Bactéria é um conceito familiar a todos. Obter queijo e iogurte, antibióticos, tratamento de esgoto - tudo isso é possível por organismos bacterianos unicelulares. Vamos conhecê-los melhor.
Quem são as bactérias?
Representantes deste reino de vida selvagem são o único grupo de procariontes - organismos cujas células não possuem núcleo. Mas isso não significa que eles não contenham informações hereditárias. As moléculas de DNA estão livres no citoplasma da célula e não são cercadas por uma membrana.
Como seus tamanhos são microscópicos - até 20 mícrons, as bactérias são estudadas pela ciência da microbiologia. Os cientistas descobriram que os procariontes podem ser unicelulares ou se unir em colônias. Eles têm uma estrutura bastante primitiva. Além do núcleo, as bactérias não possuem todos os tipos de plastídios, o complexo de Golgi, EPS, lisossomos e mitocôndrias. Mas, apesar disso, a célula bacteriana é capaz de realizar os processos vitais mais importantes: respiração anaeróbica sem o uso de oxigênio, nutrição heterotrófica e autotrófica, reprodução assexuada e formação de cistos durante a experiência de condições adversas.condições.
Classes de bactérias
A classificação é baseada em diferentes características. Uma delas é a forma das células. Assim, os vibrios têm a forma de uma vírgula, cocos - uma forma arredondada. As espirais têm uma forma espiral e os bacilos têm uma forma em forma de bastonete.
Além disso, as bactérias são combinadas em grupos dependendo das características estruturais da célula. Os verdadeiros são capazes de formar uma cápsula viscosa ao redor de sua própria célula e são equipados com flagelos.
As cianobactérias, ou algas verde-azuladas, são capazes de fotossíntese e, juntamente com os fungos, fazem parte dos líquenes.
Muitas espécies de bactérias são capazes de simbiose - coabitação mutuamente benéfica de organismos. Fixadores de nitrogênio se instalam nas raízes de leguminosas e outras plantas, formando nódulos. É fácil adivinhar qual função as bactérias do nódulo realizam. Eles convertem o nitrogênio atmosférico, que é tão necessário para o desenvolvimento das plantas.
Métodos Alimentares
Procariotos são um grupo de organismos que têm acesso a todos os tipos de alimentos. Assim, as bactérias verdes e roxas se alimentam autotroficamente, devido à energia solar. Devido à presença de plastídios, eles podem ser pintados em cores diferentes, mas necessariamente contêm clorofila. A fotossíntese bacteriana e vegetal são fundamentalmente diferentes. Nas bactérias, a água não é um reagente essencial. O doador de elétrons pode ser hidrogênio ou sulfeto de hidrogênio, então o oxigênio não é liberado durante este processo.
Um grande grupo de bactérias se alimenta heterotroficamente, ou seja, substâncias orgânicas prontas. Esses organismos usam os restos de organismos mortos para alimentação eseus produtos de vida. Bactérias de decomposição e fermentação são capazes de decompor todas as substâncias orgânicas conhecidas. Esses organismos também são chamados de saprótrofos.
Algumas bactérias de plantas podem formar simbiose com outros organismos: juntamente com os fungos, fazem parte dos líquens, as bactérias do nódulo fixador de nitrogênio coexistem mutuamente de forma benéfica com as raízes das leguminosas.
Quimiotróficos
Os quimiotróficos são outro grupo de alimentos. Este é um tipo de nutrição autotrófica, durante a qual, em vez da energia solar, é utilizada a energia das ligações químicas de várias substâncias. As bactérias fixadoras de nitrogênio são um desses organismos. Eles oxidam alguns compostos inorgânicos, enquanto fornecem a quantidade necessária de energia.
Bactérias fixadoras de nitrogênio: habitat
Microrganismos capazes de converter compostos de nitrogênio também se alimentam de maneira semelhante. Eles são chamados de bactérias fixadoras de nitrogênio. Apesar do fato de que as bactérias vivem em todos os lugares, o habitat desta espécie em particular é o solo, ou melhor, as raízes das plantas leguminosas.
Construção
Qual é a função das bactérias do nódulo? É devido à sua estrutura. As bactérias fixadoras de nitrogênio são claramente visíveis a olho nu. Fixando-se nas raízes de leguminosas e cereais, penetram na planta. Neste caso, formam-se espessamentos, dentro dos quais ocorre o metabolismo.
Deve-se dizer que as bactérias fixadoras de nitrogênio pertencem ao grupo dos mutualistas. Sua coexistência com outros organismos é mutuamente benéfica. NODurante a fotossíntese, a planta sintetiza a glicose de carboidratos, que é necessária para os processos vitais. As bactérias não são capazes de tal processo, então os açúcares prontos são obtidos das leguminosas.
