Gnile bakterije: habitat, prehrana, vrednost v naravi

Smrad greznic in odlagališč, razpadajočih organskih ostankov - vse to povzroča vztrajni občutek gnusa v ljudeh. Toda, ko prva reakcija preide in se vklopi zdrav razum, pride do razumevanja, da je to obvezen proces življenja. Za vsako razpadanje lahko vidite novo nastajajoče življenje. To je večni promet snovi v naravi. In ne glede na to, kako raznolike žive organizme na planetu, je presenetljivo, da so edini, ki so odgovorni za razgradnjo, gnile bakterije.

Kaj razpade

Procesi razgradnje so celoten obseg reakcij, zaradi česar se kompleksne snovi razgradijo na enostavne in stabilnejše. Proces razpadanja (amonifikacije) je razgradnja na preproste molekule organskih snovi, ki vsebujejo dušik in žveplo. Podoben proces - fermentacija - je razgradnja organskih snovi brez dušika - sladkorjev ali ogljikovih hidratov. Oba procesa izvajajo mikroorganizmi. Elucidacija mehanizma teh procesov se je začela z eksperimenti Louisa Pasteurja (1822-1895). Če bakterije razpadanja gledamo izključno s kemičnega vidika, bomo videli, da so vzroki za te procese nestabilnost organskih spojin in mikroorganizmi delujejo le kot povzročitelji kemijskih reakcij. Toda tako beljakovine kot kri in živali pod vplivom bakterij so izpostavljene različnim vrstam gnitja, glavna vloga mikroorganizmov je nesporna.

Študija se nadaljuje

Gnitje je zelo pomembno tako v gospodarstvu narave kot v človeški dejavnosti: od tehnične proizvodnje do razvoja bolezni. Uporabljena bakteriologija se je rodila pred približno 50 leti, težave pri študiju pa so danes ogromne. Toda obeti so ogromni:

• Rotting in fermentacija se aktivno uporablja v različnih panogah - ločevanje rastlinskih snovi, rastlinskih vlaken in stebla, zrna iz celuloze in še veliko več. Proučevanje procesov in mikroorganizmov obljublja nove tehnologije.
• Odstranjevanje organske snovi je potrebno, ko se daje moč rastlinskim materialom (papir, les, tkanina). In nove tehnologije teh industrij so na poti.
• Bakterije so nepogrešljive v tehnologiji genskega inženiringa in proizvodnji bioloških zdravil. in njihova sposobnost za zajemanje in odstranjevanje patogenov obeta preboj v medicini.

Kdo so ti destruktorji?

Bakterija je celo kraljestvo enoceličnih prokariontskih (nejedrnih) organizmov, ki recitira okoli 10 tisoč vrst. Toda to nam je znano, vendar na splošno velja, da obstaja več kot milijon vrst. Pojavili so se na planetu že dolgo pred nami (pred 3-4 milijoni let), so bili njegovi prvi prebivalci in v mnogih pogledih zahvaljujoč jim je Zemlja postala primerna za razvoj drugih oblik življenja. Prvič je leta 1676 nizozemski naravoslovec Anthony van Leeuwenhoek opazil animalkulijev mikroskop. Šele leta 1828 so dobili ime po delu Christiana Ehrenberga. Razvoj tehnologije povečevalnega dela je Louisu Pasteurju leta 1850 omogočil opis fiziologije in presnove gnilih in fermentirajočih bakterij, vključno z bakterijami, ki povzročajo bolezni. To je bil Pasteur, izumitelj cepiva antraks in steklino, bere ustanovitelj bakteriologije - znanost o bakterijah. Drugi ugledni bakteriolog je nemški zdravnik Robert Koch (1843-1910), ki je odkril kolere vibrio in tuberkulozne bacile.

Tako preprosto in tako zapleteno.

Oblika bakterij je lahko okrogla (koka), ravne palice (bacili), ukrivljene (vibrios), spiralne (spirillis). Lahko jih kombiniramo - dipokoke (dva koka), streptokoke (kokino verigo), stafilokoke (kup kokov). Celična stena mureina (polisaharid v povezavi z aminokislinami) daje telesu obliko in ščiti vsebino celice. Celične membrane fosfolipidov lahko napadajo in preplavijo komplekse organov gibanja (flagel). V celicah ni jedra, v citoplazmi so ribosomi in krožna DNA (plazmidi). Ni organelov, funkcije mitohondrijev, kloroplasti pa se izvajajo z mezosomi - membranskimi izboklinami. Nekateri imajo vakuole: plin deluje, da se premika v vodnem stolpcu, medtem ko so tisti, ki shranjujejo glikogen ali škrob, maščobe in polifosfate.

Kako jesti

Po vrsti hrane so bakterije avtotrofne (same sintetizirajo organska snov) in heterotrofni (uživajo pripravljene organske snovi). Avtotrofi so lahko fotosintetika (zelena in vijolična) ter kemosintetike (nitrifikacija, žveplo, bakterije). Heterotrofi so saprotrofi (uporabljajo odpadke, mrtve ostanke živali in rastlin) in simbionte (uporabljajo organske organizme živih organizmov). Gnitje in fermentacijo izvajajo saprotrofne bakterije. Za izvajanje presnove nekaterih bakterij potrebujejo kisik (aerobe), drugi pa ga ne potrebujejo (anaerobi).

