के nitrifying बैक्टीरिया. के महत्व को nitrifying बैक्टीरिया

<पी>प्रकार के सभी ज्ञात रहने वाले जीवों में विभाजित कर रहे हैं दो व्यापक प्रकार: असमलैंगिक और autotrophs. एक विशिष्ट सुविधा के बाद उनकी क्षमता के लिए स्वतंत्र रूप से नए निर्माण के तत्वों के कार्बोनिक एसिड और अन्य अकार्बनिक पदार्थ.

ऊर्जा के स्रोतों का समर्थन है कि उनकी आजीविका और निर्धारित में अपने विभाग fotoaparaty (स्रोत-प्रकाश) और chemoautotraphs (स्रोत – खनिज). और नाम के आधार पर, जो सब्सट्रेट, के oxidize chemoautotrophy, वे में विभाजित हाइड्रोजन और nitrifying बैक्टीरिया, और सल्फर और लोहे के बैक्टीरिया.

इस लेख पर ध्यान दिया जाएगा सबसे आम के बीच में हैं, उन्हें समूह और ndash; nitrolicious बैक्टीरिया.

इतिहास

मध्य 19 वीं सदी के जर्मन वैज्ञानिकों द्वारा सिद्ध किया गया था कि इस प्रक्रिया के नाइट्रीकरण है जैविक. अनुभव से, वे से पता चला है कि जब जोड़ा गया करने के लिए सीवर के पानी क्लोरोफॉर्म रुके ऑक्सीकरण अमोनिया की. लेकिन समझाने के लिए क्यों यह तो है, वे नहीं कर सका.

यह किया गया था एक कुछ वर्षों के बाद रूसी वैज्ञानिक Vinogradsky. वह पहचान के दो समूहों बैक्टीरिया है, जो धीरे-धीरे में भाग लिया नाइट्रीकरण की प्रक्रिया है । तो, एक समूह प्रदान की गई थी के ऑक्सीकरण अमोनियम करने के लिए नाइट्रिक एसिड, और दूसरे समूह के बैक्टीरिया के लिए जिम्मेदार थे, में अपने परिवर्तन नाइट्रिक. सभी इस प्रक्रिया में शामिल है, nitrifying बैक्टीरिया हैं, ग्राम-नकारात्मक.

ऑक्सीकरण

के गठन नाइट्राइट के माध्यम से ऑक्सीकरण की अमोनियम है, कई चरणों के दौरान जो गठन की नाइट्रोजन युक्त यौगिकों के विभिन्न डिग्री के साथ ऑक्सीकरण के एनएच समूह में.

पहला उत्पाद के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया में अमोनिया है hydroxylamine. सबसे अधिक संभावना है, यह का गठन किया है की वजह से शामिल किए जाने के आणविक ऑक्सीजन के समूह में NH_{4, हालांकि अंत में इस प्रक्रिया में सिद्ध नहीं किया गया है और विवादास्पद बनी हुई है.}

अगला, hydroxylamine हो जाता है नाइट्राइट. मुमकिन है, इस प्रक्रिया से बाहर किया जाता है के गठन के माध्यम से नोह (hyponatremia) के रिलीज के साथ नाइट्रस ऑक्साइड. इस मामले में, वैज्ञानिकों का मानना है के उत्पादन नाइट्रस ऑक्साइड है केवल एक द्वारा उत्पाद के संश्लेषण के कारण वसूली के नाइट्राइट.

इसके अलावा करने के लिए उत्पादन के रासायनिक तत्वों के पाठ्यक्रम में अनाइट्रीकरण ऊर्जा की एक बड़ी राशि है । की तरह क्या हो रहा है के साथ परपोषी एरोबिक जीवों, इस मामले में एटीपी के संश्लेषण के अणुओं के साथ जुड़े redox प्रक्रियाओं में, जो ऑक्सीजन के लिए स्थानांतरित किया है इलेक्ट्रॉनों है.