As plantas precisam de nitrogênio para viver. Há bastante desta substância na natureza. Por exemplo, o teor de nitrogênio no ar é de 78%. No entanto, nesse estado, as plantas não são capazes de absorver essa substância. As bactérias fixadoras de nitrogênio absorvem o nitrogênio atmosférico e o convertem em uma forma adequada para as plantas.
Desempenho
Qual é a função das bactérias fixadoras de nitrogênio pode ser visto no exemplo da bactéria quimiotrófica azospirillum. Este organismo vive das raízes dos cereais: cevada ou trigo. É justamente chamado de líder entre os produtores de nitrogênio. Em um hectare de terra, ele é capaz de ceder até 60 kg desse elemento.
Bactérias fixadoras de nitrogênio de leguminosas, como rizóbios, sinorizóbios e outros, também são bons "trabalhadores". Eles são capazes de enriquecer um hectare de terra com nitrogênio de até 390 kg. As leguminosas perenes abrigam as vencedoras da formação de nitrogênio, cuja produtividade chega a até 560 kg por hectare de terra arável.
Processos da vida
Todas as bactérias fixadoras de nitrogênio de acordo com as características dos processos vitais podem ser combinadas em dois grupos. O primeiro grupo é nitrificante. A essência do metabolismo neste caso é uma cadeia de transformações químicas. O amônio, ou amônia, é convertido em nitritos - sais de ácido nítrico. Os nitritos, por sua vez, são convertidos em nitratos,também são sais deste composto. Na forma de nitratos, o nitrogênio é melhor absorvido pelo sistema radicular das plantas.
O segundo grupo é chamado de desnitrificadores. Eles realizam o processo inverso: os nitratos contidos no solo são convertidos em nitrogênio gasoso. É assim que o ciclo do nitrogênio ocorre na natureza.
Os processos da vida também incluem o processo de reprodução. Ocorre por divisão celular em dois. Muito menos frequentemente - por brotamento. Característica para bactérias e o processo sexual, que é chamado de conjugação. Neste caso, ocorre a troca de informações genéticas.
Como o sistema radicular libera muitas substâncias valiosas, muitas bactérias se instalam nele. Eles convertem resíduos vegetais em substâncias que as plantas podem absorver. Como resultado, a camada de solo ao redor adquire certas propriedades. Chama-se rizosfera.
Caminhos de entrada de bactérias na raiz
Existem várias maneiras de introduzir células bacterianas nos tecidos do sistema radicular. Isso pode ocorrer devido a danos nos tecidos tegumentares ou em locais onde as células da raiz são jovens. A zona do cabelo radicular também é um caminho para os quimiotróficos entrarem na planta. Além disso, os pêlos radiculares são infectados e, como resultado da divisão ativa das células bacterianas, formam-se nódulos. As células invasoras formam fios infecciosos que continuam o processo de penetração nos tecidos vegetais. Com a ajuda de um sistema de condução, os nódulos bacterianos são conectados à raiz. Com o tempo, uma substância especial aparece neles -legoglobina.
No momento da manifestação da atividade ideal, os nódulos adquirem uma cor rosa (devido ao pigmento legoglobina). Apenas as bactérias que contêm legoglobina podem fixar nitrogênio.
A importância dos quimiotróficos
As pessoas há muito notaram que se você desenterrar leguminosas com solo, a colheita neste local será melhor. Na verdade, a essência não está no processo de arar. Esse solo é mais enriquecido com nitrogênio, tão necessário para o crescimento e desenvolvimento das plantas.
Se a folha é chamada de fábrica de oxigênio, então as bactérias fixadoras de nitrogênio podem ser chamadas de fábrica de nitrato.
Mesmo no século 19, os cientistas chamaram a atenção para as incríveis habilidades das plantas leguminosas. Por f alta de conhecimento, foram atribuídos apenas às plantas e não associados a outros organismos. Tem sido sugerido que as folhas podem fixar nitrogênio atmosférico. Durante os experimentos, verificou-se que as leguminosas que cresciam na água perdem essa capacidade. Por mais de 15 anos, essa questão permaneceu um mistério. Ninguém adivinhou que tudo isso foi realizado por bactérias fixadoras de nitrogênio, cujo habitat não havia sido estudado. Descobriu-se que a matéria está na simbiose dos organismos. Somente leguminosas e bactérias juntas podem produzir nitratos para as plantas.
Agora os cientistas identificaram mais de 200 plantas que não pertencem à família das leguminosas, mas são capazes de formar uma simbiose com bactérias fixadoras de nitrogênio. Batatas, sorgo, trigo também têm propriedades valiosas.
