double arrow

Превращение микроорганизмами соединений азота и углерода


Микроорганизмы играют главную роль в круговороте всех биологически важных элементов в природе в том числе азота и углерода.

Азот – основной элемент, определяющий величину урожая сельскохозяйственных культур. Растениям недоступен газообразный азот, в огромном количестве находящийся в воздухе, а из большого разнообразия соединений азота, встречающихся в почве, они могут использовать для питания в основном только минеральные формы этого элемента. Поэтому вопрос о превращениях соединений азота в почве под воздействием микроорганизмов привлекает большое внимание ученых.

Цикл превращений азота и содержащих этот элемент соединений в почве весьма сложен:

Атмосферный азотØ ­ ¯
Денитрификация Нитраты восстанавливаются в газообразный азот бактериями, главным образом Pseudomonas     ­ Фиксация азота Атмосферный азот фиксируют бактерии Azotobacter, Сlostridium, Rhizobium, цианобактерии и другие микроорганизмы (фиксированный азот используют растения и превращают его в растительный белок; растения поедаются животными, образуется животный белок) ¯
Нитрификация Аммиак окисляют в нитриты бактерии Nitrosomonas, а нитриты – в нитраты бактерии Nitrobacter     Аммонификация белков и аминокислот Белки животных и растительных остатков (экскременты, трупы животных и растительные ткани) разлагаются в почве разнообразными микроорганизмами, например Pseudomonas, Bacillus, Сlostridium. В результате образуются аминокислоты, затем дезаминируются с выделением NH3 и других соединений  

 

Некоторую часть атмосферного азота связывают свободноживущие или находящиеся в симбиозе растениями микроорганизмы. Этот процесс обогащает азотом и почву и растения. Органические азотсодержащие соединения в тканях растений и животных, попадая в почву, подвергаются минерализации и превращаются в аммоний и его соединения. Часть растительных остатков трансформируется в темноокрашенное, содержащее азот вещество – гумус.

Аммонийная форма азота подвергается в почве окислению нитрифицирующими бактериями и превращается в соединения азотной кислоты. При определенных условиях нитраты могут восстанавливаться до молекулярного азота и теряться из почвы. Значительное количество азотсодержащих соединений ассимилируется микроорганизмами и временно переходит в недоступную растениям форму.

Микроорганизмы вызывают мобилизационные процессы и накапливают доступные для растений минеральные азотсодержащие вещества. В то же время могут происходить диаметрально противоположные иммобилизационные процессы, обедняющие почву ценными для растений соединениями.

В круговороте углерода различают два процесса, связанных с выделением и поглощением кислорода:

1) фиксация СО2 в процессе кислородного фотосинтеза;

2) минерализация органических веществ с выделением СО2.

Первый процесс осуществляют высшие растения, водоросли и цианобактерии. Он обеспечивает перевод окисленной формы углерода (СО2) в востановленную (в этой форме углерод находится в органических веществах), при этом восстановленный кислород (Н2О) окисляется до молекулярного (О2).

Второй процесс совершают микроорганизмы, он идет с поглощением кислорода и прямо или косвенно связан с восстановлением молекулярного кислорода и образованием субстратов для кислородного фотосинтеза – СО2 и Н2О.

 

Заказать ✍️ написание учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Сейчас читают про: