Фототрофы - использ. энергию солнечного света.
Хемотрофы – энергетич. материал – орг. и неорг. в-ва.
Автотрофы – Источник С – СО2.
Гетеротрофы – получают С в сост. сложн. орг. соедин.
Литотрофы – ок-ют неорг. в-ва.
Органотрофы – ок-ют орг. в-ва.
Хемооргангетеротрофия
Получ. энергии и С из орг. соедин.
Хар-на для грибов,животных и многих анаэробных и аэробных орг.
Сапротрофы – живут за счет разложения мертвых орг. материалов, и паразитов, пит-ся в тканях живых орг. Фотолитоавтотрофия
Хар-на для м/о использующих энергию света для синтеза в-в к-ки из CO2 и ок-щие при фотосинтезе неорг. соедин. (H2O;H2S;S)
*Цианобактерии, пурпурные серные бактерии, зеленые серные бактерии
Хемолитоавтотрофия
Получ. энергии при ок-нии неорг. соедин. H2; NH4; NO2-; Fe2+; H2S; S(0); SO3(2-);S203(2-);CO.
Углерод для построения всех компонентов к-к получают из CO2 – хемосинтез.
*Нитрифицирующие бактерии, серные бактерии, водородные бактерии, железобактерии.
Пектины – межклет. в-ва растит. тканей, наход. в срединных пластинках, располож. между отдельн. к-ками тканей растений. 3 типа пектиновых в-в: протопектин – водонерастваримая составная часть клет. стенки. Пектин – водорастворимый полимер содерж. метилэфирные связи. Пектиновая к-та – водорастворимый полимер свободный от метилэфирных связей. Протопектиназа – разложение протопектина с образованием растворимого пектина.
Пектинэстераза гидрализует метилэфирную связь пектина с образованием пектиновой к-ты и метилового спирта. Пектиназа – разрушает связи между отдельными составляющими пектина или пектиновой к-ты с образованием небольш. цепочек и свободной d-галактуроновой к-ты.
Распад пектиновой к-ты:
С46H68O40 (пектиновая к-та)CHO(CHOH)4COOH (галактуроновая к-та)+C6H12O6 (галактоза)+C5H10O5 (Ксилоза)+С5H10O5 (арабиноза)+CH3OH(Метанол)+CH3COOH (уксусная к-та)
Прод-ты распада подвергаются ок-нию или сбраживанию при воздействиии разнообр. м/о.
Лубоволокнистые растения: лён, конопля, кинаф, джут.
При водной мочке – после погружения в воду стебли льна набухают, экстрагируются водорастворим. в-ва (сахара, гликозиды и т.д.) начинают развиваться бактерии. Сначала разлагаются аэробные формы т.к. вода содерж. к-ту и пит. в-ва, способствующие их развитию. Дрожжи и плесневые грибы развив. на пов-ти среды. Постепенно в среде накапливаются к-ты и выделяется СО2. Отделение волокон происходит во время основной стадии брожения, когда анаэробные бактерии начинают расщеплять пектин, в рез-те воздействие ферментов м/о на пектиновые в-ва от коры и древесины отделяются пучки волокон.
Росяная мочка – примитивный способ получ. волокна. Лён осенью расстилают на траве. Широкий доступ воздуха, длительное отсутствие влаги, воздействие света и осадков, колеблющаяся t замедляют процесс 3-8 недель. Первое время расстила в стебле на траве наблюдается развит. бактерий, затем преобладают грибы-rhizopus.
3.Ассоциатив.фиксация азота и учавствующие в этом процессе м/о.Биопрепараты,основ. на использ. ассоциатив. бактерий. Роль этих препаратов в продуктивности с/х. Рост и развитие ассоциативных бактер. связаны с поступлением к ним от растен. легкодоступных ист-ков С и энергии в виде корневых выделен. (cахаров, орг. к-т и др. орг. в-в), а также корневого отпада и опада. В ризосфере небобовых растений распр. азотфиксирующие бактер. родов Enterobacter,Escherichia, Erwinia. Грам- палочки, подвижные, факультативные анаэробы. Активный азотфиксатор - Klebsiella planticola. Азотфиксирующие виды рода Bacillus: В. polymyxa, В. macerans, В. Azotofixans. В ризосфере на корнях кукурузы, сорго и риса обнаружен — Herbaspirillum seropedicae, способный к фиксации азота в условиях ассоциативного симбиоза. Ассоциативная азотфиксация протекает практически во всех почвах в прикорневом пространстве или на корнях различн. небобов. растен. Высокий уровень азотфиксации обнаруж. в ризосфере тропических растен. — сорго, кукурузы, сахарного тростника, паспалум. В почвах зоны умеренного климата азотфиксация выявлена в ризосфере разнообр. небобовых растений — зерновых, корне- и клубнеплодных, овощных к-тур, пастбищных и дикорастущих злаков, растений влажных и суходольных лугов, лесных трав. На основе отобранных штаммов бактер. создан ряд биопрепаратов для инокуляции семян и др. посадочного материала многих небобов. растен.
