Փտած օրգանական նյութերը կարևոր նշանակություն ունեն մարդու կյանքում: Ո՞րն է փտած բակտերիաների դերը բնության և մարդու կյանքում: Փտած փոփոխությունների զարգացման մոտավոր ժամկետները

Բակտերիաները ապրում են ամենուր՝ ցամաքում և ջրի վրա, ստորգետնյա և ջրի տակ, օդում, բնության այլ արարածների մարմիններում: Այսպիսով, օրինակ, մարդկային ցեղի առողջ չափահաս ներկայացուցչի մարմնում ապրում է ավելի քան 10 հազար տեսակի միկրոօրգանիզմ, և նրանց ընդհանուր զանգվածը կազմում է մարդու ընդհանուր քաշի 1-ից 3 տոկոսը: Որոշ մանրադիտակային արարածներ որպես սնունդ օգտագործում են օրգանական նյութեր։ Դրանց մեջ զգալի տեղ են զբաղեցնում քայքայվող բակտերիաները։ Նրանք ոչնչացնում են կենդանիների և բույսերի մեռած մարմինների մնացորդները՝ սնվելով այս նյութով։

բնական գործընթաց

Օրգանական նյութերի տարրալուծումը բնական գործընթաց է և, առավել ևս, պարտադիր, կարծես հստակորեն ծրագրված է հենց բնության կողմից։ Առանց փտելու դա անհնար կլիներ Երկրի վրա: Եվ ամեն դեպքում, քայքայման նշանները նշանակում են սկզբում առաջացող նոր կյանքի առաջացում։ Փտում բակտերիաները այստեղ մեծ են: Օրգանական կյանքի ձևերի հարստության մեջ նրանք են պատասխանատու այս աշխատատար և անփոխարինելի գործընթացի համար:

Ինչ է քայքայումը

Եզրակացությունն այն է, որ իր կազմի մեջ ամենաբարդ նյութը բաժանվում է ավելի պարզ տարրերի: Գիտնականների ժամանակակից ըմբռնումը այս գործընթացի մասին, որը վերածվում է անօրգանականի, կարելի է բնութագրել հետևյալ գործողություններով.

• Քայքայվող բակտերիաները ունեն նյութափոխանակություն, որը քիմիապես կոտրում է ազոտ պարունակող օրգանական մոլեկուլների կապերը: Սնուցման գործընթացը տեղի է ունենում սպիտակուցի մոլեկուլների և ամինաթթուների գրավման տեսքով:
• Ֆերմենտները, որոնք արտադրվում են միկրոօրգանիզմների կողմից, պառակտման գործընթացում, սպիտակուցի մոլեկուլներից ազատում են ամոնիակ, ամիններ, ջրածնի սուլֆիդ։
• Փտում մտնող արտադրանքներն օգտագործվում են էներգիա առաջացնելու համար։

ամոնիակի ազատում

Ազոտի ցիկլը Երկրի վրա կյանքի կարևոր բաղադրիչ է: Իսկ դրանում ներգրավված միկրոօրգանիզմները ամենաբազմաթիվ խմբերից են։ Բնական էկոհամակարգերում նրանք խաղում են հողի հանքայնացման հիմնական վերականգնող դերը։ Այստեղից էլ՝ ռեդուկտոր (որ նշանակում է «վերականգնող») անվանումը։ Այստեղ լայնորեն ներկայացված են ամոնիֆիկացնող բակտերիաները, այսինքն՝ ունակ են մեռած օրգանական նյութերից ազատել ազոտը։ Սրանք ոչ սպոր առաջացնող էնտերոբակտերիաներ, բացիլներ, սպոր առաջացնող կլոստրիդիաներ են։

խոտի փայտ

Bacillus subtilis-ը հետազոտողների կողմից ուսումնասիրված ամենատարածված բակտերիաներից մեկն է: Ապրում է հողում, հիմնականում շնչում է թթվածնով։ Մարմնի կազմը - մեկ Սա բավականին մեծ միկրոօրգանիզմ է, որի պատկերը կարելի է ստանալ պարզ աճով: Սնուցման համար խոտի փայտիկը արտադրում է պրոթեզերոններ՝ կատալիտիկ ֆերմենտներ, որոնք գտնվում են իր բջջի արտաքին թաղանթի վրա: Ֆերմենտների օգնությամբ բակտերիան ոչնչացնում է սպիտակուցի մոլեկուլի կառուցվածքը (ամինաթթուների պեպտիդային կապը՝ դրանով իսկ ազատելով ամինո խումբը։ Որպես կանոն, այս գործընթացը տեղի է ունենում մի քանի փուլով և հանգեցնում է բջջում էներգիայի սինթեզին (ATP): Բակտերիայից առաջացած քայքայումը (փտում) ուղեկցվում է մարդու համար վնասակար թունավոր միացությունների առաջացմամբ։

Որոնք են այդ նյութերը

Առաջին հերթին դրանք վերջնական արտադրանքներն են՝ ամոնիակ և ջրածնի սուլֆիդ: Նաև թերի հանքայնացման դեպքում ձևավորվում են հետևյալը.

• (օրինակ, cadaverine);
• անուշաբույր միացություններ (սկատոլ, ինդոլ);
• ծծումբ պարունակող ամինաթթուների քայքայման ժամանակ առաջանում են թիոլներ, դիմեթիլսուլֆօքսիդ։

Իրականում, իմունային համակարգի կողմից վերահսկվող սահմաններում, տարրալուծման գործընթացը շատ կենդանիների և մարդկանց համար մարսողական գործընթացի մի մասն է: Այն, որպես կանոն, առաջանում է հաստ աղիքում, և դրա մեջ առաջնային դեր են խաղում փտած բակտերիաները։ Բայց մեծ մասշտաբով, քայքայվող արտադրանքներով թունավորումը կարող է հանգեցնել աղետալի արդյունքների: Մարդը շտապ բժշկական օգնության կարիք ունի, միկրոֆլորան վերականգնող թերապիայի։ Բացի այդ, օրգանիզմում ամոնիակի կուտակումը կարող է առաջանալ բակտերիաների որոշակի տեսակների կողմից, այդ թվում՝ արդյունքում ամոնիակը կուտակվում է որոշ հյուսվածքներում: Բայց բոլոր համակարգերի բնականոն գործունեությամբ այն կապվում է միզանյութի հետ և այնուհետև արտազատվում մարդու մարմնից:

Սապրոտրոֆներ

Քայքայվող բակտերիաները դասակարգվում են որպես սապրոտրոֆներ՝ ֆերմենտացման բակտերիաների հետ միասին: Ե՛վ դրանք, և՛ մյուսները քայքայում են օրգանական միացությունները՝ համապատասխանաբար ազոտ պարունակող և ածխածին պարունակող: Երկու դեպքում էլ էներգիա է արտազատվում, որն օգտագործվում է միկրոօրգանիզմների սնուցման և կենսաապահովման համար։ Առանց խմորման բակտերիաների (օրինակ՝ ֆերմենտացված կաթի) մարդկությունը չէր ստանա այնպիսի կարևոր սննդամթերք, ինչպիսին է կեֆիրը կամ պանիրը։ Նրանք լայնորեն կիրառվում են նաև խոհարարության և գինեգործության մեջ։

Բայց սապրոտրոֆ բակտերիաները կարող են քայքայվել, և այս գործընթացը սովորաբար ուղեկցվում է ածխածնի երկօքսիդի, ամոնիակի, էներգիայի, մարդկանց համար թունավոր նյութերի լայնածավալ արտազատմամբ, ինչպես նաև ենթաշերտի տաքացումով (երբեմն՝ ինքնաբռնկման): Ուստի մարդիկ սովորել են ստեղծել այնպիսի պայմաններ, որոնց դեպքում քայքայվող բակտերիաները կորցնում են իրենց վերարտադրվելու ունակությունը կամ պարզապես մահանում են։ Սննդամթերքի պահպանման նման միջոցառումները ներառում են մանրէազերծումը և պաստերիզացումը, որոնց շնորհիվ պահպանումը կարող է պահպանվել համեմատաբար երկար ժամանակ։ Բակտերիաները նույնպես կորցնում են իրենց հատկությունները, երբ արտադրանքը սառեցվում է: Իսկ հին ժամանակներում, երբ ժամանակակից մեթոդները դեռ հայտնի չէին, արտադրանքը պաշտպանվում էր պաթոգեն միկրոֆլորայի կողմից փչացումից չորացման, աղի, շաքարավազի միջոցով, քանի որ միկրոօրգանիզմները դադարեցնում են իրենց կենսագործունեությունը աղի և շաքարավազ միջավայրում, իսկ չորացման ժամանակ անհրաժեշտ է ջրի մեծ մասը: բակտերիաների վերարտադրության համար հեռացվում է...

Քայքայվող բակտերիաներ. միկրոօրգանիզմների նշանակությունը կենսոլորտում

Այս տեսակի բակտերիաների դերը Երկրի ողջ կյանքի համար դժվար թե կարելի է գերագնահատել: Կենսոլորտում ամոնիֆիկացնող ակտիվության շնորհիվ անընդհատ շարունակվում է սատկած կենդանիների և բույսերի քայքայման գործընթացը, որին հաջորդում է դրանց հանքայնացումը։ Դրա արդյունքում ձևավորված պարզ նյութերն ու անօրգանական միացությունները, ներառյալ ածխաթթու գազը, ամոնիակը, ջրածնի սուլֆիդը և այլն, մասնակցում են նյութերի ցիկլին, ծառայում են որպես բույսերի սնունդ, փակում են էներգիայի անցումը բուսական և կենդանական աշխարհի մեկ ներկայացուցչից։ Երկրի մյուսին` հնարավորություն տալով նոր կյանքի ծնունդ:

Բարձրագույն բույսերի համար ազոտի արտազատումը հասանելի չէ, և առանց քայքայվող բակտերիաների մասնակցության, նրանք չէին կարողանա լիովին սնվել և զարգանալ:

Քայքայվող բակտերիաները անմիջականորեն մասնակցում են հողի ձևավորման գործընթացներին՝ քայքայելով մեռած օրգանական նյութերը իր բաղկացուցիչ մասերի: Այս գույքը անփոխարինելի դեր է խաղում գյուղատնտեսության և այլ մարդկային գործունեության մեջ:

Վերջապես, առանց միկրոօրգանիզմների վերոհիշյալ կենսագործունեության, Երկրի մակերեսը, ներառյալ ջրային տարածքները, կլցվեր կենդանիների և բույսերի չքայքայված դիակներով, և նրանցից զգալի մասը մահացավ մոլորակի գոյության ընթացքում:

Putrefactive գործընթացները մոլորակի վրա նյութերի շրջանառության անբաժանելի մասն են: Եվ դա տեղի է ունենում շարունակաբար փոքրիկ միկրոօրգանիզմների շնորհիվ։ Դա փտած բակտերիաներ են, որոնք քայքայում են կենդանիների մնացորդները, պարարտացնում հողը։ Իհարկե, ամեն ինչ այդքան էլ վարդագույն չէ, քանի որ միկրոօրգանիզմները կարող են անուղղելիորեն փչացնել սառնարանում գտնվող սնունդը կամ, որ ավելի վատ է, առաջացնել թունավորումներ և աղիների դիսբակտերիոզ։

Քայքայումը սպիտակուցային միացությունների տարրալուծումն է, որոնք մտնում են բուսական և կենդանական օրգանիզմների կազմի մեջ: Ընթացքում հանքային միացությունները ձևավորվում են բարդ օրգանական նյութերից.

• ջրածնի սուլֆիդ;
• ածխաթթու գազ;
• ամոնիակ;
• մեթան;
• ջուր.

Փտելը միշտ ուղեկցվում է տհաճ հոտով։ Որքան ինտենսիվ էր «սիրելի», այնքան առաջ էր գնում քայքայման գործընթացը։ Ի՞նչ «բույր» է արձակում բակի հեռավոր անկյունում սատկած կատվի մնացորդները.

Բնության մեջ միկրոօրգանիզմների զարգացման համար կարևոր գործոն է սննդի տեսակը։ Փտած բակտերիաները սնվում են պատրաստի օրգանական նյութերով, ուստի դրանք կոչվում են հետերոտրոֆներ։

Քայքայման համար առավել բարենպաստ ջերմաստիճանը տատանվում է 25-35°C-ի սահմաններում: Եթե ​​ջերմաստիճանի բարը նվազեցվի մինչև 4-6 ° C, ապա փտած բակտերիաների կենսագործունեությունը կարող է զգալիորեն, բայց ոչ ամբողջությամբ կասեցվել: Միայն 100°C-ի սահմաններում ջերմաստիճանի բարձրացումը կարող է առաջացնել միկրոօրգանիզմների մահ:

Բայց շատ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում քայքայումը լիովին դադարում է: Գիտնականները բազմիցս Հեռավոր Հյուսիսի սառած հողում հայտնաբերել են հնագույն մարդկանց և մամոնտների մարմիններ, որոնք զարմանալիորեն պահպանվել են՝ չնայած անցած հազարամյակներին:

Բնության մաքրողներ

Բնության մեջ փտած բակտերիաները խաղում են կարգի դեր: Հսկայական քանակությամբ օրգանական թափոններ են հավաքվում ամբողջ աշխարհում.

• կենդանիների մնացորդներ;
• ընկած տերևներ;
• ընկած ծառեր;
• կոտրված ճյուղեր;
• ծղոտ.

փտած բակտերիաներ ծաղկի պալարներում

Ի՞նչ կլիներ Երկրի բնակիչների հետ, եթե չլինեին փոքրիկ մաքրողներ։ Մոլորակը պարզապես կվերածվեր կյանքի համար ոչ պիտանի աղբավայրի։ Բայց նեխած պրոկարիոտները ազնվորեն կատարում են իրենց գործը բնության մեջ՝ մահացած օրգանական նյութերը վերածելով հումուսի: Այն ոչ միայն հարուստ է օգտակար նյութերով, այլև կպչում է հողի կտորները՝ ուժ տալով դրանց։ Ուստի հողը ջրով չի լվանում, այլ ընդհակառակը, մնում է դրա մեջ։ Բույսերը ջրի մեջ լուծված կենսատու խոնավություն և սնուցում են ստանում։

Մարդու օգնականները

Մարդը վաղուց է դիմել գյուղատնտեսության մեջ փտած բակտերիաների օգնությանը: Առանց նրանց չի կարելի հացահատիկի հարուստ բերք աճեցնել, այծ ու ոչխար բուծել, կաթ ստանալ։

Բայց հետաքրքիր է, որ փտած պրոցեսները կիրառվում են նաև տեխնիկական արտադրության մեջ։ Օրինակ՝ կաշիները հագցնելիս դրանք դիտավորյալ քայքայման են ենթարկվում։ Այս կերպ մշակված մաշկը հեշտությամբ կարելի է մաքրել բրդից, արևայրել և փափկել:

Սակայն փտած միկրոօրգանիզմները նույնպես կարող են էական վնաս հասցնել տնտեսությանը։ Մանրէները սիրում են ուտել մարդու սնունդ: Իսկ դա նշանակում է, որ սնունդը պարզապես կփչանա։ Դրանց օգտագործումը դառնում է վտանգավոր առողջության համար, քանի որ դա կարող է հանգեցնել ծանր թունավորման, որը կպահանջի երկարատև բուժում։

Դուք կարող եք ապահովել ձեր սննդի պաշարները հետևյալի օգնությամբ.

• սառեցում;
• չորացում;
• պաստերիզացում.

Մարդու մարմինը վտանգի տակ է

Քայքայման գործընթացը, ցավոք սրտի, ազդում է մարդու մարմնի վրա ներսից: Փտած բակտերիաների տեղայնացման կենտրոնը աղիքներն են: Այստեղ է, որ չմարսված սնունդը քայքայվում է և արտազատում տոքսինները: Լյարդը և երիկամները, որքան կարող են, զսպում են թունավոր նյութերի ճնշումը։ Բայց նրանք երբեմն չեն կարողանում հաղթահարել գերծանրաբեռնվածությունը, իսկ հետո սկսվում է ներքին օրգանների աշխատանքի խանգարումը՝ անհապաղ բուժում պահանջող։

Առաջին թիրախը կենտրոնական նյարդային համակարգն է: Մարդիկ հաճախ բողոքում են այս տեսակի հիվանդություններից.

• դյուրագրգռություն;
• գլխացավ;
• մշտական ​​հոգնածություն.

Օրգանիզմի անընդհատ թունավորումն աղիներից եկող տոքսիններով զգալիորեն արագացնում է ծերացումը։ Շատ հիվանդություններ զգալիորեն «երիտասարդ» են՝ թունավոր նյութերով լյարդի և երիկամների մշտական ​​վնասման պատճառով։

Բժիշկները տասնամյակներ շարունակ անխնա պայքարում են աղիներում փտած բակտերիաների դեմ՝ բուժման ամենաարտասովոր մեթոդներով: Օրինակ, հիվանդները վիրահատվել են հաստ աղիքի հեռացման համար: Իհարկե, այս տեսակ պրոցեդուրաները ոչ մի արդյունք չտվեցին, բայց կային բազմաթիվ բարդություններ։

Ժամանակակից գիտությունը եկել է այն եզրակացության, որ կաթնաթթվային բակտերիաների օգնությամբ հնարավոր է վերականգնել աղիներում նյութափոխանակությունը։ Ենթադրվում է, որ նրանց դեմ ամենաակտիվ պայքարում է acidophilus bacillus-ը:

Հետևաբար, աղիքային դիսբակտերիոզի բուժումը և կանխարգելումը պետք է ուղեկցվի ֆերմենտացված կաթնամթերքով.

• acidophilic կաթ;
• acidophilic յոգուրտ;
• acidophilus մածուկ:

Տնային պայմաններում դրանք հեշտ է պատրաստել պաստերիզացված կաթից և acidophilus նախուտեստից, որը կարելի է գնել դեղատնից։ Նախուտեստի բաղադրությունը ներառում է չորացրած acidophilus մանրէներ՝ փաթեթավորված փակ տարայի մեջ:

Դեղագործական արդյունաբերությունն առաջարկում է իր արտադրանքը աղիքային դիսբիոզի բուժման համար։ Դեղատների ցանցերում հայտնվել են բիֆիդոբակտերիաների վրա հիմնված դեղամիջոցներ։ Նրանք բարդ ազդեցություն ունեն ամբողջ մարմնի վրա և ոչ միայն ճնշում են փտած մանրէները, այլև բարելավում են նյութափոխանակությունը, նպաստում են վիտամինների սինթեզին և բուժում ստամոքսի և աղիքների խոցերը:

Կարո՞ղ եք կաթ խմել:

Գիտնականների կողմից կաթի օգտագործման նպատակահարմարության շուրջ վեճերը երկար տարիներ շարունակվում են։ Մարդկության լավագույն մտքերը բաժանվեցին այս ապրանքի հակառակորդների և պաշտպանների, բայց նրանք համաձայնության չեկան:

Մարդու մարմինը ծնված օրվանից ծրագրված է կաթ օգտագործելու համար: Սա կյանքի առաջին տարում երեխաների հիմնական սնունդն է։ Սակայն ժամանակի ընթացքում օրգանիզմում փոփոխություններ են տեղի ունենում, և այն կորցնում է կաթի բազմաթիվ բաղադրիչները մարսելու ունակությունը:

Եթե ​​դուք իսկապես ցանկանում եք բուժել ինքներդ ձեզ, ապա ստիպված կլինեք հաշվի առնել, որ կաթը ինքնուրույն կերակրատեսակ է։ Մանկությունից ծանոթ դելիկատեսը, կաթը քաղցր բուլկիով կամ թարմ հացով, ցավոք, մեծերին հասանելի չէ։ Մտնելով ստամոքսի թթվային միջավայր՝ կաթն ակնթարթորեն թրթռում է, պարուրում պատերը և թույլ չի տալիս, որ մնացած սնունդը 2 ժամ մարսվի։ Սա հրահրում է քայքայումը, գազերի և տոքսինների ձևավորումը և հետագայում աղիների հետ կապված խնդիրներ և երկարատև բուժում:

Մեկ բաժակ կաթ կարելի է խմել կամ ուտելուց մեկ ժամ առաջ, կամ դրանից 2 ժամ հետո։ Բայց ավելի լավ է այն փոխարինել ֆերմենտացված կաթնամթերքով, ապա ամեն ինչ իր տեղը կընկնի։

Քայքայումը կամ ամոնիֆիկացումը բակտերիաների կողմից ազոտ պարունակող օրգանական նյութերի ոչնչացումն է: Քայքայման գործընթացը տեղի է ունենում ամենուր. հնացած կենդանիների և բույսերի դիակները փտում են, միսը և ձկնամթերքը փտում են, վնասված արմատային մշակաբույսերը, տերևները փտում են անտառում, բույսերը ջրային մարմիններում. ազոտային նյութերը փտում են գոմաղբի և հողի մեջ. կենդանիների և մարդկանց հաստ աղիներում առաջանում է սննդի մնացորդների փտում։ Փտելը ուղեկցվում է ածխածնի երկօքսիդի, ինչպես նաև շատ տհաճ հոտով գազերի (ինդոլ, սկատոլ, ջրածնի սուլֆիդ, մեթան և այլն) արտազատմամբ։ Բացի այդ, քայքայման ժամանակ արտազատվում են օրգանական թույներ՝ պտոմաններ, ուստի փչացած կեր չի կարելի կերակրել կենդանիներին։ Շատ տարբեր տեսակի բակտերիաներ՝ և՛ անաէրոբ, և՛ աերոբ, ներգրավված են փտման գործընթացում: Բակտերիաների որոշ տեսակներ քայքայում են բարդ օրգանական նյութերը ավելի պարզ նյութերի, որոնցով սնվում են այլ տեսակներ. Երկրորդ տեսակի բակտերիաների ֆլորան փոխարինվում է երրորդ տեսակով և այլն, մինչև օրգանական նյութերը հանքայնացվեն մի շարք պարզ նյութերի, ինչպիսիք են ջուրը, հանքային աղերը, ածխաթթու գազը, ամոնիակը, ջրածնի սուլֆիդը և այլն: Միևնույն ժամանակ, օրգանական նյութերում պարունակվող թաքնված էներգիան ազատվում է և անցնում բակտերիաների կենսագործունեության: Երբեմն ավելորդ էներգիան օգտագործվում է տաքացնելու համար, օրինակ՝ խոտը քայքայելու համար, կամ էներգիան լույսի տեսքով է ազատվում այսպես կոչված լուսավոր բակտերիայից, օրինակ՝ փչացած միսը փտելիս։

