Els bacteris són un concepte familiar per a tothom. Obtenir formatge i iogurt, antibiòtics, tractament d'aigües residuals: tot això és possible gràcies als organismes bacterians unicel·lulars. Anem a conèixer-los millor.
Qui són els bacteris?
Els representants d'aquest regne de la vida salvatge són l'únic grup de procariotes: organismes les cèl·lules dels quals no tenen nucli. Però això no vol dir que no continguin informació hereditària en absolut. Les molècules d'ADN estan lliures al citoplasma de la cèl·lula i no estan envoltades per una membrana.
Com que les seves mides són microscòpiques, fins a 20 micres, els bacteris són estudiats per la ciència de la microbiologia. Els científics han descobert que els procariotes poden ser unicel·lulars o unir-se en colònies. Tenen una estructura força primitiva. A més del nucli, els bacteris no tenen tot tipus de plastids, el complex de Golgi, EPS, lisosomes i mitocondris. Però malgrat això, la cèl·lula bacteriana és capaç de dur a terme els processos vitals més importants: respiració anaeròbica sense ús d'oxigen, nutrició heteròtrofa i autòtrofa, reproducció asexual i formació de quists durant l'experiència de condicions adverses.condicions.
Clases de bacteris
La classificació es basa en diferents característiques. Un d'ells és la forma de les cèl·lules. Per tant, els vibrios tenen la forma d'una coma, els cocos, una forma arrodonida. Les espirals tenen forma d'espiral i els bacils tenen forma de vareta.
A més, els bacteris es combinen en grups en funció de les característiques estructurals de la cèl·lula. Els reals són capaços de formar una càpsula viscosa al voltant de la seva pròpia cèl·lula i estan equipats amb flagels.
Els cianobacteris, o algues blau-verdoses, són capaços de fer la fotosíntesi i, juntament amb els fongs, formen part dels líquens.
Moltes espècies de bacteris són capaços de simbiosi: una convivència mútuament beneficiosa dels organismes. Els fixadors de nitrogen s'instal·len a les arrels de llegums i altres plantes, formant nòduls. És fàcil endevinar quina funció fan els bacteris nòduls. Converteixen el nitrogen atmosfèric, tan necessari perquè les plantes es desenvolupin.
Mètodes d'alimentació
Els procariotes són un grup d'organismes que tenen accés a tot tipus d'aliments. Així, els bacteris verds i morats s'alimenten de manera autòtrofa, a causa de l'energia solar. A causa de la presència de plastids, es poden pintar de diferents colors, però necessàriament contenen clorofil·la. La fotosíntesi bacteriana i vegetal són fonamentalment diferents. En els bacteris, l'aigua no és un reactiu essencial. El donant d'electrons pot ser hidrogen o sulfur d'hidrogen, de manera que no s'allibera oxigen durant aquest procés.
Un gran grup de bacteris s'alimenta de manera heteròtrofa, és a dir, de substàncies orgàniques ja fetes. Aquests organismes utilitzen les restes d'organismes morts per menjar iels seus productes de vida. Els bacteris de descomposició i fermentació són capaços de descompondre totes les substàncies orgàniques conegudes. Aquests organismes també s'anomenen saprotrofs.
Alguns bacteris vegetals poden formar simbiosi amb altres organismes: juntament amb els fongs, formen part dels líquens, els bacteris nòduls fixadors de nitrogen coexisteixen de manera mútuament beneficiosa amb les arrels dels lleguminoses.
Quimiòtrofs
Els quimiòtrofs són un altre grup d'aliments. Es tracta d'una mena de nutrició autòtrofa, durant la qual, en lloc de l'energia solar, s'utilitza l'energia dels enllaços químics de diverses substàncies. Els bacteris fixadors de nitrogen són un d'aquests organismes. Oxiden alguns compostos inorgànics, alhora que es proporcionen la quantitat d'energia necessària.
Bacteris fixadors de nitrogen: hàbitat
Els microorganismes capaços de convertir compostos nitrogenats també s'alimenten d'una manera similar. S'anomenen bacteris fixadors de nitrogen. Malgrat que els bacteris viuen a tot arreu, l'hàbitat d'aquesta espècie en concret és el sòl, o més aviat les arrels de les plantes lleguminoses.
Edifici
Quina és la funció dels bacteris nòduls? Es deu a la seva estructura. Els bacteris fixadors de nitrogen són clarament visibles a ull nu. Assentant-se a les arrels de llegums i cereals, penetren a la planta. En aquest cas, es formen engrossiments, dins dels quals es produeix el metabolisme.
S'ha de dir que els bacteris fixadors de nitrogen pertanyen al grup dels mutualistes. La seva convivència amb altres organismes és mútuament beneficiosa. ATDurant la fotosíntesi, la planta sintetitza glucosa d'hidrats de carboni, que és necessària per als processos vitals. Els bacteris no són capaços d'aquest procés, de manera que els sucres preparats s'obtenen de llegums.