ऑक्सीकरण नाइट्राइट की एक बड़ी भूमिका निभाता है की प्रक्रिया में रिवर्स इलेक्ट्रॉन परिवहन. शामिल किए जाने में इलेक्ट्रॉनों की एक सर्किट में सीधे cytochromes (C-प्रकार और/या एक प्रकार), और इस की आवश्यकता है एक काफी बड़े व्यय की ऊर्जा है । एक परिणाम के रूप में, chemoautotrophic nitrifying बैक्टीरिया को पूरी तरह से के साथ प्रदान की जाती आवश्यक ऊर्जा की राशि है, जो प्रयोग किया जाता है का निर्माण करने के लिए प्रक्रियाओं के आत्मसात और कार्बन डाइऑक्साइड.

प्रकार के nitrifying बैक्टीरिया

के पहले चरण में नाइट्रीकरण भाग लेने के एक तरह के चार nitrobacteria:

• Nitrosomonas;
• Microcystis;
• Nitrosolobus;
• Nitrosospira.

Kstati पर प्रस्तावित चित्र, आप देख सकते हैं nitrifying बैक्टीरिया (फोटो लिया खुर्दबीन के नीचे).

प्रयोगात्मक उन के बीच में काफी मुश्किल है, और अक्सर असंभव को उजागर करने के लिए एक की संस्कृतियों, इसलिए ध्यान मुख्य रूप से जटिल है । इन सब के सब सूक्ष्मजीवों है एक आकार अप करने के लिए 2-2. 5 μm, ज्यादातर अंडाकार या गोल आकार में (के लिए छोड़कर nitrospira है कि चिपक जाती है). वे कर रहे हैं करने के लिए सक्षम बाइनरी विखंडन और निर्देशित आंदोलन के कारण कशाभिका.

के दूसरे चरण में नाइट्रीकरण भाग लेने:

<उल>

रॉड nitrobacter;

रॉड nitrospina;

Nitrococcus.

सबसे अधिक अध्ययन तनाव के जीवाणु जीनस के nitrobacter होने का नाम इसके आविष्कारक के सम्मान में Vinogradsky. ये बैक्टीरिया हैं nitrifying नाशपाती के आकार की कोशिकाओं, नवोदित द्वारा पुन: पेश, के गठन के साथ चलती है (कशाभिका) बेटी कोशिकाओं.

संरचना बैक्टीरिया के

जांच की nitrifiers बैक्टीरिया के समान सेल संरचना के साथ अन्य ग्राम नकारात्मक जीवों. उनमें से कुछ एक अच्छी तरह से विकसित प्रणाली की आंतरिक झिल्ली है कि एक ढेर के रूप में सेल के केंद्र है, जबकि दूसरों में वे स्थित हैं, और अधिक परिधि पर या एक संरचना के रूप में के रूप में कटोरे, से मिलकर कई चादरें. जाहिर है, इन संरचनाओं जुड़े रहे हैं कि एंजाइमों शामिल कर रहे हैं में ऑक्सीकरण प्रक्रिया द्वारा nitrifying विशिष्ट substrates.

भोजन के प्रकार nitrifying बैक्टीरिया

Nitrobacteria करने के लिए संबंधित लाचार autotrophs, के रूप में नहीं कर रहे हैं का उपयोग करने में सक्षम बहिर्जात कार्बनिक पदार्थ है । हालांकि, प्रयोगात्मक अभी भी दिखाया गया है की क्षमता के कुछ उपभेदों के nitrifying बैक्टीरिया का उपयोग करने के लिए कुछ कार्बनिक यौगिकों.

यह पाया गया है कि सब्सट्रेट युक्त खमीर खमीर, सेरीन और ग्लूटामेट पर कम सांद्रता, जिस तरह के उत्तेजक के विकास को प्रभावित nitrobaktery. यह तब होता है की उपस्थिति में नाइट्राइट, और उसकी अनुपस्थिति में पोषक तत्व माध्यम है, हालांकि इस प्रक्रिया से प्राप्त आय बहुत धीमी है । इसके विपरीत की उपस्थिति में, नाइट्राइट के ऑक्सीकरण एसीटेटदबा दिया, लेकिन में एक उल्लेखनीय वृद्धि के शामिल किए जाने में कार्बन, प्रोटीन, विभिन्न अमीनो एसिड और अन्य सेलुलर घटकों के साथ.

