www.wikidata.uk-ua.nina.az

Діазотрофи Діазотро фи або азотфіксу ючі мікроорганізми мікроорганізми які засвоюють атмосферний азот та переводять його

Діазотрофи

Діазотро́фи (або азотфіксу́ючі мікроорганізми) — мікроорганізми, які засвоюють атмосферний азот та переводять його в зручнішу для інших організмів форму, таку як аміак . Живуть у ґрунті, деякі форми — в коренях бобових рослин, де утворюють бульбочки. Мають велике значення, оскільки збагачують ґрунт на азот.

На відміну від інших організмів, діазотрофи можуть рости без зовнішніх джерел зв'язаного азоту. Приклади організмів-даізотрофів включають різобії і Frankia (у симбіозі) та Azospirillum (вільно-живучі). Все даізотрофи містять системи нітрогенази з застосуванням іонів заліза та молібдену. Найкраще вивчені системи — системи бактерій Klebsiella pneumoniae і Azotobacter vinlandii, що вивчаються через легкість вирощування та відому генетичну структуру цих організмів .

Типи діазотрофів Редагувати

Діазотрофи належать до дуже різних таксономічних груп прокаріотичних мікроорганізмів, здебільшого у домені Бактерії, але також і у домені Археї. Фіксація звичайно не здійснюєтья, коли доступні інші джерела азоту, і, для багатьох видів, при високому парціальному тиску кисню. Мікроорганізми мають різні способи боротися з виснажливими ефектами кисню на нітрогенази, що можна побачити із переліку приведеного нижче.

Вільно-живучі діазотрофи Редагувати

  • Анаероби — до цих груп належать обов'язкові анаероби, які не можуть терпіти кисень, навіть якщо вони не фіксують азот. Вони живуть в житлах низьких на за рівнем кисню, наприклад, ґрунтах і перегної. Clostridium — найвідоміший представник цієї групи. Сульфат-відновлюючі бактерії важливі в океанських опадах (наприклад Desulfovibrio), і деякі археї-метаногени фіксують азот в грязях і кишківниках тварин .
  • Факультативні анаероби — ці види можуть рости як з киснем, так і без, але вони тільки фіксують азот анаеробно. Часто, вони споживабть кисень так швидко, як він постачається, підтримаючи кількість вільного кисню низькою. Приклади включають Klebsiella pneumoniae, Bacillus polymyxa, Bacillus macerans та Escherichia intermedia .
  • Аероби — види, що вимагають кисень для росту, хоча їх нітрогеназна активність і ослабляються під дією кисню. Azotobacter vinelandii є найвивченішим з цих організмів. Він використовує дуже високі норми дихання і захисні суміші, щоб запобігти кисневому пошкодженню. Інші види також зменшують рівні кисню таким чином, але з нижчими нормами дихання і нижчою кисневою толерантністю .
  • Фототрофи — фотосинтезуючі мікроорганізми, що виробляють кисень як побічний продукт фотосинтезу, деякі з яких можуть також фіксувати азот. Це колоніальні бактерії, які мають спеціалізовані клітини — гетероцисти, які не виконують кроків фотосінтезу, що виробляють кисень. Приклади — Anabaena cylindrica і Nostoc commune. Більшість ціанобактерій на мають гетероцистів і можуть фіксувати азот тільки при низькому рівні світла і кисню (наприклад, Plectonema) .

Симбіотичні діазотрофи Редагувати

  • Різобії — представники цієї групи зв'язуються з рослинами родини бобових. Кисень в кореневих вузликах, заселених бактеріями, зв'язується з легемоглобіном і забезпечував в нормі, яка не шкодитиме нітрогеназі .
  • Frankia — багато менш відоме про ці організми. Вони також посіляються у коріннях і формують вузлико-подібні структури. Frankia формує гетероцисто-подібні структури в цих вузликах, де і відбувається фіксація азоту. Frankias також виробляє гемоглобіни, але їх роль менш встановлена, ніж для Rhizobia. Вони заражають цілий ряд рослин, які спочатку вважалися незв'язаними, (такі як вільха, австралійська сосна, каліфорнійський бузок, болотний мирт, та ін.), хоча сучасна реконструкція філогенезу покриннонасінних показує близьке родство цих рослин і бобових .
  • Ціанобактерії — симбіотичні бактерії існують також і у цієї групі. Деякі мають сибіотичні зв'язки з грибами (як лишаї), з печіночниками, з папоротью і з саговниками. Вони не формують вузлики (більшість цих рослин не має коріння). Гетероцисти ізолюють кисень, як обговорюється вище. Асоціація з папоротью важлива сільського господарства: водна папороть азолла (Azolla), що містить бактерії роду Anabaena, — важливе зелене добриво для культивації рису .
  • Симбіоти з тваринами — хоча діазотрофи були знайдені в багатьох тваринних кишківниках, там зазвичай присутнє достатньо аміаку, щоб повністю присікти фіксацію азоту. Терміти на низько-азотній дієті дозволяють деяку фіксацію, але внесок цих симбіотів в споживання азоту термітами незначний. Корабельні черв'яки, можливо, є єдиними видами, які отримують істотну кількість азоту від симбіотів свого кишківнику .

