Bakteria ni dhana inayojulikana na kila mtu. Kupata jibini na mtindi, antibiotics, matibabu ya maji taka - yote haya yanawezekana kwa viumbe vya bakteria yenye seli moja. Hebu tuwafahamu zaidi.
Bakteria ni nani?
Wawakilishi wa ufalme huu wa wanyamapori ndio kundi pekee la prokariyoti - viumbe ambao seli zao hazina kiini. Lakini hii haimaanishi kuwa hazina habari za urithi hata kidogo. Molekuli za DNA ni huru katika saitoplazimu ya seli na hazijazingirwa na utando.
Kwa kuwa saizi zao ni ndogo sana - hadi mikrofoni 20, bakteria huchunguzwa na sayansi ya biolojia. Wanasayansi wamegundua kuwa prokaryoti inaweza kuwa na seli moja au kuunganishwa katika makoloni. Wana muundo badala ya primitive. Mbali na kiini, bakteria hawana aina zote za plastidi, tata ya Golgi, EPS, lysosomes, na mitochondria. Lakini licha ya hili, kiini cha bakteria kinaweza kutekeleza michakato muhimu zaidi ya maisha: kupumua kwa anaerobic bila matumizi ya oksijeni, heterotrophic na autotrophic lishe, uzazi wa asexual na malezi ya cyst wakati wa uzoefu wa hali mbaya.masharti.
Aina za bakteria
Uainishaji unatokana na vipengele tofauti. Mmoja wao ni sura ya seli. Kwa hivyo, vibrios zina fomu ya comma, cocci - sura ya mviringo. Spirals zina umbo la ond, na bacilli zina umbo la fimbo.
Aidha, bakteria huunganishwa katika vikundi kulingana na vipengele vya kimuundo vya seli. Zile halisi zinaweza kutengeneza kibonge chembamba kuzunguka seli zao na huwa na bendera.
Cyanobacteria, au mwani wa bluu-kijani, wanaweza kufanya usanisinuru na, pamoja na kuvu, ni sehemu ya lichen.
Aina nyingi za bakteria zina uwezo wa kuhisiana - kuishi pamoja kwa viumbe vyenye manufaa kwa pande zote. Virekebishaji vya nitrojeni hukaa kwenye mizizi ya kunde na mimea mingine, na kutengeneza vinundu. Ni rahisi kukisia kazi ya bakteria ya nodule hufanya. Hubadilisha nitrojeni ya angahewa, ambayo ni muhimu sana kwa mimea kukua.
Mbinu za Kula
Prokaryoti ni kundi la viumbe vinavyoweza kupata aina zote za chakula. Kwa hiyo, bakteria ya kijani na zambarau hulisha autotrophically, kutokana na nishati ya jua. Kutokana na kuwepo kwa plastids, wanaweza kupakwa rangi tofauti, lakini lazima iwe na klorofili. photosynthesis ya bakteria na mimea ni tofauti kimsingi. Katika bakteria, maji sio reagent muhimu. Mfadhili wa elektroni anaweza kuwa hidrojeni au salfidi hidrojeni, kwa hivyo oksijeni haitolewi wakati wa mchakato huu.
Kundi kubwa la bakteria hulisha kwa njia ya heterotrophically, yaani, vitu vya kikaboni vilivyotengenezwa tayari. Viumbe vile hutumia mabaki ya viumbe vilivyokufa kwa chakula nabidhaa zao za maisha. Bakteria ya kuoza na fermentation ni uwezo wa kuoza vitu vyote vya kikaboni vinavyojulikana. Viumbe hivyo pia huitwa saprotrophs.
Baadhi ya bakteria wa mimea wanaweza kutengeneza symbiosis na viumbe vingine: pamoja na fangasi, wao ni sehemu ya lichen, bakteria za vinundu zinazoweka naitrojeni huishi pamoja kwa manufaa na mizizi ya mikunde.
Chemotroph
Kemotrofu ni kundi lingine la chakula. Hii ni aina ya lishe ya autotrophic, wakati ambapo, badala ya nishati ya jua, nishati ya vifungo vya kemikali ya vitu mbalimbali hutumiwa. Bakteria ya kurekebisha nitrojeni ni mojawapo ya viumbe hivyo. Huweka oksidi baadhi ya misombo isokaboni, huku wakijipatia kiasi kinachohitajika cha nishati.
Bakteria wa kurekebisha nitrojeni: makazi
Viumbe vidogo vinavyoweza kubadilisha misombo ya nitrojeni pia hulisha kwa njia sawa. Wanaitwa bakteria ya kurekebisha nitrojeni. Licha ya ukweli kwamba bakteria wanaishi kila mahali, makazi ya spishi hii ni udongo, au tuseme mizizi ya mimea ya kunde.
Jengo
Ni nini kazi ya bakteria ya vinundu? Ni kutokana na muundo wao. Bakteria ya kurekebisha nitrojeni inaonekana wazi kwa jicho la uchi. Kukaa kwenye mizizi ya kunde na nafaka, hupenya mmea. Katika kesi hii, unene huundwa, ndani ambayo kimetaboliki hufanyika.
Inapaswa kusemwa kuwa bakteria za kurekebisha nitrojeni ni za kundi la wapenda kuheshimiana. Kuishi kwao na viumbe vingine kuna manufaa kwa pande zote. KATIKAWakati wa photosynthesis, mmea huunganisha sukari ya wanga, ambayo ni muhimu kwa michakato ya maisha. Bakteria hawana uwezo wa kufanya hivyo, kwa hivyo sukari iliyotengenezwa tayari hupatikana kutoka kwa kunde.
