Азотобактер: чем питается бактерия, строение и функции

Богатство почвы зависит от ее состава, и многие ошибочно полагают, что для обогащения земли можно использовать только перегной. Различные микроорганизмы и бактерии играют важную роль в насыщении земли, а также в выработке иммунитета против ряда болезней и паразитов. Благодаря ряду бактерий современные препараты для улучшения почвенных работ могут утверждать, что их действие многогранно и эффективно.

Бактерия Azotobacter — очень представитель того вида бактерий, которые активно участвуют в насыщении вашего участка питательными веществами.

Что делать в такой ситуации? Для начала рекомендуем. В этой статье подробно описаны методы борьбы с паразитами. Также рекомендуем обратиться к специалисту.

Азотобактер (лат. Azotobacter) — это род бактерий, которые живут в почве и способны после процесса фиксации азота превращать газообразный азот в растворимую форму, доступную для усвоения растениями.

Azotobacter – что это?

Азотобактер — это род бактерий. Они живут в почве и способны преобразовывать газообразный азот в растворимую форму, которую затем могут усвоить растения. Nitotobacter являются свободноживущими азотфиксаторами, что означает, что они фиксируют молекулярный азот из атмосферы, не вступая в симбиотические отношения с растениями или кем-либо еще — у них достаточно собственных возможностей, чтобы фиксировать атмосферный азот, то есть разрушать молекулы двухатомного азота и для последующего включения его отдельных атомов в состав других органических веществ.

Эти бактерии приспособились жить в самых разных условиях. Они обитают как на нейтральных, так и на щелочных почвах. Они встречаются в экстремальных условиях почв полярных регионов, арктических и антарктических регионов. Они мирно живут как в пресноводных водоемах, так и в солоноватых болотах. И, конечно же, несмотря на свою независимость в азотфиксации, они часто все еще образуют симбиотические отношения с растениями и живут в РИЗОСФЕРЕ. Однако они с удовольствием получают питательные вещества от растений:)

интересно, что кислород для азотных бактерий опасен и ядовит, что на самом деле совсем не удивительно. Мы научились использовать кислород в своих интересах, мы дышим им, и поэтому мы не осознаем, что кислород на самом деле является легковоспламеняющимся веществом и смертельным ядом (который, кстати, в конечном итоге убивает нас своими радикалами).

Поэтому азотные бактерии разработали специальные методики удаления из себя лишнего кислорода — для этого они активно . дышат! 🙂 В процессе активного дыхания кислород, который накапливается в них, просто сжигает часть топлива, а не отравляет их тело. Кроме того, азотные бактерии содержат специальный белок, который защищает важную нитрогеназу от воздействия кислорода.

Биологические характеристики

Морфология

Клетки рода Azotobacter относительно большие для бактерий (2-4 мкм в диаметре). Обычно они имеют овальную форму, но могут отличаться по форме от палочек до мячей. В микроскопических препаратах клетки могут быть разбросаны или образовывать неправильные кластеры, а иногда и цепочки различной длины. В свежих культурах клетки подвижны благодаря многочисленным жгутикам. Впоследствии клетки теряют подвижность, становятся почти сферическими и выделяют толстый слой слизи, образуя клеточную капсулу. На форму клетки влияет аминокислота глицин, которая присутствует в пептоне питательной среды .

Читайте также:  Метаболизм бактерий, типы: энергетический, конструктивный и окислительный

Под увеличением в клетках видны включения, некоторые из которых окрашены. В начале 1900-х годов цветные включения считались «репродуктивными зернами» или гонидиями, типом половых клеток. Однако позже выяснилось, что гранулы не участвуют в делении клеток. Цветные зерна состоят из волютина, а бесцветные включения — это капли жира, которые действуют как запасы энергии.

Кисты

Цисты рода Azotobacter более устойчивы к неблагоприятным факторам окружающей среды, чем вегетативные клетки; в частности, они вдвое более устойчивы к УФ-лучам. Они также устойчивы к сушке, ультразвуку, гамма-излучению и солнечному свету, но не к нагреванию.

Формирование цист вызывается изменением концентрации питательных веществ в среде и добавлением определенных органических веществ, таких как этанол, н-бутанол или -гидроксибутират. Кисты редко образуются в жидких средах. Формирование цист индуцируется химическими факторами и сопровождается метаболическими изменениями, изменениями катаболизма, дыхания и биосинтеза макромолекул; на него также влияют альдегиддегидрогеназа и регулятор ответа AlgR.

Цисты Azotobacter имеют сферическую форму и состоят из так называемого «центрального тела» — уменьшенной копии вегетативных клеток с несколькими вакуолями — и «двухслойной мембраны». Внутренняя часть оболочки называется интиной и имеет волокнистую структуру. Внешняя часть имеет гексагональную кристаллическую структуру и называется гексином. Экзина частично гидролизуется трипсином и устойчива к лизоциму, в отличие от центрального тельца. Центральное тело можно изолировать в жизнеспособном состоянии некоторыми хелатирующими агентами. Основными составляющими внешней оболочки являются алкилрезорцины, состоящие из длинных алифатических цепей и ароматических колец. Алкилрезорцины также содержатся в других бактериях, животных и растениях.

Прорастание кист

Киста рода Azotobacter — это покоящаяся форма вегетативной клетки; однако, в то время как нормальные вегетативные клетки являются репродуктивными, циста Azotobacter не служит этой цели и необходима для выживания в неблагоприятных факторах окружающей среды. После восстановления оптимальных условий окружающей среды, которые включают определенное значение pH, температуру и источник углерода, цисты прорастают, а вновь образованные вегетативные клетки размножаются простым делением. Во время прорастания кисты повреждаются и выделяют крупную вегетативную клетку.