Значення Редагувати

В термінах виробництва азоту, доступного до всіх організмів, симбіотичні асоціації значно перевищують вільно живичі види за винятком ціанобактерій .

Примітки Редагувати

  1. ↑ Postgate, J (1998). Nitrogen Fixation, 3rd Edition. Cambridge University Pres, Cambridge UK. 
  2. Dixon R and Kahn D (2004). Genetic regulation of biological nitrogen fixation. Nat Rev Microbiol 2 (8): 621–31. 
  3. Soltis DE, Soltis PS, Morgan DR, Swensen SM, Mullin BC, Dowd JM, Martin PG (1995). Chloroplast gene sequence data suggest a single origin of the predisposition for symbiotic nitrogen fixation in angiosperms. Proc Natl Acad Sci USA 92: 2647 – 2651. 
  4. Vessey JK, Pawlowski, K and Bergman B (2005). Root-based N2-fixing symbioses: Legumes, actinorhizal plants, Parasponia sp and cycads. Plant and soil 274 (1-2): 51–78. doi:10.1007/s11104-005-5881-5. 

Див. також Редагувати

Посилання Редагувати

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Diazotro fi abo azotfiksu yuchi mikroorganizmi mikroorganizmi yaki zasvoyuyut atmosfernij azot ta perevodyat jogo v zruchnishu dlya inshih organizmiv formu taku yak amiak 1 Zhivut u grunti deyaki formi v korenyah bobovih roslin de utvoryuyut bulbochki Mayut velike znachennya oskilki zbagachuyut grunt na azot Na vidminu vid inshih organizmiv diazotrofi mozhut rosti bez zovnishnih dzherel zv yazanogo azotu Prikladi organizmiv daizotrofiv vklyuchayut rizobiyi i Frankia u simbiozi ta Azospirillum vilno zhivuchi Vse daizotrofi mistyat sistemi nitrogenazi z zastosuvannyam ioniv zaliza ta molibdenu Najkrashe vivcheni sistemi sistemi bakterij Klebsiella pneumoniae i Azotobacter vinlandii sho vivchayutsya cherez legkist viroshuvannya ta vidomu genetichnu strukturu cih organizmiv 2 Zmist 1 Tipi diazotrofiv 1 1 Vilno zhivuchi diazotrofi 1 2 Simbiotichni diazotrofi 2 Znachennya 3 Primitki 4 Div takozh 5 PosilannyaTipi diazotrofiv RedaguvatiDiazotrofi nalezhat do duzhe riznih taksonomichnih grup prokariotichnih mikroorganizmiv zdebilshogo u domeni Bakteriyi ale takozh i u domeni Arheyi Fiksaciya zvichajno ne zdijsnyuyetya koli dostupni inshi dzherela azotu i dlya bagatoh vidiv pri visokomu parcialnomu tisku kisnyu Mikroorganizmi mayut rizni sposobi borotisya z visnazhlivimi efektami kisnyu na nitrogenazi sho mozhna pobachiti iz pereliku privedenogo nizhche Vilno zhivuchi diazotrofi Redaguvati Anaerobi do cih grup nalezhat obov yazkovi anaerobi yaki ne mozhut terpiti kisen navit yaksho voni ne fiksuyut azot Voni zhivut v zhitlah nizkih na za rivnem kisnyu napriklad gruntah i peregnoyi Clostridium najvidomishij predstavnik ciyeyi grupi Sulfat vidnovlyuyuchi bakteriyi vazhlivi v okeanskih opadah napriklad Desulfovibrio i deyaki arheyi metanogeni fiksuyut azot v gryazyah i kishkivnikah tvarin 1 Fakultativni anaerobi ci vidi mozhut rosti yak z kisnem tak i bez ale voni tilki fiksuyut azot anaerobno Chasto voni spozhivabt kisen tak shvidko yak vin postachayetsya pidtrimayuchi kilkist vilnogo kisnyu nizkoyu Prikladi vklyuchayut Klebsiella pneumoniae Bacillus polymyxa Bacillus macerans ta Escherichia intermedia 1 Aerobi vidi sho vimagayut kisen dlya rostu hocha yih nitrogenazna aktivnist i oslablyayutsya pid diyeyu kisnyu Azotobacter vinelandii ye najvivchenishim z cih organizmiv Vin vikoristovuye duzhe visoki normi dihannya i zahisni sumishi shob zapobigti kisnevomu poshkodzhennyu Inshi vidi takozh