Typpeä pidetään yhtenä tärkeimmistä kemiallisista alkuaineista, joka vaikuttaa maatalouskasvien kehitykseen. Tämä aine vaikuttaa fotosynteesiprosessiin ja klorofyllin määrään viljelykasveissa. Samaan aikaan typen sitominen on tärkeä maatalousprosessi. Typen levittämistä lannoitteiden muodossa ei kuitenkaan pidetä ainoana ratkaisuna. Typpeä sitovien bakteerien käyttöä pidetään erittäin tehokkaana vaihtoehtona.
Mitä ovat bakteerit
Tämä termi viittaa elävän luonnon valtakunnan edustajiin, jotka edustavat prokaryoottien luokkaa. Ne ovat organismeja, joiden solut eivät sisällä ydintä. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että tällaisilta organismeilta puuttuisi perinnöllinen tieto. DNA-molekyylit sijaitsevat vapaasti solun sytoplasmassa. Lisäksi niitä ympäröi kuori.
Bakteerit ovat kooltaan mikroskooppisia, ja siksi mikrobiologia tutkii niitä. Tutkijat ovat todenneet, että prokaryootit ovat yksisoluisia tai muodostavat pesäkkeitä. Niille on ominaista hyvin primitiivinen rakenne. Bakteereista puuttuu ytimen lisäksi kaikentyyppisiä plastideja, mitokondrioita ja lysosomeja. Kuitenkin joka tapauksessa heidän solunsa pystyvät suorittamaan erilaisia elintärkeiden prosesseja. Niille on ominaista anaerobinen hengitys ilman hapen käyttöä, suvuton lisääntyminen ja kystojen muodostuminen epäsuotuisissa olosuhteissa.
Pääluokat
Luokittelu perustuu erilaisiin ominaisuuksiin, joista yksi on solujen muoto. Coccit ovat muodoltaan pyöreitä, vibriot ovat pilkun muotoisia, spirillat ovat spiraalimaisia ja basillit ovat sauvan muotoisia.
Lisäksi bakteerien luokittelu suoritetaan ottaen huomioon solurakenteen ominaisuudet. Todelliset lajikkeet voivat muodostaa limakapselin solunsa ympärille. Lisäksi heillä on flagella. Syanobakteereissa on fotosynteesiprosessi, ja ne luokitellaan jäkäläksi.
Monille bakteerimikro-organismeille on ominaista taipumus symbioosiin, mikä on molempia osapuolia hyödyttävää yhteiselämää. Typpeä sitovat bakteerit asettuvat palkokasvien juurille ja muodostavat kyhmyjä. Nämä mikro-organismit muuttavat ilmakehän typpeä, mikä on tärkeää viljelykasvien täydelliselle kehitykselle.
Ruokailumenetelmät
Prokaryootit ovat organismeja, jotka voivat ruokkia itseään millä tahansa tavalla. Esimerkiksi violeteille ja vihreille bakteereille on ominaista autotrofinen ravitsemustyyppi - aurinkoenergian käytön ansiosta. Plastidien läsnäolon vuoksi ne eroavat eri sävyistä, mutta sisältävät aina klorofyllin.
On tärkeää ottaa huomioon, että fotosynteesiprosessi bakteereissa ja kasveissa on merkittävästi erilainen. Ensimmäisessä tapauksessa vesi ei ole pakollinen reagenssi. Vety tai rikkivety voivat toimia elektronien toimittajana. Siksi happea ei vapaudu tämän prosessin aikana.
Merkittävälle bakteerimikro-organismien ryhmälle on ominaista heterotrofinen ravitsemustyyppi. Tämä tarkoittaa, että he käyttävät valmiita orgaanisia elementtejä. Bakteerien kyllästämiseksi tarvittavilla aineilla he käyttävät kuolleiden organismien jäänteitä. Samaan aikaan mätänevät mikro-organismit voivat johtaa minkä tahansa orgaanisen aineen hajoamiseen. Niitä kutsutaan myös saprotrofeiksi.
Jotkut kasvibakteerit pystyvät astumaan symbioosiin muiden organismien kanssa. Siten ne ovat yhdessä sienten kanssa osa jäkälää. Samaan aikaan typpeä sitovat kyhmybakteerit pystyvät molempia osapuolia hyödyttävään rinnakkaiseloon palkokasvien juurijärjestelmän kanssa.
Ketkä ovat kemotrofeja
Tärkeänä luokkana, joka erottuu ravinteiden imeytymisen tyypistä, pidetään kemotrofeja. Ne ovat mikro-organismeja, joita pidetään eräänlaisena autotrofeina. Tässä tapauksessa nämä bakteerit käyttävät aurinkoenergian sijasta eri alkuaineiden kemiallisen vuorovaikutuksen energiaa. Kemotrofeihin kuuluvat erityisesti typpeä sitovat bakteerit. Ne aiheuttavat useiden epäorgaanisten yhdisteiden hapettumista ja samalla antavat itselleen tarvittavan määrän energiaa.
Typpeä sitovien bakteerien elinympäristö
Yleensä bakteerit ovat kaikkialla. Samaan aikaan typpeä sitovat lajikkeet elävät maaperässä tai tarkemmin sanottuna palkokasvien juurissa.