Մենք կվերլուծենք բակտերիաների գործունեության գործընթացները, որոնք տեղի են ունենում գոմաղբում և հողում: Առաջին հերթին պետք է հիշել, որ գոմաղբը պարունակում է մեծ քանակությամբ միզանյութ, որը, ազդեցության տակ ամոնիֆիկացնող բակտերիաներկցում է H 2 O-ի երկու մոլեկուլ ինքն իրեն և վերածվում ամոնիումի կարբոնատի (NH 4) 2 CO 3.
CO (NH 2) 2 + 2H 2 O \u003d (NH 4) 2 CO 3:

Գործընթացը սովորաբար դրանով չի դադարում, քանի որ (NH 4) 2 CO 3 գոմաղբում և հողում քայքայվում է 2NH 3, CO 2 և H 2 O ձևավորմամբ: Երբ ամոնիակը փոխազդում է հողի թթուների հետ, ամոնիումի աղերը ավելի կայուն են: կրկին ձևավորվել է (օրինակ, 2NH 3 + H 2 SO 4 → (NH 4) 2 SO 4):

Ամոնիումի աղերը նիտրացման բակտերիաների ազդեցությամբ, որոնք մեծ քանակությամբ հանդիպում են գոմաղբում և հողում, ազոտաթթվի միջանկյալ փուլի միջոցով վերածվում են ազոտաթթվի աղերի։ Այս գործընթացում օքսիդացման էներգիայի շնորհիվ նիտրացման բակտերիաների կենսագործունեությունը շարունակվում է: Նիտրացման գործընթացը հողում սելիտրայի առաջացման գործընթացն է, և մենք գիտենք, թե որքան կարևոր է այդ աղի առկայությունը հողում կանաչ բույսերի աճի համար։ Այն, որ հողում սելիտրայի առաջացումը կենսաբանական գործընթաց է, առաջին անգամ ապացուցել են գիտնականներ Ջ. Շլեզինգը և Ա. Շ.Մունցը։ Նրանք վերցրին երկար հաստ ապակե խողովակներ և լցրեցին ավազով։ Այնուհետև ամոնիումի աղի լուծույթը լցվել է խողովակի վերին ծայրով և հետազոտվել է խողովակի ստորին ծայրով դուրս հոսող հեղուկը: Արտահոսող հեղուկը պարունակել է ազոտաթթվի աղեր, և ամոնիակային աղերը անհետացել են դրանից։ Խողովակները ավազով մշակելով քլորոֆորմի գոլորշիով կամ տաքացնելով մինչև 110 ° ջերմաստիճան, հետազոտողները ապացուցեցին, որ ամոնիումի աղերը սելիտրա վերածելու գործընթացը վերածվում է, որից նրանք եզրակացրին, որ նիտրացումը կախված է ինչ-որ տեսակի կենդանի միկրոօրգանիզմներից:

Ռուս հայտնի մանրէաբան Ս. Ն. Վինոգրադսկին 1889 թվականին հողից առանձնացրել է երկու սեռերի նիտրացման բակտերիաների մաքուր կուլտուրաները, որոնք միշտ հանդիպում են միասին և գտնվում են մի տեսակ սիմբիոզում: Առաջին բակտերիան (Nitrosomonas) (նկ. 1) փոխակերպում է ամոնիումի աղերը, ավելի ճիշտ՝ դրանց տարրալուծման ժամանակ արձակված ամոնիակը ազոտաթթվի.

2NH 3 + 3O 2 \u003d 2HNO 2 + 2H 2 O + 158 մեծ կալորիա, այսինքն, այն իրականացնում է նիտրացման առաջին փուլը: Ազոտային թթուն չի կուտակվում, բայց երկրորդ մանրէի (Nitrobacter) օգնությամբ այն անմիջապես օքսիդանում է ազոտաթթվի.

