Як дихають і харчуються мікроби

Відео: Як рослини харчуються?

Для дихання живим. істотам потрібне повітря, точніше, що міститься в ньому кисень. Повітря необхідне і більшості мікробів. Таких мікробів називають аеробами. Але є бактерії, що живуть без повітря. Їх називають анаеробами. Кисень повітря для них - отрута.

У природних умовах аероби живуть в поверхневих, пухких шарах грунту, на поверхні харчових продуктів, в верхніх шарах води. Анаероби живуть в більш глибоких шарах грунту, в мулі, в товщі води - Там, де вільного кисню немає зовсім або ж його недостатньо для інших істот.

багато мікроорганізми здатні викликати бродіння. Бродіння є особливим видом дихання, властивий мікробам. При зброджуванні, особливо цукристих речовин, вивільняється енергія, необхідна для існування мікроорганізмів. Але в процесі бродіння без доступу кисню повітря мікроорганізми використовують тільки невелику частку енергії, прихованої в речовинах, які вони розкладають лише частково. При диханні цукор в організмі використовується повністю. В результаті виходить вода і вуглекислий газ. Під час бродіння дріжджі розкладають цукор не повністю, перетворюючи його в спирт і вуглекислий газ.

При бродінні, викликаному дріжджами, рідина піниться від енергійно виділяється вуглекислого газу. Бульбашки газу з дна пляшки з хлібним квасом вільно піднімаються до поверхні. але в вузький масі, наприклад в тесті, вони лише з працею і далеко не повністю вибираються на поверхню. Ось чому тісто піднімається на дріжджах, точніше кажучи, його піднімають бульбашки вуглекислого газу. У бродінні, що відбувається в житньому тесті, крім дріжджів беруть велику участь молочнокислі бактерії. Вони перетворюють цукристі речовини тесту в молочну кислоту. При виготовленні всіляких молочних продуктів - сметани, кислого молока, варенца, кумису, кефіру, а також при силосуванні кормів теж діють різні молочнокислі бактерії.

Якщо в молоко проникнуть гнильні мікроби, то через кілька годин воно придбає неприємний запах і смак. Мікроби, які розкладають жири, надають молоку або вершковому маслу прогірклий присмак. Маслянокислі бактерії перетворюють молоко в пінливу, взмученной масу з гострим, неприємним запахом - вони розкладають цукор з утворенням дурнопахнущей масляної кислоти, водню і вуглекислого газу. Молочнокислі бактерії вбивають гнильних, маслянокислих і розкладають жири мікробів. Викликаючи скисання молока, вони тим самим оберігають його від псування.

Оцтовокислі бактерії окислюють спирт, в результаті утворюються оцтова кислота і вуглекислий газ. Багато мікроби харчуються переважно органічними речовинами. У живу тканину вони не втручаються і тому не викликають захворювань живих істот. Ці мікроби називають сапрофіти. Серед них є і злісні шкідники, які розкладають харчові продукти. Деякі сапрофіти (різні бактерії, дріжджі, цвілі), як ми вже знаємо, використовуються в харчовій промисловості. Вони викликають бродіння Сахаров, з яких вони черпають необхідну для своєї життєдіяльності енергію, а також отримують необхідне харчування (вуглеводи, азотисті речовини і мінеральні солі).

Серобактерія.

Дуже велику роль в природі грають гнильні бактерії, або амоніфікаторів. Вони розкладають білкові речовини залишків рослин і тварин і перетворюють їх в аміак, воду, сірководень і вуглекислий газ. Без них життя на Землі стала б неможливою. Адже ці бактерії розкладають складне органічна речовина на прості мінеральні сполуки, якими харчуються зелені рослини. Утворився аміак безпосередньо використовується зеленою рослиною або піддається процесу нітрифікації (окисленню з утворенням солей азотної кислоти) особливими бактеріями-нитрификаторов, про які ми розповімо пізніше.

Для більшості тварин і рослин нафту шкідлива. Нафта, розчинена у воді, викликає у риб отруєння. Тим часом в грунтах нафтоносних районів виявлено значну кількість мікробів, здатних використовувати для свого харчування різні речовини, що становлять нафта, - гас, парафін та ін. В результаті їх діяльності через 7 - 10 днів у водоймах шар нафти завтовшки в міліметр майже цілком зникає.

Радянські мікробіологи запропонували використовувати таких мікробів як розвідників нафти. Зазвичай з глибини покладів нафти просочуються на поверхню Землі нафтові гази. При найменших слідах подібних газів мікроби-розвідники, поміщені в спеціальні колбочки з живильним середовищем, починають швидко розмножуватися. У колбі на поверхні рідини утворюється плівка, а живильний розчин сильно мутніє. Отже, в цьому місці можна шукати нафту. Промислове значення набуває вигодовування особливих мікроорганізмів вуглеводнями нафти, горючих газів для отримання дешевих білкових кормів.

Відео: НОВИЙ тренд - сироїдіння. Природна їжа або харчуватися як дихати Аиро Жане кафе на Відродженні

С. Н. Виноградський.