Naša vojska ne šteje

Bakterije živijo povsod. Dobesedno. V vsaki kapljici vode, v vsaki luži, na skalah, v zraku in v zemlji. Izpisujemo samo nekatere skupine:

• Bakterije razpadanja, ki tvorijo zemljo, so življenjski prostor tal, ki zagotavljajo kroženje snovi in ​​brez njih bi bil planet pokrit z trupli.
• Dušikove bakterije - absorbirajo dušik iz zraka, simbiote stročnic.
• Lactic - raje jemljejo mlečne izdelke.
• Skupina bakterij črevesnih palic - živi v naših črevesjih in pomaga pri razgradnji ogljikovih hidratov.
• Patogeni so bakterije, ki povzročajo bolezni.
• Metanobakterije so bakterije, ki so za nas naredile zelo metan, na katerem segrevate boršč.

Optimalni pogoji

Nekateri pogoji so potrebni za razpadanje, prav tako pa je pomanjkanje bakterij teh pogojev osnova za naše kuhanje (sterilizacija, pasterizacija, konzerviranje itd.). Za intenziven proces razpadanja je potrebno:

• Prisotnost bakterij samih.
• Zunanji pogoji - vlažen prostor, temperatura + 30-40 ° C.

Možne so različne možnosti. Toda voda je bistveni atribut hidrolize organskih snovi. In encimi delujejo le v določenem temperaturnem načinu.

Glavni amonifikatorji

Bakterije razpadanja, ki živijo v zemlji zemlje, so najpogostejša skupina prokariotov. Imajo pomembno vlogo v ciklu dušika in vrnejo mineralne snovi (mineralizirajo), ki jih rastline potrebujejo za fotosintezo. Oblika bakterij, njihova povezanost s prisotnostjo kisika in načini prehranjevanja so različni. Glavni predstavniki te skupine so klostridije, ki tvorijo spore, bacile in enterobakterije, ki ne tvorijo spore.

Stopnje organske razgradnje

Faze razgradnje organskih snovi z gnitnimi bakterijami so kemično precej zapletene. Na splošno je ta postopek naslednji:

• Presnova bakterij (encimska komponenta) temelji na njihovi sposobnosti lomljenja vezi v molekulah organskih spojin, ki vsebujejo dušik. V procesu prehrane zajemajo beljakovine in aminokisline.
• Ko so izpostavljeni proteaznim encimom, jih v procesu hidrolize razgradijo v preproste anorganske snovi.
• Izdelki. Nastale kemijske reakcije se uporabljajo za izgradnjo lastnega telesa in se uporabljajo za kopičenje energije v obliki adenozin trifosfata (ATP).

Senčka

Najbolj raziskana je bakterija Bacillus subtilis, ki je zelo učinkovita. Bolje je preučevala le E. coli (Escherichia coli), t naš intestinalni simbiot. Palica za seno je aerobna gnila bakterija. Na njeni površini so bakterijski proteazni encimski katalizatorji, ki se uporabljajo za pridobivanje vitalne energije. Proteaze vstopajo v reakcije hidrolize z beljakovinami zunanjega okolja in uničujejo njegove peptidne vezi z sproščanjem začetka velikih verig aminokislin, nato pa tudi vseh manjših. Vse, kar potrebuje, je dostavljeno v celico, in kar ni potrebno, je dano. In ostanejo strupene snovi - vodikov sulfid in amoniak. Zaradi teh plinov pa habitati sena lahko tako slabo vonjajo.

Naši sosedje

V našem črevesju živi približno 50 bilijonov različnih mikroorganizmov, kar je približno dva kilograma. In to je 1,5-krat več kot skupno število celic v celotnem človeškem telesu. In kdo je lastnik in kdo je simbiot? To je seveda šala. Toda med temi različnimi sosedami so gnile bakterije. Koristi in škodo za telo so odvisne od njihove količine in patogenosti. Do 40 tisoč bakterij živi v naših krošnjah ust. Kislo okolje našega želodca lahko prenese laktobacile, nekatere streptokoke in sarcine. Sok pankreasa z agresivnimi prebavnimi encimi (lipaze in amilaze) se izloča v dvanajstnik in je skoraj popolnoma sterilen.

V alkalnem okolju majhnega in debelega črevesa je koncentrirana celotna masa mikroflore. Bakterije nam pomagajo absorbirati vitamine (bifidobakterije), sintetizirati vitamine (K in B) in zatreti patogeno floro (E. coli), razgraditi škrob in celulozo, beljakovine in maščobe (ammonificirajoče bakterije) in to ni celoten seznam koristnih funkcij naših sosedov. Vsak človek z blatom proizvede približno 18 milijard bakterij, kar je več kot ljudi na celem planetu. Toda iste bakterije lahko povzročijo bolezen pod določenimi pogoji. Zato se mnogi od njih štejejo za pogojno patogene.

Pomen gnilih bakterij

Prvi živi organizmi tega planeta, najučinkovitejši v smislu, da zasedajo vse ekološke niše, ki obstajajo na planetu Zemlji, so bakterije. Zemljo mineralizirajo, tako da je plodna. Vrnite se v vrtinec anorganske snovi. Uporabite trupla in odpadke vseh živih organizmov planeta. Zagotavljanje človeških virov z naravnimi viri. Olajšajte naše življenje in pomagajte pri asimilaciji sestavin hrane. Ta seznam se lahko nadaljuje dolgo časa. Seveda je tudi negativna vrednost gnojnih bakterij velika. Toda narava je vedela, kaj počne in naša naloga na tem planetu ni bila, da bi motili občutljivo ravnotežje, do katerega je prišel svet okoli nas v teh skoraj štirih letih.