एक परिणाम के रूप में कई प्रयोगों, डेटा प्राप्त किया गया है कि nitrifying बैक्टीरिया स्विच कर सकते हैं करने के लिए परपोषी पोषण, लेकिन यह कैसे अच्छी तरह से और कितनी देर तक वे अस्तित्व में इस तरह की स्थिति बनी हुई है देखा जा करने के लिए है । जबकि डेटा विवादास्पद है आकर्षित करने के लिए काफी अंतिम निष्कर्ष इस मुद्दे पर.

निवास स्थान और महत्व के nitrifying बैक्टीरिया

Nitrifying बैक्टीरिया हैं chemoautotraphs और एक व्यापक वितरण में प्रकृति. वे हर जगह पाए जाते हैं: मिट्टी, विभिन्न substrates और जलाशयों. प्रक्रिया की उनकी गतिविधियों के लिए एक महत्वपूर्ण योगदान समग्र नाइट्रोजन चक्र में प्रकृति और वास्तव में, कर सकते हैं भारी अनुपात तक पहुँचने है ।

उदाहरण के लिए, एक सूक्ष्मजीव की तरह Microcystis okeanus, अलग से अटलांटिक महासागर को संदर्भित करता है लाचार halophilism. यह केवल मौजूद कर सकते हैं समुद्र के पानी में या substrates के होते हैं कि यह है. के लिए इन सूक्ष्मजीवों कर रहे हैं न केवल महत्वपूर्ण निवास स्थान, लेकिन यह भी स्थिरांक जैसे पीएच और तापमान.

सभी ज्ञात nitrifying बैक्टीरिया के लिए संबंधित लाचार aerobes. आदेश में करने के लिए oxidize करने के लिए अमोनिया नाइट्रस एसिड, और नाइट्रस एसिड नाइट्रिक है, वे ऑक्सीजन की जरूरत है ।

वास

एक और महत्वपूर्ण क्षण है, जो वैज्ञानिकों में से एक था कि जगह है जहां आप रहते हैं nitrifying बैक्टीरिया, शामिल नहीं होना चाहिए कार्बनिक पदार्थों. सिद्धांत को आगे रखा है कि इन सूक्ष्मजीवों कर रहे हैं, सिद्धांत रूप में, का उपयोग नहीं कर सकते कार्बनिक यौगिकों से बाहर है । वे भी कहा जाता है लाचार autotrophs.

बाद में यह सिद्ध किया गया है के हानिकारक प्रभाव का ग्लूकोज, यूरिया, peptone, ग्लिसरॉल और अन्य कार्बनिक पदार्थ पर nitrifying बैक्टीरिया, लेकिन प्रयोगों में रोक नहीं है ।

का महत्व nitrifying बैक्टीरिया मिट्टी के लिए

हाल ही में जब तक यह माना जाता था कि nitrifying सूक्ष्मजीवों पर एक लाभदायक प्रभाव है मिट्टी, अपनी प्रजनन क्षमता को बढ़ाने के माध्यम से टूटने से अमोनियम नाइट्रेट के लिए. उत्तरार्द्ध न केवल कर रहे हैं पौधों द्वारा अवशोषित कर लेता है, लेकिन में और खुद की विलेयता में वृद्धि के कुछ खनिजों.

हालांकि, हाल के वर्षों में, वैज्ञानिक विचारों को बदल रहे हैं । पता चला के नकारात्मक प्रभाव को वर्णित सूक्ष्मजीवों पर मिट्टी की उर्वरता. Nitrifying बैक्टीरिया के गठन, नाइट्रेट, अम्लीय वातावरण नहीं है, जो हमेशा के लिए एक सकारात्मक बात है, और करने के लिए एक अधिक से अधिक हद तक भड़काने की संतृप्ति मिट्टी अमोनियम नाइट्रेट की तुलना में. इसके अलावा, नाइट्रेट की क्षमता है करने के लिए ठीक करने के लिए ऊपर N₂ (प्रक्रिया में अनाइट्रीकरण), जो बारी में सुराग की दरिद्रता के लिए नाइट्रोजन के साथ मिट्टी.