Kehon rakenne
Kyhmybakteerien toiminnot liittyvät niiden rakenteeseen. Tällaiset mikro-organismit voidaan nähdä paljaalla silmällä. Ne asettuvat palkokasvien ja viljojen juurijärjestelmään ja tunkeutuvat kasveihin. Tässä tapauksessa muodostuu paksuuntumia, joissa havaitaan aineenvaihduntaprosesseja.
Kasvit tarvitsevat typpeä normaaliin toimintaan. Luonto sisältää riittävän määrän tätä alkuainetta. Esimerkiksi ilmassa sen määrä on 78%. Viljelykasvit eivät kuitenkaan pysty imemään tätä ainetta tässä muodossa. Typpeä sitovat mikro-organismit pystyvät imemään typpeä ilmakehästä. Tämän jälkeen he muuttavat tämän aineen muotoon, joka on viljelykasvien käytettävissä.
Esitys
Typpeä sitovien mikro-organismien toiminnan ymmärtämiseksi on syytä harkita esimerkkiä kemotrofisesta bakteerista nimeltä Azospirillum. Tämä organismi elää viljakasvien - vehnän tai ohran - juuristossa. Se on oikeutetusti johtavassa asemassa typentuottajien joukossa. Tämä organismi vapauttaa tätä ainetta jopa 60 kilogrammaa hehtaaria kohden.
Typpeä sitovia bakteereja palkokasveissa ovat rhizobitum, sinoritsobium ja muut. Ne ovat myös erittäin tehokkaita. Tällaiset kasvit pystyvät tuottamaan jopa 390 kilogrammaa typpeä hehtaaria kohden. Monivuotisissa palkokasveissa muodostuu bakteereja, joille on ominaista suurin tuottavuus. Tämä parametri saavuttaa 560 kilogrammaa 1 hehtaaria kylvöalaa kohti.
Elämän piirteet
Kaikki typpeä sitovat mikro-organismit voidaan ryhmitellä kahteen luokkaan elämänprosessiensa ominaisuuksista riippuen. Ensimmäistä ryhmää pidetään nitrifioivana. Tässä tapauksessa aineenvaihduntaprosessit koostuvat kemiallisten muutosten ketjusta. Tässä tapauksessa ammonium muunnetaan nitriiteiksi, jotka ovat typpihapon suoloja. Nitriitit puolestaan muuttuvat nitraateiksi. Ne ovat myös tämän yhdisteen suoloja. Tässä muodossa typpi imeytyy paremmin viljelykasvien juuriin.
Toista ryhmää kutsutaan denitrifioijaksi. He suorittavat käänteisen prosessin. Tässä tapauksessa maaperässä olevat nitraatit muuttuvat typpikaasuksi. Tämän seurauksena havaitaan tämän aineen kiertoa luonnossa.
Elämänprosesseista kannattaa myös korostaa lisääntymistä. Se suoritetaan jakamalla solut kahteen osaan. Paljon harvemmin tämä tapahtuu orastumisen yhteydessä. Bakteerimikro-organismit voivat lisääntyä myös seksuaalisesti. Tätä menetelmää kutsutaan konjugaatioksi, jonka aikana vaihdetaan geneettistä tietoa.
Koska viljelmän juuret erittävät suuren määrän arvokkaita alkuaineita, niihin asettuu paljon bakteereja. Ne muuttavat kasvitähteet aineiksi, jotka kasvit voivat imeytyä.Tämän seurauksena sitä ympäröivällä maakerroksella on erityisiä ominaisuuksia. Sitä kutsutaan risosfääriksi.
Miten bakteerit pääsevät juureen?
Bakteerisolujen viemiseksi juurikudokseen on useita vaihtoehtoja. Tämä tapahtuu peitekudosten vaurioitumisen seurauksena tai alueilla, joissa nuoret juurisolut kerääntyvät. Kemotrofit voivat myös tunkeutua kasveihin juurikarvavyöhykkeellä. Sen jälkeen he saavat tartunnan.
Bakteerisolujen aktiivisen jakautumisen seurauksena muodostuu kyhmyjä. Tämän jälkeen ilmaantuu infektiolankoja, jotka jatkavat tunkeutumista kasvikudokseen. Ajan myötä täällä muodostuu erityinen aine, nimeltään leghemoglobiini. Optimaalisen aktiivisuuden vaiheessa kyhmyt muuttuvat vaaleanpunaisiksi. Tämä johtuu pigmentin läsnäolosta.
Tärkeys taloudessa
Ihmiset ovat jo pitkään pystyneet osoittamaan, että jos palkokasveja kaivaa maaperän kanssa, kasvien tuottavuus paranee. Pointti ei kuitenkaan ole kyntöprosessissa. Tällainen maaperä on paremmin kyllästetty typellä, mikä on tärkeää viljelykasvien kehitykselle. Siksi typpeä sitovat bakteerit nimeltään nitraattitehdas.
Typpeä sitovat bakteerit ovat tärkeitä mikro-organismeja, joita käytetään aktiivisesti maataloudessa. Tämä johtuu niiden kyvystä saada typpeä ilmasta ja muuntaa se kasvien saatavilla olevaan muotoon.
