Особливості процесу біологічної азотфіксації
Біологічна азотфіксація - процес засвоєння молекулярного азоту повітря мікроорганізмами. Здатність до утворення особливих виростів на коренях бобових рослин - особливість бульбочкових бактерій. Дослідження колонізації бактерій даного виду на рослині.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 31.03.2017 |
| Размер файла | 29,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Незважаючи на те, що атмосфера майже на 78% складається з азоту, для більшості рослин він недоступний. Здатністю до фіксації азоту володіють найпримітивніші живі організми:
1) вільноживучі організми - аеробні Azotobacter та анаеробні Clostridium бактерії;
2) симбіотичні асоціації між бульбочковими бактеріями роду Rhizobium та вищими рослинами (рис. 1).
Процес засвоєння молекулярного азоту повітря мікроорганізмами називають біологічною азотфіксацією, а відповідні мікроорганізми - азотфіксаторами.
Бульбочкові бактерії утворюють особливі вирости на коренях бобових рослин. Крім бобових, цією здатністю володіють також лишайники, мохи, вільха, обліпиха, деякі папороті, розоцвіті, злаки та осокові.
Бактерії колонізують корені рослин в період появи перших листків. Азотфіксуючі бактерії існують в усіх ґрунтах, але у вільному стані не здатні до азотфіксації.
Рис. 1. Бульбочки на коренях люпину
біологічний азотфіксація бактерія
Першим кроком до колонізації є розпізнавання різними видами Rhizobium рослини-хазяїна. Бактерії потрапляють в рослину крізь кореневі волоски, що деформуються під впливом гормоноподібної речовини, яка виділяється бактерією. Від місця проникнення бактерій в кореневий волосок розвивається тяж, по якому бактерії рухаються в тканину кореня, розмножуючись при цьому. Після заселення рослини одним штамом інші уже в нього не проникають. Рослинна клітина збільшується в розмірах, переповнюється бактеріями, змінює свою будову та функцію, перетворюючись на бактероїд, що відповідає за азотфіксацію.
Одночасно з проникненням Rhizobium у клітину рослини-хазяїна розпочинається активне ділення інфікованих клітин та сусідніх неінфікованих, що сприяє поширенню бактерій і зумовлює формування кореневих бульбочок. Інфіковані частини внутрішньої зони зрілої кореневої бульбочки оточені мембранною оболонкою, в якій локалізований червоний пігментний білок - леггемоглобін. Він утворюється лише в фіксуючих азот бульбочках і знаходиться в інфікованих клітинах, становлячи до 30% усього розчинного білка клітини. Його синтез кодується ДНК геному клітини хазяїна, а не ДНК бактерій. Отже, щоб симбіотична система могла фіксувати азот, необхідно: утворення кореневих бульбочок, диференціація бактерій у бактероїди та утворення леггемоглобіну. Фіксація продовжується до старіння бульбочок, а деякі з них живуть у багаторічних рослин до початку нового вегетаційного періоду.
Англійський ботанік Ендрю Голдсуорсі висунув гіпотезу, відповідно до якої рослини можуть відчувати електричний заряд, що накопичується в хмарах перед дощем, і в очікуванні великої порції води перебудовувати свій обмін речовин, підсилювати фотосинтез і ріст.
А південноафриканський дослідник грози Безіл Шонленд, викопавши цілком деревце глоду, посадив його в діжку з ізолюючого матеріалу, а потім з'єднав корені з землею через дріт з чуттєвим амперметром. Виявилося, що перед грозою, коли в повітрі створюється велика різниця потенціалів, через дерево в землю тече струм силою близько 4 мікроамперів. На думку Голдсуорси, цей струм дає рослині сигнал - приготуватися до рясного припливу води до коренів.
Корінь еволюційно молодший за стебло і листок, він утворився в зв'язку з переходом рослин до життя на суші. У Нижчих рослин кореня немає, а є тільки ризоїди. Вперше справжні корені з'являються у папоротеподібних.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Суть процесу перетворення азоту мікроорганізмами. Характеристика бульбочкових бактерій та вільноживучих азот-фіксаторів. Опис процесів амоніфікації, нітрифікації, денітрифікації. Особливості використання бактеріальних препаратів в сільському господарстві.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.09.2010Характеристика генетичного апарату бактерій. Особливості їх генів та генетичної карти. Фенотипова і генотипова мінливість прокаріот. ДНК бактерій. Генетичні рекомбінації у бактерій: трансформація, кон’югація, трансдукція. Регуляція генної активності.
курсовая работа [44,8 K], добавлен 21.09.2010Види молочнокислого бродіння в залежності від утворення метаболітів. Хімізм даного процесу. Характеристика збудників та середовище їх існування. Процес розмноження молочнокислих бактерій. Приклади їх практичного застосування в народному господарстві.
презентация [5,2 M], добавлен 13.02.2016Бактерії як велика група одноклітинних мікроорганізмів, які характеризуються відсутністю оточеного оболонкою клітинного ядра. Основні шляхи переносу ДНК у бактерій. Види зелених водоростей та їх екологічне значення. Основні екологічні функції бактерій.