Відео: Мухи пожирачі людської плоті / частина 2/18 +

Мікроби, здатні розкладати нафту, каучук, бетон, клітковину, викликати корозію металевих труб, приносять незліченні збитки. Встановлено, що одна з причин дрібних тріщин на асфальтових покриттях доріг - руйнівна дія мікроорганізмів. Доводиться вишукувати протимікробні речовини, які могли б захищати ці покриття. У бензині, в дизельному паливі внаслідок життєдіяльності особливих мікроорганізмів виникають опади, які можуть призвести до псування паливних двигунів, баків і насосів. Досить додати в паливо невелику кількість спеціальних хімічних препаратів, щоб придушити розвиток цих мікроорганізмів.

У боротьбі з подібними мікроорганізмами все більшого значення набуває широке застосування синтетичних полімерних матеріалів. Багато з них виявляються «не по зубах» навіть самим витонченим мікробам-руйнівника. Тисячі кілометрів кабелю одягають легкі і бактеріоустойчівие поліетиленові і хлорвінілові «сорочки». Створено волокна зі спеціальними властивостями. Вони не тільки стійкі до гниття, але і володіють бактеріоубівающім властивістю.

Основна маса рослини складається з речовини, званого клітковиною або целюлозою. В її розкладанні головну роль відіграють особливі целлюлозораз-Руша мікроби. У мулі, в грунті, особливо лісової, в гної - всюди, де нагромаджується рослинні залишки, з`являється незчисленна кількість цих мікробів. Дуже корисна і навіть життєво необхідна діяльність таких мікробів в кишечнику травоїдних тварин: розкладаючи там клітковину, вони сприяють перетравленню рослинної маси.

Але іноді ці бактерії і гриби шкодять господарству людини, наприклад вони руйнують риболовні сіті, шпали. Для запобігання від псування мережі просочують особливим протимікробну складом. Останнім часом стали застосовувати капронові мережі: целлюлозоразрушающіх бактерії на них не діють. Якщо не вжити захисних заходів, книги і старовинні рідкісні рукописи можуть бути поїдені целлюлозоразрушающіх бактеріями і пліснявими грибами. Тому книгосховища і архіви, де зберігаються цінні рукописи, час від часу піддають обкурювання сірчистим газом.

У минулому столітті біологи зацікавилися дивними властивостями однієї групи мікробів: всередині клітин цих бактерій були виявлені кристали сірки. Російський учений С. Н. Виноградський в 1887 р довів, що подібні бактерії, окислюючи сірководень, використовують утворюється при цьому енергію на побудову органічних сполук з вуглекислого газу і води. В результаті такого окислення сірководню виходить сірчана кислота або сірка, кристалики якої і виявляються в клітці.

До мікробам, які використовують енергію, звільнену при окисленні мінеральних речовин, відносяться також бактерії-нітріфікатори. Вони здатні перетворювати аміак у селітру. Ці бактерії, як і зелені рослини, створюють органічні речовини з води, вуглекислого газу та мінеральних солей. Але, на відміну від зелених рослин, нітріфікатори, як і серобактерии, не потребують сонячної енергії. Їх можна зустріти навіть в безплідних пісках, в тріщинах скель, в темних ущелинах, позбавлених будь-яких ознак життя. У природних умовах вони утворюють величезну кількість селітри з аміаку, що виділяється при розкладанні тваринних і рослинних залишків. У добре провітрюваному грунті за рік може бути утворено на гектарі понад чверть тонни селітри - цінного азотного добрива. У деяких місцях, де рослинність мізерна або її зовсім немає, а дощів майже не буває, накопичується селітра вимивається з грунту. Тут утворюються поклади селітри.

В районі Бухари грунт глинистих пустель нерідко містить до 2% селітри. Особливо багато її на місцях старих городищ, древніх караван-сараїв, кладовищ. І це не випадково: скупчення органічних залишків в цих районах послужило для мікробів сировиною при утворенні селітри.

Вільний атмосферне азот рослини засвоювати не можуть: він їм недоступний. Але в багатьох грунтах поселяються особливі бактерії, а також дрібні синьо-зелених водоростей-азотоусвоітелі, які засвоюють азот з повітря. І там, де умови для розвитку таких мікробів сприятливі, рослини не відчувають азотного голодування. Вперше ці бактерії-азотоусвоітелі були відкриті С. Н. Виноградским в 1893 р

Голландський вчений Бейерінк виділив з садової грунту мікроб азотобактер. При сприятливих умовах мікроби цього виду за літо накопичують в грунті на одному гектарі 30-70 кг азоту, частково відшкодовуючи його спад після збирання врожаю. Азотобактер - свободноживущий азотоусвоітель. Його існування не залежить від будь-якого рослини - він вільний житель грунту. Є й інші азотоусвоітелі, життя яких, на відміну від азотобактера, найтіснішим чином пов`язана з рослиною. Уже давно відомо, що бобові рослини - вика, конюшина, горох, квасоля, люцерна - збагачують ґрунт азотом. Якщо висмикнути з грунту бобова рослина, неважко помітити на його корінні бульби. У них-то і живуть мікроби-азотоусвоітелі. Азот вони засвоюють з повітря і частково віддають його рослинам. Після відмирання бактерій накопичений в бульбах азот залишається в грунті у вигляді солей і легко засвоюється будь-якими рослинами, посіяні на цьому полі.

Деякі синьо-зелені водорості також є азотоусвоітелямі. Розмножуючись у величезній кількості на рисових полях, вони збагачують грунт азотом, змагаючись навіть з азотобактером.

У наш час широко застосовуються штучні живі добрива - нітрагін, що складається з живих бульбочкових бактерій, і азотобактерин, що представляє собою живу масу азотобактера.