Агрофил — на основе штамма, рода Agrobacterium (A. radiobacter, штамм 10). Порошковидный торфяной субстрат, обогащенный у-водами, витаминами, микроэл-ми. Повышает устойчивость к инфекционным заболеваниям и увелич. ур-ность овощных культур, ягодных и плодовых. Улучшает всхожесть семян, стимулирует рост и развит. растен. Агрофор — на основе штамма рода Agrоbacterium (A. radiobacter, штамм 57/136). Ускорение детоксикации пестицидов в тепличных грунтах и в почве. Стимулирует рост растений, особенно на ранних этапах развития. Ризоагрин — на основе штамма, рода Agrobacterium (A. radiobacter, штамм 204). Бактер. хор. приживаются в ризосфере пшеницы, риса, ряда кормовых злаков и др. с/х растений. При использовании этого бактериального препарата ур-ность пшеницы повышается на 2—5 ц/га. Эти биопрепараты безвредны для чел., животн. и насеком., не оказ. какого-либо вредного воздействия на окр. среду.
Микрофлора воды В воде кол-во м/о значительно выше, чем в воздухе, так как многие из них способны жить и развив. в воде. Микрофлора почвы Микробы из почвы попадают в воздух и воду. Наряду с бактериями гнилостного разложения, нитрифицирующими микробами и бродильными грибками встречаются и болезнетворные виды. Взаимоот-ия, при котор. м/о, развиваясь в сост. одного ценоза, не оказывают др. на др. никакого влияния- нейтрализм. Конкуренция — взаимоотнош. между видами, котор. соревнуются за пит. на одних и тех же субстратах. Различ. конкуренцию пассивную, проявл-ся в потреблении субстратов, равно необходимых обоим м/оам, или активную, если прод. обмена в-в одного из конкурентов подавляют жизнедеят-сть другого. Ассоциативные взаимоотн-я – послед-но изменяя компоненты среды, м/о создают благоприятн. условия для сущ-ния др. м/о. * аэробы, поглощая О, благоприятствуют развитию анаэробов. Синтрофия- два или более вида бактер. способны осущ. совместно проц., котор. ни один из них не в сост. выполнить в отдельности. Симбиоз - в условиях тесного и длительного пространственного контакта, когда партнеры взаимно приспос- ся к совместному сущ. Хищничество, одна гр. м/о использует др. в кач-ве пищи. Антагонизм — один вид м/о задерживает или подавляет развитие др. В тех случаях, когда оба м/о взаимно угнетают друг друга, тип взаимоотнош. наз-ют аменсализмом.
Внеш. среда – совокупность физ., хим., биологич. факторов, от котор. зависят все ф-ции обитающего в данной среде организма и проц. его жизнедеят-сти.
ТАБЛИЦА ВЗАИМООТНОШЕНИЙ
Физ. факторы: t, влажность, давление, свет, лучистая энергия, хар-ер питат. среды. 1. t. Микробы имеют max,оптимальн. и min t своего развития. Оптимальн/ t м/о – (25 – 35) С. При охлаждении (60С) и замораживании (от -6 до -20) С продукты хорошо сохран., но при оттаивании и обработке микробы вновь начинают свою деятельность. Max t (45 – 50) 0С приостанавливает развитие микробов. Дальнейшее повышение t ведёт к гибели к-к. 2. Влажность. Влажность среды увеличивает кол-во растворимых пит. в-в, способствует питанию и развитию микробов. Продукты, содержащие большое кол-во влаги (молоко, мясо, рыба, овощи, плоды) быстро портятся. Различают м/о гидрофиты - влаголюбивые (бактерии, дрожжи), мезофиты- средневлаголюб., ксерофиты - сухолюб. 3. Свет и др. формы лучистой энергии. Ультрафиолетовые (УФ) лучи - бактерицидное действие, (убивают к-ки м/о на пов-сти в теч. неск-ких мин). Рентгеновские и инфракрасные лучи подавляют развитие м/о при более сильных дозах облучения. Их энергия превращается в теплоту, котор. убивает м/о. В результате в к-ке возникают нарушения обмена в-в, разрушаются ферменты, изменяются внутриклет. стр-ры (дезинфекция воды, воздуха, помещений). 4. Давление. Некотор. м/о могут существовать при повышенном давлении, но многие погибают. 5 .Среда с повышенной конц. в-в. Микробы живут в среде с небольшой конц. растворим. в-в. При повышении конц. соли (до 10 – 20%) и сахара (до 60 – 70)% микробы полностью прекращают своё развитие, из-за обезвоживания к-к. Использ-ся при посоле рыбы, мяса, а сахара – при приготовлении варенья, джема, повидла. 6. Кислотность среды. Микробы развиваются в нейтральн. среде (рН=7) или слабощел.