реферат [35,5 K], добавлен 13.01.2010Морфологія, фізіологія, метаболізм, генетика та антигени бактерій родини Enterobacteriaceae. Патогенність і токсиноутворення, резистентність, патогенез бактерій. Профілактика і лікування захворювань викликаних бактеріями родини Enterobacteriaceae.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 09.06.2011Характеристика бактерій Rhodobacter sphaeroides, історія винайдення та етапи вивчення. Морфологічні ознаки клітин, особливості їх будови та генетики, екологія та фізіолого-біохімічні ознаки. Поновлювальні джерела енергії. Можливе використання бактерій.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 06.10.2014Організація бактеріальних біоплівок та процес їх утворення. Використання атомно силової мікроскопії для дослідження біоплівок, поширення їх у природі та методи штучного вирощування. Стійкість біоплівкових бактерій до дії антибіотиків і стресових чинників.
реферат [1,7 M], добавлен 25.01.2015Патогенність бактерій, фактори патогенності та особливості їх генетичного контролю. Бактеріальні токсини та їх токсигенність. Роль макроорганізму в інфекційному процесі, що обумовлена дією мікробних токсинів. Екзотоксини патогенних для людини бактерій.
курсовая работа [125,9 K], добавлен 05.09.2014Основна характеристика літотрофів - мікроорганізмів, що використовують неорганічні речовини у якості відновлюючих агентів для біосинтезу. Енергетичний метаболізм бактерій. Класифікація літотрофних бактерій. Роль літотрофних мікроорганізмів у природі.
реферат [34,8 K], добавлен 10.04.2011Аналіз генетичних особливостей мікроорганізмів. Нуклеоїд як бактеріальна хромосома. Плазміди та епісоми як позахромосомні фактори спадковості. Практичне використання знань з генетики бактерій. Способи генетичної рекомбінації. Регуляція експресії генів.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 28.03.2014Бактерії як найдавніші з усіх відомих організмів. Коротка історична довідка про їх появу. Поширення бактерій. Форми бактеріальних клітин. Спірили, бацили, вібріони, стрептококи. Рух бактерій. Монотрихи, лофотрихт, перитрихи. Автотрофи та гетеротрофи.
презентация [7,5 M], добавлен 02.03.2015Дослідження рослин як продуцентів атмосферного кисню. Біологічний кругообіг кисню, вуглекислого газу, азоту та інших елементів, які беруть участь у процесах життєдіяльності живих організмів. Характеристика суті, значення та стадій процесу фотосинтезу.
курсовая работа [472,7 K], добавлен 31.01.2015Використання методів біотехнології для підвищення продуктивності сільськогосподарських культур. Розширення і покращення ефективності біологічної фіксації атмосферного азоту. Застосування мікроклонального розмноження. Створення трансгенних рослин.
курсовая работа [49,7 K], добавлен 23.07.2011Дихальний ланцюг та його компоненти. Неповні окиснення. Утворення оцтової кислоти. Аналіз основних способів вирощування оцтовокислих бактерій. Окиснення одновуглецевих сполук. Біолюмінесценція. Особливості нітратного, сульфатного та карбонатного дихання.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.01.2015Розгляд загальних положень механізму трансформації бактерій, рослин та тварин. Дослідження трансформації листових дисків тютюну шляхом мікроін’єкцій. Методика отримання трансформованих пагонів, їх підтримання і розмноження за допомогою брунькових пазух.
курсовая работа [349,3 K], добавлен 15.10.2014Дослідження біологічної класифікації лікарських рослин родини айстрових - найбагатшої за кількістю видів серед еудікотів. Ботанічні характеристики ромашки аптечної (лікарської), пижму, кульбаби лікарської, полину гіркого, ехінацеї, череди трироздільної.
контрольная работа [30,8 K], добавлен 24.08.2010Вивчення середовища для виробництва білкових концентратів із водоростей, бактерій, рослин, дріжджів та грибів. Огляд ферментаторів для стерильного культивування мікроорганізмів. Аналіз флотації, сепарування, випарювання й сушіння для одержання протеїнів.
дипломная работа [126,7 K], добавлен 07.05.2011Підродини бобових: Цезальпінієві, Мімозові і Бобові, або Метеликові, їх особливості. Види представників родини Бобові за морфологічною будовою листка, їх використання з лікувальною метою. Застосування бобових у фітодизайні та озелененні територій.
курсовая работа [10,2 M], добавлен 21.09.2010Віруси настільки малі, що лише в кілька разів перевищують розміри великих молекул білків. Віруси — збудники багатьох хвороб рослин і тварин. У 1917 р. французький вчений Ф. д'Ерелл відкрив віруси бактерій — бактеріофаги (або фаги).
реферат [7,0 K], добавлен 13.05.2007Вивчення фіторізноманіття властивостей лікарських видів рослин, що зростають у Харківській області. Еколого-біологічна характеристика та біохімічний склад рослин, які використовуються в косметології. Фармакотерапевтичні властивості дослідженої флори.
дипломная работа [138,2 K], добавлен 15.05.2014
