ЛЕКЦИЯ № 11. ПИТАНИЕ И РОСТ МИКРООРГАНИЗМОВ
11.2. Питание микроорганизмов
Микробиология с основами вирусологии. Конспект лекций -95-
Круговорот азота включает 4 стадии: фиксацию азота,
аммонификацию, нитрификацию и денитрификацию (слайд 11.10).
Процесс фиксации азота – это в основном биологический процесс.
Свыше 90% общей фиксации азота обусловлено метаболической
активностью бактерий. Фиксация азота осуществляется свободноживущими
и симбиотическими бактериями. Симбиотические – бактерии рода Rhizobium.
Свободноживущие – цианобактерии (Anabaena и Nostoc), Azotobacter,
Beijerinckia, Bacillus polymyxa, Clostridium и другие.
В процессе аммонификации прои
сходит гидролиз белков и
нуклеиновых кислот с освобождением аминокислот и органических
азотистых оснований, которые затем также расщепляются в результате
дыхания и брожения. Аммонификация осуществляется как в аэробных, так и
в анаэробных условиях.
Разрушение белка в анаэробных условиях с образованием аминов
характерно для бактерий рода Clostridium. В присутствии воздуха амины
окисляются; другими бактериями с вы
делением аммиака.
Микроорганизмы, способные к аммонификации, относятся к группе
гетеротрофов. Эта группа представлена грамположительными споровыми
палочками (В. subtilis, В. Megatherium, Clostridium) и бесспоровыми формами
(Pseudomonas, Micrococcus, Arthrobacter, Mycobacterium, Proteus и др.)
Нитрификация – превращение аммиака в нитрат – осуществляется в
природе бактериями семейства Nitrobacteraceae. Они, как правило,
развиваются совместно с бактериями, жизнедеятельность которых приводит
к образованию исх
одного субстрата – аммиака.
Нитрификация происходит в два этапа: на первом аммиак окисляется
до нитрита, на втором нитрит окисляется до нитрата.
Процесс нитрификации, являясь важным звеном в круговороте азота в
природе, имеет как положительные, так и отрицательные стороны.
Денитрификация – процесс восстановления нитратов. Происходит в
анаэробных условиях, нитрат используется в качестве конечного акцепто
ра
электронов, осуществляется процесс нитратного дыхания. Некоторые
бактерии (Escherichia coil) способны восстанавливать нитрат только до
уровня нитрита, другие (Pseudomonas denitrificans) – до газообразного азота.
Этот процесс широко распространен среди бактерий и обнаружен у
представителей более 70 родов. В наибольшей степени – у бактерий из родов
Bacillus и Pseudomonas.
Все денитрифицирующие бактерии – факультативные анаэробы,
переключающиеся на денитрификацию только в отсутствие O
2
, поэтому,
вероятно, их приспособление к анаэробным условиям – вторичного
происхождения.
1
1
1
1
.
.
2
2
.
.
3
3
.
.
П
П
о
о
т
т
р
р
е
е
б
б
н
н
о
о
с
с
т
т
ь
ь
в
в
м
м
а
а
к
к
р
р
о
о
-
-
и
и
м
м
и
и
к
к
р
р
о
о
э
э
л
л
е
е
м
м
е
е
н
н
т
т
а
а
х
х
Наряду с углеродом и азотом микроорганизмам для син
теза клеточного
вещества нужны различные элементы, которые входят в состав органических