zmenshuyut rivni kisnyu takim chinom ale z nizhchimi normami dihannya i nizhchoyu kisnevoyu tolerantnistyu 1 Fototrofi fotosintezuyuchi mikroorganizmi sho viroblyayut kisen yak pobichnij produkt fotosintezu deyaki z yakih mozhut takozh fiksuvati azot Ce kolonialni bakteriyi yaki mayut specializovani klitini geterocisti yaki ne vikonuyut krokiv fotosintezu sho viroblyayut kisen Prikladi Anabaena cylindrica i Nostoc commune Bilshist cianobakterij na mayut geterocistiv i mozhut fiksuvati azot tilki pri nizkomu rivni svitla i kisnyu napriklad Plectonema 1 Simbiotichni diazotrofi Redaguvati Rizobiyi predstavniki ciyeyi grupi zv yazuyutsya z roslinami rodini bobovih Kisen v korenevih vuzlikah zaselenih bakteriyami zv yazuyetsya z legemoglobinom i zabezpechuvav v normi yaka ne shkoditime nitrogenazi 1 Frankia bagato mensh vidome pro ci organizmi Voni takozh posilyayutsya u korinnyah i formuyut vuzliko podibni strukturi Frankia formuye geterocisto podibni strukturi v cih vuzlikah de i vidbuvayetsya fiksaciya azotu Frankias takozh viroblyaye gemoglobini ale yih rol mensh vstanovlena nizh dlya Rhizobia Voni zarazhayut cilij ryad roslin yaki spochatku vvazhalisya nezv yazanimi taki yak vilha avstralijska sosna kalifornijskij buzok bolotnij mirt ta in hocha suchasna rekonstrukciya filogenezu pokrinnonasinnih pokazuye blizke rodstvo cih roslin i bobovih 3 4 Cianobakteriyi simbiotichni bakteriyi isnuyut takozh i u ciyeyi grupi Deyaki mayut sibiotichni zv yazki z gribami yak lishayi z pechinochnikami z paporotyu i z sagovnikami Voni ne formuyut vuzliki bilshist cih roslin ne maye korinnya Geterocisti izolyuyut kisen yak obgovoryuyetsya vishe Asociaciya z paporotyu vazhliva silskogo gospodarstva vodna paporot azolla Azolla sho mistit bakteriyi rodu Anabaena vazhlive zelene dobrivo dlya kultivaciyi risu 1 Simbioti z tvarinami hocha diazotrofi buli znajdeni v bagatoh tvarinnih kishkivnikah tam zazvichaj prisutnye dostatno amiaku shob povnistyu prisikti fiksaciyu azotu Termiti na nizko azotnij diyeti dozvolyayut deyaku fiksaciyu ale vnesok cih simbiotiv v spozhivannya azotu termitami neznachnij Korabelni cherv yaki mozhlivo ye yedinimi vidami yaki otrimuyut istotnu kilkist azotu vid simbiotiv svogo kishkivniku 1 Znachennya RedaguvatiV terminah virobnictva azotu dostupnogo do vsih organizmiv simbiotichni asociaciyi znachno perevishuyut vilno zhivichi vidi za vinyatkom cianobakterij 1 Primitki Redaguvati a b v g d e zh i k Postgate J 1998 Nitrogen Fixation 3rd Edition Cambridge University Pres Cambridge UK Dixon R and Kahn D 2004 Genetic regulation of biological nitrogen fixation Nat Rev Microbiol 2 8 621 31 Soltis DE Soltis PS Morgan DR Swensen SM Mullin BC Dowd JM Martin PG 1995 Chloroplast gene sequence data suggest a single origin of the predisposition for symbiotic nitrogen fixation in angiosperms Proc Natl Acad Sci USA 92 2647 2651 Vessey JK Pawlowski K and Bergman B 2005 Root based N2 fixing symbioses Legumes actinorhizal plants Parasponia sp and cycads Plant and soil 274 1 2 51 78 doi 10 1007 s11104 005 5881 5 Div takozh RedaguvatiAzotobacter Rhizobia Arhivovano 13 chervnya 2020 u Wayback Machine Frankia amp Actinorhizal Plants Arhivovano 6 serpnya 2018 u Wayback Machine Posilannya RedaguvatiAzotfiksuyuchi mikroorganizmi Arhivovano 14 lyutogo 2022 u Wayback Machine VUE Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Diazotrofi amp oldid 35143733