale perspektywy są ogromne:

• Gnije i fermentacja są aktywnie wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu - oddzielaniu materii roślinnej, błonnika roślinnego i łodygi, ziarnach z miazgi i wielu innych. Badanie procesów i mikroorganizmów obiecuje nowe technologie.
• Usuwanie substancji organicznej jest niezbędne, gdy nadaje się wytrzymałości materiałom roślinnym (papier, drewno, tkanina). A nowe technologie tych branż są już w drodze.
• Bakterie są niezbędne w technologii inżynierii genetycznej i produkcji leków biologicznych. a ich zdolność do wychwytywania i usuwania patogenów zapowiada przełom w medycynie.

Kim są te destruktory?

Bakterie to całe królestwo jednokomórkowych prokariotycznych (nie zarodkowanych) organizmów, które zawierają około 10 tysięcy gatunków. Ale wiadomo nam, ale generalnie zakłada się istnienie ponad miliona gatunków. Pojawili się na planecie na długo przed nami (3-4 miliony lat temu), byli jej pierwszymi mieszkańcami i pod wieloma względami dzięki nim Ziemia nadawała się do rozwoju innych form życia. Po raz pierwszy w 1676 roku holenderski przyrodnik Anthony van Leeuwenhoek obejrzał mikroskop animologiczny. Dopiero w 1828 roku otrzymali swoją nazwę od pracy Christiana Ehrenberga. Opracowanie technologii powiększania pozwoliło Louisowi Pasteurowi w 1850 roku opisać fizjologię i metabolizm gnijących i fermentujących bakterii, w tym bakterii chorobotwórczych. To był Pasteur, wynalazca szczepionki wąglik i wściekliznę czytany jest przez twórcę bakteriologii - naukę o bakteriach. Drugim wybitnym bakteriologiem jest niemiecki lekarz Robert Koch (1843-1910), który odkrył prątki cholery i prątki gruźlicy.

Takie proste i tak skomplikowane.

Kształt bakterii może być kulisty (cocci), proste kije (pałeczki), zakrzywione (vibrios), spiralne (spirillis). Można je łączyć - diplococci (dwa kokcy), paciorkowce (łańcuchy kokcy), gronkowce (wiązka ziarniaków). Ściana komórkowa mureiny (polisacharyd w połączeniu z aminokwasami) nadaje kształt ciału i chroni zawartość komórki. Błona komórkowa fosfolipidów może atakować i przytłaczać kompleksy organów ruchu (wici). W komórkach nie ma jądra, aw cytoplazmie znajdują się rybosomy i kolisty DNA (plazmidy). Nie ma organelli, a funkcje mitochondriów, chloroplastów są realizowane przez mesosomy - występy błonowe. Niektóre mają wakuole: funkcje gazowe poruszają się w kolumnie wody, podczas gdy te, które przechowują to glikogen lub skrobia, tłuszcze i polifosforany.

Jak oni jedzą

Według rodzaju żywności bakterie są autotroficzne (same się syntetyzują) materia organiczna) i heterotroficzne (konsumować gotowe substancje organiczne). Autotrofami mogą być fotosyntetyki (zielony i fioletowy) i chemosyntetyki (nitryfikacja, bakterie siarkowe, bakterie żelaza). Heterotrofy to saprotrofy (stosuj odpady, martwe resztki zwierząt i roślin) i symbionty (używaj substancji organicznych organizmów żywych). Gnicie i fermentacja jest wykonywana przez bakterie saprotroficzne. Do wprowadzenia metabolizmu niektórych bakterii potrzebny jest tlen (tlenowe), podczas gdy inne go nie potrzebują (beztlenowce).

Nasza armia się nie liczy

Bakterie żyją wszędzie. Dosłownie. W każdej kropli wody, w każdej kałuży, na skałach, w powietrzu i w glebie. Zamieszczamy tylko niektóre grupy:

• Gleby tworzące glebę to siedlisko gleby, to oni zapewniają cyrkulację substancji, a bez nich planeta byłaby pokryta trupami.
• Bakterie azotowe - absorbują azot z powietrza, symbiotyny roślin strączkowych.
• Laktyczne - wolą jeść produkty mleczne.
• Grupa bakterii pałeczek jelitowych - żyją w naszych jelitach i pomagają w rozkładzie węglowodanów.
• Patogeny są bakteriami powodującymi choroby.
• Metanobakterie to bakterie, które stworzyły dla nas metan, na którym podgrzewasz barszcz.

Optymalne warunki

Pewne warunki są niezbędne do rozpadu, a to pozbawianie bakterii tych warunków leży u podstaw naszego gotowania (sterylizacja, pasteryzacja, konserwowanie itd.). W przypadku intensywnego procesu zaniku konieczne jest:

• Obecność samych bakterii.
• Warunki zewnętrzne - wilgotne środowisko, temperatura + 30-40 ° C.

Możliwe są różne opcje. Ale woda jest podstawową cechą hydrolizy substancji organicznych. A enzymy działają tylko w pewnym trybie temperaturowym.

Główni amonifiers

Bakterie rozpadu żyjące w glebie ziemi są najczęstszą grupą prokariontów. Odgrywają ważną rolę w cyklu azotowym i wracają do mineralnych substancji glebowych (mineralizujących), których rośliny potrzebują do fotosyntezy. Forma bakterii, ich związek z obecnością tlenu i sposoby odżywiania są różne. Głównymi przedstawicielami tej grupy są spory tworzące clostridia, pałeczki i niepokrywające formy Enterobacteria.

Etapy rozkładu organicznego

Etapy rozkładu substancji organicznych przez gnijące bakterie są chemicznie skomplikowane. Ogólnie proces ten przebiega następująco:

• Metabolizm bakterii (składnik enzymatyczny) opiera się na ich zdolności do rozrywania wiązań w cząsteczkach związków organicznych zawierających azot. W procesie ich odżywiania przechwytują białka i aminokwasy.
• Ostatecznie, po wystawieniu na działanie enzymów proteazy, w procesie hydrolizy, rozkładają je na proste substancje nieorganiczne.
• Produkty. Powstałe reakcje chemiczne są wykorzystywane do budowy własnego ciała i są wykorzystywane do gromadzenia energii w postaci trifosforanu adenozyny (ATP).

Kij siana

Najbardziej przebadaną bakterią jest Bacillus subtilis, bardzo skuteczny środek amonujący. Lepiej badane tylko E. coli (Escherichia coli), nasz symbiont jelitowy. Kij siana jest aerobową gnijącą bakterią. Na jego powierzchni znajdują się katalizatory enzymów proteazy opracowane przez bakterie i stosowane w celu uzyskania energii witalnej. Proteazy wchodzą w reakcje hydrolizy z białkami środowiska zewnętrznego i niszczą wiązania peptydowe z uwolnieniem początku dużych łańcuchów aminokwasów, a następnie wszystkich mniejszych. Wszystko, czego potrzebuje, jest dostarczane do komórki, a to, co nie jest potrzebne, jest dane. Pozostają toksyczne substancje - siarkowodór i amoniak. Właśnie z powodu tych gazów siedliska sosen pachną tak źle.

Nasi sąsiedzi

W naszych jelitach żyje około 50 bilionów różnych mikroorganizmów, czyli około dwóch kilogramów. A to jest 1,5 razy więcej niż całkowita liczba komórek w całym ludzkim ciele. A kto jest właścicielem i kim jest symbiont? To oczywiście żart. Ale wśród tej rozmaitości sąsiadów są gnijące bakterie. Korzyści i szkody dla organizmu zależy od ich ilości i patogeniczności. W naszych czaszkach żyje aż czterdzieści tysięcy bakterii. Kwasowe otoczenie naszego żołądka może wytrzymać bakterie Lactobacillus, niektóre paciorkowce i sarkiny. Sok trzustkowy z agresywnymi enzymami trawiennymi (lipazy i amylazy) jest wydzielany do dwunastnicy i powoduje, że jest prawie całkowicie jałowy.

W środowisku alkalicznym małych i grubych jelita koncentruje się tutaj cała masa mikroflory. To tam bakterie pomagają nam wchłaniać witaminy (bifidobakterie), syntetyzować witaminy (K i B) i tłumić chorobotwórczą florę (E. coli), rozkładać skrobię i celulozę, białka i tłuszcze (bakterie amonifikacyjne) i to nie jest cała lista przydatnych funkcji naszych sąsiadów. Każda z osobników produkuje około 18 miliardów bakterii, czyli więcej niż ludzie na całej planecie. Ale te same bakterie mogą powodować choroby w pewnych warunkach. Dlatego wiele z nich uważa się za warunkowo chorobotwórcze.

Znaczenie gnicia bakterii

Pierwszymi żywymi organizmami tej planety, najbardziej efektywnymi pod względem zajmowania wszystkich nisz ekologicznych istniejących na planecie Ziemi, są bakterie. Mineralizują glebę, czyniąc ją żyzną. Wróć do jacuzzi substancje nieorganiczne. Wykorzystaj zwłoki i odpady wszystkich żywych organizmów planety. Zapewnij ludzkości zasoby naturalne. Ułatwiaj nam życie i pomagaj w przyswajaniu składników żywności. Ta lista może być kontynuowana przez długi czas. Oczywiście, wartość ujemna bakterii gnilnych jest również duża. Ale natura wiedziała, co robi, a naszym zadaniem na tej planecie nie było zakłócenie delikatnej równowagi, jaką otaczał nas świat w ciągu tych czterech milionów lat.