का खतरा क्या है nitrifying बैक्टीरिया है?

कुछ उपभेदों के nitrobaktery की उपस्थिति में जैविक सब्सट्रेट oxidize सकते हैं अमोनिया के लिए फार्म hydroxylamine, और बाद में नाइट्राइट और नाइट्रेट. यह भी एक परिणाम के रूप में इस तरह की प्रतिक्रियाओं हो सकता है hydroxamate एसिड. इसके अलावा, के एक नंबर के लिए जिम्मेदार बैक्टीरिया की प्रक्रिया नाइट्रीकरण के विभिन्न यौगिकों शामिल हैं, जो नाइट्रोजन (oxime, amines, amides, hydroxamates और अन्य नाइट्रो यौगिकों).

की हद तक परपोषी नाइट्रीकरण कुछ शर्तों के तहत किया जा सकता है न केवल, लेकिन यह भी बहुत हानिकारक है । खतरे तथ्य में निहित है कि के पाठ्यक्रम में इस तरह की प्रतिक्रियाओं के गठन विषाक्त पदार्थों, उत्परिवर्तजन और carcinogens. तो वैज्ञानिकों काम कर रहे हैं पर बारीकी से अध्ययन का विषय है ।

जैविक फिल्टर, हमेशा हाथ में है जो

Nitrifying बैक्टीरिया - यह है नहीं एक अमूर्त अवधारणा है, लेकिन एक बहुत ही आम जीवन के रूप में. इसके अलावा, वे अक्सर आदमी द्वारा इस्तेमाल किया.

उदाहरण के लिए, जैविक फिल्टर एक्वैरियम के लिए इन में शामिल हैं बैक्टीरिया. सफाई के इस प्रकार के कम महंगा है और नहीं के रूप में श्रम प्रधान के रूप में, यांत्रिक सफाई, लेकिन एक ही समय में की आवश्यकता है का पालन करने के लिए कुछ शर्तों को सुनिश्चित करने के लिए विकास और गतिविधि के nitrifying बैक्टीरिया.

सबसे अनुकूल जलवायु के लिए उन्हें है परिवेश के तापमान (इस मामले में) पानी के बारे में 25-26 डिग्री सेल्सियस के एक निरंतर आपूर्ति और ऑक्सीजन की उपस्थिति के जलीय पौधों.

Nitrifying बैक्टीरिया कृषि के क्षेत्र में

करने के क्रम में उपज में वृद्धि, किसानों उपयोग विभिन्न उर्वरक युक्त nitrifying बैक्टीरिया.

बिजली की मिट्टी इस मामले में द्वारा प्रदान की जाती है nitrobaktery और azotobacteria. इन बैक्टीरिया से बरामद मिट्टी और पानी आवश्यक है, पदार्थ है कि कर रहे हैं की प्रक्रिया में ऑक्सीकरण के फार्म करने के लिए एक पर्याप्त बड़ी राशि की ऊर्जा है । इस तथाकथित प्रक्रिया के chemosynthesis जब ऊर्जा के लिए चला जाता है के गठन जटिल कार्बनिक अणुओं से कार्बन डाइऑक्साइड और पानी है.

के लिए इन जीवों नहीं है, पोषक तत्वों से अपने पर्यावरण - वे कर सकते हैं अपने स्वयं के उत्पादन. इस प्रकार, यदि हरे पौधों कर रहे हैं, जो भी autotrophs, सूरज की रोशनी की जरूरत के लिए nitrifying बैक्टीरिया एक आवश्यकता नहीं है.