(рН=8), а плесени и дрожжи – в слабокисл. среде (рН=3 - 6) Использ-ся при квашении (с помощью образующейся молочной к-ты) и мариновании ( с помощью добавляемой уксусной к-ты). 7. Хим факторы. Хим. соед-ния губительно действуют на микробы и использ-ся для их уничтожения. Антисептики или дезинфицирующие в-ва. *хлорную известь прим. для дезинфекции рук, посуды и оборудования (0,2%), сорбиновую к-ту – для сохранения соков. Бензойная к-та в клюкве, бруснике предохраняет их от порчи.
Прокариоты с грам+ типом клет. стенки. В виде кокков, палочек или нитей. Некотор. кл-ки ветвятся. Подвижные и неподвижные формы. Обычно размножаются бинарным делением, иногда — спорами.
В большинстве случаев это нефотосинтезирующие орг-мы хемотрофы, аэробы, анаэробы и факультативные анаэробы. Отдел включ. неспорообр. и спорообр. бактер., актиномицеты и близкие к ним орг-мы.
Класс 1 — Firmibacteria
Гр.1 — грам+ кокки. Три сем.: Micrococcaceae, Streptococcaceae и Peptococcaceae. Бактерии сем. Micrococcaceae имеют сферические к- ки, способные делиться в одной или неск. плоскостях. Подвижные и неподвижные. Спор не образ. Хемоорганотрофы. Аэробы или факультативные анаэробы. Гр.2 — палочки и кокки, образ. эндоспоры. Представлены сем. — Bacillaceae, сост. из 5 родов: Bacillus, Sporolactobacillus, Clostridium, Desulfotomaculum и Sporosarcina. Гр.3 — грам+ палочковидные бактер., не образ. эндоспор. Сем. — Lactobacillaceae. Форма - прямые или изогнутые палочки, одиночные или в цепочках. Спор не образ. Неподвижн. Анаэробы или факультативные анаэробы. Сбраживают у-в с образованием молочн. к-ты. Распр. в почвах, на растениях, в желудочно-кишечном тракте животн, молочн. прод и т. д.
Класс 2 — Tallobacteria. Актиномицеты и родственные им орг. Три группы бактер.
Гр.1 — коринеформные бактер. Рода Corynebacterium, Arthrobacter, Brevibacterium, Cellulomonas, Curtobacterium, Microbacterium и Kurthia. Гр.2 – Сем.— Propionibacteria. Гр.3 — актиномицеты. Представлена порядком Actinomycetales.
6.Микробные землеудобрит.препараты,их применение в земледелии и влияние на урожайность с/х растен. Фосфоробактерин(бактерия Bacillus megaterium). Наносят на семена перед посевом. Оказывает положит. влияние на рост растений и увеличивает урожай примерно на 10%, усиливает рост корневой сис. растений. «Силикатные» бактерии(Bacillus mucilaginosus var. siliceus.) для бактеризации семян, небольш. и нестабильн. прибавки урожая. Препарат АМБ (аммонификаторы, целлюлозоразл-ие м/о, автохтонная микрофлора и т. д.) для активации биодинамики окультуриваемых почв северной зоны. Бактогумин — отселекционированный биопрепарат м/о комплексного действия. для изгот-ия биологически активных: грунтов, используемых для выращивания овощных и цветочных к-тур в теплицах. ускоренному разложению пестицидов, снижению их токсичности и оздоровлению грунтов. Бамил — биоудобрение из отходов животноводческих комплексов. содержит значительное кол-во органич. N, P, широкий набор м/о. эффективен на овощных к-рах в закрытом грунте, где он повышает урожай на 40—60%. ,значительно улучшается каx-во прод.
7.Процессы получения энергии м/о.Химизм.Как расходуется полученная энергия м/о. Катаболизм — это комплекс процессов расщепления пищ/ в-в — у-в, жиров и белков, которые происходят в основном за счет реакций окисления, в результате чего выделяется энергия. У микроорганизмов разл- ют основные формы катаболизма — брожение и дыхание. Брожение — окислительно-восстановительный процесс, приводящий к образованию АТФ, в котором окислителем и восстановителем служат органические соединения, образующиеся в ходе самого брожения. Дыхание — окислительно-восстановительный процесс, идущий с обр-ем АТФ; роль доноров водорода (электронов) в нем играют органические или неорганические соединения, акцепторами водорода (электронов) в большинстве случаев служат неорганические соединения. Если конечный акцепор электронов — молекулярный кислород, дыхательный процесс называют аэробным дыханием. У некоторых микроорганизмов конечным акцептором электронов служит не молекулярный кислород, а иные соединения, такие, как нитраты, сульфаты и карбонаты. В таком случае говорят об анаэробном дыхании. Биосинтез, или анаболизм, объединяет процессы синтеза макромолекул клетки (нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов и т. д.) из более простых соединений, присутствующих в окружающей среде. Некоторым группам микроорганизмов (цианобакт., пурпурн. и зел. бактериям) свойствен фотосинтез — способ обр-ия АТФ, при котором источником энергии служит свет.