Les plantes necessiten nitrogen per viure. Hi ha una gran quantitat d'aquesta substància a la natura. Per exemple, el contingut de nitrogen a l'aire és del 78%. Tanmateix, en aquest estat, les plantes no són capaços d'absorbir aquesta substància. Els bacteris fixadors de nitrogen absorbeixen el nitrogen atmosfèric i el converteixen en una forma adequada per a les plantes.
Rendiment
Quina és la funció dels bacteris fixadors de nitrogen es pot veure en l'exemple del bacteri quimiotròfic azospirillum. Aquest organisme viu de les arrels dels cereals: ordi o blat. Es diu amb raó el líder entre els productors de nitrogen. En una hectàrea de terra, és capaç de donar fins a 60 kg d'aquest element.
Els bacteris fixadors de nitrogen de llegums, com els rizobitums, els sinorrizobius i altres, també són bons "treballadors". Són capaços d'enriquir una hectàrea de terra amb nitrogen de fins a 390 kg. Les plantes lleguminoses perennes són la llar dels guanyadors de la formació de nitrogen, la productivitat dels quals arriba als 560 kg per hectàrea de terra cultivable.
Processos vitals
Tots els bacteris fixadors de nitrogen segons les característiques dels processos vitals es poden combinar en dos grups. El primer grup és nitrificant. L'essència del metabolisme en aquest cas és una cadena de transformacions químiques. L'amoni, o amoníac, es converteix en nitrits, sals d'àcid nítric. Els nitrits, al seu torn, es converteixen en nitrats,també són sals d'aquest compost. En forma de nitrats, el nitrogen s'absorbeix millor pel sistema radicular de les plantes.
El segon grup s'anomena desnitrificadors. Realitzen el procés invers: els nitrats continguts al sòl es converteixen en nitrogen gasós. Així és com es produeix el cicle del nitrogen a la natura.
Els processos de la vida també inclouen el procés de reproducció. Es produeix per divisió cel·lular en dos. Molt menys sovint - per brot. Característica dels bacteris i del procés sexual, que s'anomena conjugació. En aquest cas, es produeix l'intercanvi d'informació genètica.
Atès que el sistema radicular allibera moltes substàncies valuoses, s'hi instal·len molts bacteris. Converteixen els residus vegetals en substàncies que les plantes poden absorbir. Com a resultat, la capa de sòl al voltant adquireix certes propietats. S'anomena rizosfera.
Vies perquè els bacteris entrin a l'arrel
Hi ha diverses maneres d'introduir cèl·lules bacterianes als teixits del sistema radicular. Això pot ocórrer per danys als teixits tegumentaris o en llocs on les cèl·lules de l'arrel són joves. La zona del pèl de l'arrel també és una via perquè els quimiòtrofs entrin a la planta. A més, els pèls de l'arrel s'infecten i, com a resultat de la divisió activa de les cèl·lules bacterianes, es formen nòduls. Les cèl·lules invasores formen fils infecciosos que continuen el procés de penetració als teixits vegetals. Amb l'ajuda d'un sistema conductor, els nòduls bacterians es connecten a l'arrel. Amb el temps, hi apareix una substància especial:legoglobina.
En el moment de la manifestació de l'activitat òptima, els nòduls adquireixen un color rosat (a causa del pigment de legoglobina). Només els bacteris que contenen legoglobina poden fixar el nitrogen.
La importància dels quimiòtrofs
La gent fa temps que s'ha adonat que si caveu plantes lleguminoses amb terra, la collita en aquest lloc serà millor. De fet, l'essència no està en procés de llaurar. Aquest sòl està més enriquit amb nitrogen, tan necessari per al creixement i desenvolupament de les plantes.
Si la fulla s'anomena fàbrica d'oxigen, els bacteris fixadors de nitrogen es poden anomenar amb raó una fàbrica de nitrats.
Fins i tot al segle XIX, els científics van cridar l'atenció sobre les increïbles habilitats de les plantes lleguminoses. Per desconeixement, s'atribuïen només a les plantes i no s'associaven amb altres organismes. S'ha suggerit que les fulles poden fixar nitrogen atmosfèric. Durant els experiments, es va trobar que els llegums que creixen a l'aigua perden aquesta capacitat. Durant més de 15 anys, aquesta pregunta ha continuat sent un misteri. Ningú no va endevinar que tot això el portaven a terme bacteris fixadors de nitrogen, l'hàbitat dels quals no s'havia estudiat. Va resultar que la matèria es troba en la simbiosi dels organismes. Només junts els llegums i els bacteris poden produir nitrats per a les plantes.
Ara els científics han identificat més de 200 plantes que no pertanyen a la família dels lleguminoses, però que són capaços de formar una simbiosi amb bacteris fixadors de nitrogen. Les patates, el sorgo i el blat també tenen propietats valuoses.