आत्म-सफाई मिट्टी

मिट्टी और ndash; एक आदर्श सब्सट्रेट के लिए विकास और प्रजनन के लिए न केवल पौधों, लेकिन यह भी कई रहने वाले जीवों. इसलिए, यह महत्वपूर्ण हैअपनी सामान्य और संतुलित रचना है ।

यह होना चाहिए याद है कि जैविक उपचार की मिट्टी सहित प्रदान nitrifying बैक्टीरिया. वे मिट्टी, पानी या धरण, बदलने, अमोनिया निकाला जाता है जो अन्य सूक्ष्मजीवों और अपशिष्ट जैविक सामग्री, नाइट्रेट (और अधिक सटीक होना, नाइट्रिक एसिड का लवण). पूरी प्रक्रिया दो चरणों के होते हैं:

1. के के ऑक्सीकरण, करने के लिए अमोनिया नाइट्राइट.
2. के ऑक्सीकरण नाइट्राइट नाइट्रेट के लिए.

इसके अलावा, प्रत्येक स्तर द्वारा प्रदान की जाती है के कुछ प्रकार के सूक्ष्मजीवों.

तथाकथित दुष्चक्र

ऊर्जा का संचलन और रखरखाव के पृथ्वी पर जीवन संभव है के माध्यम से पालन के कुछ कानूनों के सभी जीवित चीजों के अस्तित्व. पहली नज़र में यह मुश्किल है समझने के लिए क्या पर जा रहा था, लेकिन यह वास्तव में काफी आसान है ।

चलो कल्पना निम्न चित्र से एक स्कूल की पाठ्यपुस्तक.

1. अकार्बनिक पदार्थों द्वारा metabolized हैं सूक्ष्मजीवों और इस तरह अनुकूल बनाता है की स्थिति में मिट्टी के विकास के लिए और संयंत्र पोषण.
2. वे, बारी में, ऊर्जा का एक अनिवार्य स्रोत है, ज्यादातर के लिए शाकाहारी है.
3. के के निम्नलिखित श्रृंखला के इस महत्वपूर्ण लिंक शिकारियों, कर रहे हैं, ऊर्जा के लिए जो कर रहे हैं, क्रमशः, उनके herbivore समकक्षों.
4. लोगों को जाना जाता है, के लिए संबंधित के शीर्ष शिकारियों, और इसका मतलब यह है कि हम प्राप्त कर सकते हैं ऊर्जा संयंत्र से दुनिया और पशु.
5. के के अवशेष हमारे खुद के जीवन में, के रूप में अच्छी तरह से उन लोगों के रूप में, पौधों और जानवरों की सेवा के रूप में पोषक सब्सट्रेट के लिए सूक्ष्मजीवों.

इस प्रकार, एक दुष्चक्र है, लगातार कामकाज और जीवन-समर्थन के पृथ्वी पर सभी जीवित चीजें. जानने के इन सिद्धांतों के लिए मुश्किल नहीं है कल्पना कीजिए कि कैसे बहुआयामी और वास्तव में असीम शक्ति और प्रकृति के सभी जीवित चीजें.

निष्कर्ष

हम इस लेख में जवाब देने की कोशिश की है क्या सवाल का nitrifying बैक्टीरिया, जीव विज्ञान में. के रूप में आप देख सकते हैं के बावजूद, भारी सबूत के जीवन, कार्य और प्रभाव के इन सूक्ष्मजीवों, वहाँ रहे हैं अभी भी कई विवादास्पद मुद्दों की आवश्यकता होती है कि आगे की प्रयोगात्मक अध्ययन.

Nitrifying बैक्टीरिया के लिए संबंधित hemotrofy. ऊर्जा के स्रोत के लिए उन्हें अलग कर रहे हैं खनिज. के बावजूद उनके सूक्ष्म आकार, इन जीवों पर एक बड़ा प्रभाव पड़ता है उन्हें चारों ओर दुनिया.

जैसा कि आप जानते हैं, hemotrofy metabolize नहीं कर सकता है कार्बनिक यौगिकों में कर रहे हैं कि सब्सट्रेट (मिट्टी या पानी). इसके विपरीत पर, वे उत्पादन के लिए एक निर्माण सामग्री बनाने के रहने वाले और कामकाज कोशिकाओं.