Mimea inahitaji nitrojeni ili kuishi. Kuna mengi ya dutu hii katika asili. Kwa mfano, maudhui ya nitrojeni katika hewa ni 78%. Hata hivyo, katika hali hii, mimea haiwezi kunyonya dutu hii. Bakteria wa kurekebisha nitrojeni hufyonza nitrojeni ya angahewa na kuigeuza kuwa fomu inayofaa kwa mimea.
Utendaji
Ni nini kazi ya bakteria ya kurekebisha nitrojeni inaweza kuonekana kwenye mfano wa bakteria ya chemotrofiki azospirillum. Kiumbe hiki huishi kwenye mizizi ya nafaka: shayiri au ngano. Inaitwa kwa usahihi kiongozi kati ya wazalishaji wa nitrojeni. Katika hekta moja ya ardhi, anaweza kutoa hadi kilo 60 za kipengele hiki.
Bakteria wa kunde wanaoweka nitrojeni, kama vile rhizobitums, sinorhizobiums na wengine, pia ni "wafanyakazi" wazuri. Wana uwezo wa kurutubisha hekta moja ya ardhi na nitrojeni yenye uzito wa kilo 390. Mimea ya kudumu ya mikunde ni nyumbani kwa washindi wa uundaji wa nitrojeni, ambao tija yao hufikia hadi kilo 560 kwa hekta ya ardhi inayofaa kwa kilimo.
Michakato ya maisha
Bakteria zote za kurekebisha nitrojeni kulingana na sifa za michakato ya maisha zinaweza kuunganishwa katika makundi mawili. Kundi la kwanza ni nitrifying. Kiini cha kimetaboliki katika kesi hii ni mlolongo wa mabadiliko ya kemikali. Amonia, au amonia, inabadilishwa kuwa nitrites - chumvi za asidi ya nitriki. Nitrites, kwa upande wake, hubadilishwa kuwa nitrati,pia ni chumvi za kiwanja hiki. Katika umbo la nitrati, nitrojeni hufyonzwa vyema na mfumo wa mizizi ya mimea.
Kundi la pili linaitwa denitrifiers. Wanafanya mchakato wa kinyume: nitrati zilizomo kwenye udongo hubadilishwa kuwa nitrojeni ya gesi. Hivi ndivyo mzunguko wa nitrojeni hutokea katika asili.
Michakato ya maisha pia inajumuisha mchakato wa uzazi. Inatokea kwa mgawanyiko wa seli katika mbili. Mara nyingi sana - kwa budding. Tabia ya bakteria na mchakato wa kijinsia, unaoitwa kuunganishwa. Katika hali hii, ubadilishanaji wa taarifa za kijeni hufanyika.
Kwa kuwa mfumo wa mizizi hutoa vitu vingi vya thamani, bakteria nyingi hukaa ndani yake. Wanageuza mabaki ya mimea kuwa vitu ambavyo mimea inaweza kunyonya. Matokeo yake, safu ya udongo karibu hupata mali fulani. Inaitwa rhizosphere.
Njia za bakteria kuingia kwenye mzizi
Kuna njia kadhaa za kutambulisha seli za bakteria kwenye tishu za mfumo wa mizizi. Hii inaweza kutokea kutokana na uharibifu wa tishu za integumentary au mahali ambapo seli za mizizi ni vijana. Eneo la nywele za mizizi pia ni njia ya kemotrofu kuingia kwenye mmea. Zaidi ya hayo, nywele za mizizi huambukizwa na, kama matokeo ya mgawanyiko wa kazi wa seli za bakteria, nodules huundwa. Seli zinazovamia huunda nyuzi zinazoambukiza zinazoendelea na mchakato wa kupenya kwenye tishu za mmea. Kwa msaada wa mfumo wa uendeshaji, nodules za bakteria zinaunganishwa na mizizi. Baada ya muda, dutu maalum inaonekana ndani yao -legoglobin.
Kufikia wakati wa udhihirisho wa shughuli bora zaidi, vinundu hupata rangi ya waridi (kutokana na rangi ya legoglobin). Ni wale tu bakteria walio na legoglobin wanaweza kurekebisha nitrojeni.
Umuhimu wa kemotrofi
Watu wamegundua kwa muda mrefu kuwa ukichimba mimea ya mikunde kwa udongo, mavuno mahali hapa yatakuwa bora zaidi. Kwa kweli, kiini sio katika mchakato wa kulima. Udongo kama huo hutajirishwa zaidi na nitrojeni, ambayo ni muhimu sana kwa ukuaji na ukuzaji wa mimea.
Ikiwa jani linaitwa kiwanda cha oksijeni, basi bakteria zinazorekebisha nitrojeni zinaweza kuitwa kiwanda cha nitrate.
Hata katika karne ya 19, wanasayansi waliangazia uwezo wa ajabu wa mimea ya kunde. Kwa sababu ya ukosefu wa maarifa, walihusishwa tu na mimea na sio kuhusishwa na viumbe vingine. Imependekezwa kuwa majani yanaweza kurekebisha nitrojeni ya anga. Wakati wa majaribio, iligundulika kuwa kunde zilizokua kwenye maji hupoteza uwezo huu. Kwa zaidi ya miaka 15, swali hili limebaki kuwa siri. Hakuna mtu aliyedhani kuwa haya yote yalifanywa na bakteria ya kurekebisha nitrojeni, makazi ambayo hayajasomwa. Ilibadilika kuwa jambo hilo ni katika symbiosis ya viumbe. Kwa pamoja tu kunde na bakteria wanaweza kutoa nitrati kwa mimea.
Sasa wanasayansi wamegundua zaidi ya mimea 200 ambayo si ya jamii ya mikunde, lakini inaweza kuunda symbiosis na bakteria ya kurekebisha nitrojeni. Viazi, mtama, ngano pia vina mali muhimu.