Читайте также:  Enterobacter agglomerans (энтеробактер): описание, жизненный цикл, какие болезни вызывает

Микроскопически первое проявление прорастания спор — постепенное уменьшение преломления света цистами, которое выявляют с помощью фазово-контрастной микроскопии. Прорастание кисты занимает около 4-6 часов. Во время прорастания центральное тело растет и захватывает гранулы волютина, которые находились в интиме (самом внутреннем слое). Затем экзина лопается, и вегетативная клетка освобождается от экзины, имеющей характерную форму подковы. Этот процесс сопровождается метаболическими изменениями.

Сразу после добавления источника углерода цисты начинают поглощать кислород и выделять углекислый газ; скорость этого процесса постепенно увеличивается и достигает насыщения через четыре часа. Синтез белков и РНК происходит параллельно, но увеличивается только через пять часов после добавления источника углерода. Синтез ДНК и азотфиксация начинаются через 5 часов после добавления глюкозы в безазотную питательную среду.

Прорастание кисты сопровождается изменениями интимы, видимыми в электронный микроскоп. Интима состоит из углеводов, липидов и белков и имеет почти такой же объем, что и центральное тело. Во время прорастания кист интима гидролизуется и используется клеткой для синтеза ее компонентов.

Физиологические особенности Azotobacter

Эти бактерии принимают активное участие в окислительно-восстановительных реакциях, от которых они насыщаются энергией. Несмотря на недостаток кислорода, активный рост ослабевает, но продолжается. Углерод является важным компонентом для существования Azotobacter, поэтому для его пополнения следует использовать соли органических кислот и спирты. Почвы могут похвастаться наличием большого количества водорода. Источником азота по праву считаются не только нитраты с ионами аммония, но и все аминокислоты.

Места обитания Azotobacter

Чаще всего представителей Azotobacter можно встретить в слабощелочных или нейтральных по кислотности почвах, но найти их в кислом составе практически невозможно. Экстремальные условия не являются препятствием для существования, поэтому Азотобактер зарегистрирован в Арктике, Антарктике, на территории Южного полюса и Северного полюса.

Источником Azotobacter может стать не только почва, но и акватория — пресные или слабосоленые болота.

Азот и Azotobacter: связь и особенности контакта

Азотобактер — основной известный сегодня фиксатор азота. Эта бактерия принимает непосредственное участие в фиксации ионов атмосферного азота — нитрата и аммония. У этой бактерии есть все необходимое: ферменты, производящие прямую фиксацию.

Читайте также:  Менингококк (Neisseria meningitidis): свойства, возбудитель, диагностика и лечение

Как используется Azotobacter?

Нельзя игнорировать тот факт, что существует особый тип бактерий, способных фиксировать азот на молекулярном уровне, тем более что это значительно увеличивает плодовитость, тем самым стимулируя активный рост и развитие растений на участке. Азотобактер — прямая основа для создания эффективных биоудобрений. Азотобактер также широко используется в медицине и кулинарии, поскольку их элементом являются пищевые добавки для сладостей.

Бактериальное удобрение

В первую очередь необходимо учитывать, что бактериальное удобрение имеет ограниченный срок использования. Поэтому его применяют с учетом действия через два-три месяца.

Основные способы применения:

  • увлажнение семян, корней рассады и клубней посаженных культур в водном растворе (агар);
  • сухая обработка посевных семян;
  • прямое внесение в почву при посеве (почва-торф).

Микробиологические удобрения для выращивания рассады, в теплицах, для любых садовых культур:

1. Азотовит

Обладает азотфиксирующими свойствами, например, способствует преобразованию азота в форму, пригодную для питания растений.

Обеспечивает растения азотным питанием, значительно снижает содержание в почве вредных нитратов и токсическое действие фунгицидов на рассаду растений, подавляет фитопатогенную микрофлору, позволяет выращивать экологически чистые продукты с высоким содержанием полезных для человека витаминов и минералов, способствует развитие вегетативной системы растений (лист, стебель, соцветие), увеличивает урожайность, восстанавливает плодородие почвы.
Действующее вещество (видовое название микроорганизма, название штамма): живые клетки и споры бактерии Azotobakter chroococcum, штамм B-9029.

2. Фосфатовит

Он обладает фосфатмобилизирующими свойствами почвенных бактерий, например, способствует растворению силикатных минералов и высвобождению фосфора и калия из сложных соединений EXT, преобразовывая их в формы, доступные для растений.

Практический результат — обеспечивает питание растений фосфором и калием, значительно снижает содержание вредных фосфатов в почве и токсическое действие фунгицидов на рассаду растений, подавляет фитопатогенную микрофлору, позволяет выращивать экологические продукты с высоким содержанием вещества, витамины и минералы, полезные для человека, повышает эффективность применения комплексных минеральных удобрений, способствует развитию корневой системы растений, восстанавливает плодородие почвы.

Победить паразитов можно!

— Надежное и безопасное избавление от паразитов за 21 день!

  • Он выводит из организма продукты жизнедеятельности паразитов.
  • Эффективно уничтожает большинство видов гельминтов за 21 день.
  • Абсолютно безопасно;
  • Защищает печень, сердце, легкие, желудок, кожу от паразитов;
  • Не вызывает побочных эффектов;
  • В состав входят только натуральные компоненты;

Теперь действует программа льготной бесплатной упаковки. Читать .

Ссылка на основную публикацию