2HNO 2 + O 2 = 2HNO 3 + 38 մեծ կալորիա: Ազոտական ​​թթուն, փոխազդելով Na +, Ca ++, K + և այլ կատիոնների հետ, առաջացնում է սելիտրա։

Նկ.1. :
I - nitrosomonas. II - Azotobacter.

Հետագայում նմանատիպ բակտերիաներ են հայտնաբերվել տարբեր երկրների հողերում։ Նիտրացման հաջողությունը կախված է հողում բավարար խոնավության առկայությունից, ազոտաթթուն կապող կալցիումի աղերի բավարար քանակից, ինչպես նաև օդի մուտքից հող, քանի որ նիտրացման բակտերիաները պարտադիր աերոբներ են: Այստեղից էլ առաջանում է պատշաճ խորը հողի մշակման անհրաժեշտություն:

Ինչպես երևում է վերը նշված ռեակցիայի բանաձևերից, նիտրացումը ուղեկցվում է էներգիայի արտազատմամբ։ Օքսիդացման այս քիմիական էներգիան օգտագործվում է ածխածնի երկօքսիդը քայքայելու և բակտերիաների մարմինը կազմող օրգանական նյութերի ձևավորման համար։ Օրգանական նյութերի այս տեսակի սինթեզը, որը բաղկացած է քիմիական էներգիայի մի ձևի մյուսի վերածումից, կոչվում է քիմոսինթեզ:

Որպես ուղղակի հակադրություն այս օգտակար բակտերիաների, բարձր սեղմված հողերում կան ապանիտրացնող բակտերիաներ, առաջացնելով նիտրատային աղերի ոչնչացում մինչև օդում ազատ ազոտի արտազատումը։ Ապանիտրացման գործընթացը վնասակար է գյուղատնտեսական բույսերի համար, որոնց դեմ պետք է մշտապես պայքարել:Հողի ուժեղ սեղմումը, որը կապված է ոչ պատշաճ մշակման և մակերեսի վրա խիտ կեղևի առաջացման հետ, ուժեղացնում է այս վնասակար գործընթացը, քանի որ դենիտրացման բակտերիաները անաէրոբ են:

Բացի վերը թվարկված բակտերիաներից, հողում կան նաև չափազանց հետաքրքիր և օգտակար բակտերիաներ, որոնք օդում ազատ ազոտը կապելու և կանաչ բույսերի սնուցման համար հասանելի դարձնելու հատկություն ունեն: Այս Azotobacter բակտերիաներից մեկը (նկ. 1, II) աերոբ է, իսկ մյուսը՝ Clostridium pasteurianum, անաէրոբ է: Ազոտ ամրացնող բակտերիաների հաջող զարգացումը կապված է հողի ջրիմուռների զարգացման հետ: Վերջիններս առաջացնում են ածխաջրեր և այլ ոչ ազոտային նյութեր, որոնք անհրաժեշտ են ազոտ ամրագրող բակտերիաների զարգացման համար։

Բույսերի ֆիզիոլոգիան ուսումնասիրելիս մենք կվերլուծենք օգտակար մանրէի հարցը, որը գրավում է օդից ազատ ազոտը (Bacterium radicicola), որը գտնվում է հողում և թափանցում է հատիկավոր բույսերի արմատները, որոնց վրա առաջանում են հանգույցներ։

INՄիկրոօրգանիզմների նյութափոխանակության մեջ ազոտ պարունակող նյութերը ենթարկվում են տարբեր փոխակերպումների։ Պատահական մակերեսային նմանությամբ սննդամթերքի փչացման տարբեր տեսակներ հաճախ կոչվում են փտում: Այնուամենայնիվ, փտելը միկրոօրգանիզմների կողմից սպիտակուցային նյութերի խորը տարրալուծման գործընթաց է:

Սպիտակուցային նյութերը որոշ չափով քայքայելու ունակությունը բնորոշ է բազմաթիվ միկրոօրգանիզմների։ Նրանցից ոմանք ուղղակիորեն քայքայում են սպիտակուցները, մյուսները կարող են ազդել միայն սպիտակուցի մոլեկուլի քիչ թե շատ պարզ քայքայման արտադրանքների վրա, ինչպիսիք են պեպտիդները, ամինաթթուները և այլն:

Սպիտակուցի տարրալուծման արտադրանքը միկրոբների կողմից օգտագործվում է իրենց մարմնի նյութերը սինթեզելու համար, ինչպես նաև որպես էներգիայի նյութ:

Սպիտակուցների տարրալուծման քիմիա.Քայքայումը բարդ, բազմաստիճան կենսաքիմիական գործընթաց է, որի բնույթն ու վերջնական արդյունքը կախված են քայքայվող սպիտակուցների բաղադրությունից, գործընթացի պայմաններից և այն առաջացնող միկրոօրգանիզմների տեսակներից։

Սպիտակուցային նյութերը չեն կարող ուղղակիորեն մտնել միկրոօրգանիզմների բջիջներ, հետևաբար, սպիտակուցներ կարող են օգտագործել միայն այն միկրոօրգանիզմները, որոնք ունեն պրոտեոլիտիկ ֆերմենտներ՝ էկզոպրոտեազներ, որոնք արտազատվում են բջիջների կողմից շրջակա միջավայր:

Սպիտակուցների քայքայման գործընթացը սկսվում է դրանց հիդրոլիզից։ Հիդրոլիզի առաջնային արտադրանքներն են պեպտոնները և պեպտիդները: Դրանք տրոհվում են ամինաթթուների, որոնք հիդրոլիզի վերջնական արտադրանքն են։

Սպիտակուցների քայքայման ժամանակ ձևավորված տարբեր ամինաթթուները օգտագործվում են միկրոօրգանիզմների կողմից կամ ենթարկվում են հետագա փոփոխությունների, օրինակ՝ դեամինացման, որի արդյունքում առաջանում է ամոնիակ և տարբեր օրգանական միացություններ: Դեամինացման գործընթացը կարող է տեղի ունենալ տարբեր ձևերով: Կան հիդրոլիտիկ, օքսիդատիվ և նվազեցնող դեամինացիա.

Հիդրոլիտիկ դեզամինացիան ուղեկցվում է հիդրօքսի թթուների և ամոնիակի ձևավորմամբ։ Եթե ​​միևնույն ժամանակ տեղի է ունենում նաև ամինաթթվի դեկարբոքսիլացում, ապա առաջանում են սպիրտ, ամոնիակ և ածխածնի երկօքսիդ.

1 Շնորհիվ այն բանի, որ ամոնիակը միշտ առկա է սպիտակուցի քայքայման վերջնական արտադրանքներում, փտածության գործընթացը կոչվում է նաև սպիտակուցային նյութերի ամոնիֆիկացում:

Օքսիդատիվ ականազերծման ժամանակ ձևավորվում են keto թթուներ և ամոնիակ.

Նվազեցնող դեամինացումը առաջացնում է կարբոքսիլաթթուներ և ամոնիակ.

Վերոնշյալ հավասարումներից երևում է, որ ամինաթթուների տարրալուծման արգասիքների մեջ, կախված դրանց ռադիկալի (R) կառուցվածքից, հայտնաբերվում են տարբեր օրգանական թթուներ և սպիրտներ։ Այսպիսով, ճարպային ամինաթթուների տարրալուծման ժամանակ կարող են կուտակվել մկանային, քացախային, պրոպիոնային, կարագաթթուներ և այլ թթուներ, պրոպիլ, բուտիլ, ամիլ և այլ սպիրտներ։ Արոմատիկ ամինաթթուների տարրալուծման ժամանակ միջանկյալ արտադրանքները բնորոշ քայքայման արտադրանք են՝ ֆենոլ, կրեզոլ, սկատոլ, ինդոլ՝ շատ տհաճ հոտով նյութեր։ Ծծումբ պարունակող ամինաթթուների քայքայման ժամանակ ստացվում է ջրածնի սուլֆիդ կամ դրա ածանցյալներ՝ մերկապտաններ (օրինակ՝ մեթիլմերկապտան CH 3 SH)։ Մերկապտաններն ունեն փտած ձվի հոտ, որը նկատելի է նույնիսկ չնչին կոնցենտրացիաների դեպքում:

Սպիտակուցների հիդրոլիզի ժամանակ առաջացած դիամինաթթուները կարող են ապակարբոքսիլացվել՝ առանց ամոնիակի հեռացման, ինչի արդյունքում առաջանում են դիամիններ և ածխաթթու գազ։ Օրինակ, լիզինը վերածվում է կադավերինի.

Նմանապես, օրնիտինը վերածվում է պուտրեսինի:

Կադավերինը, պուտրեսինը և այլ պուտրեսինային ամինները հաճախ խմբավորվում են պտոմաիններ (դիակային թույներ) ընդհանուր անվան տակ, որոնցից մի քանիսն ունեն թունավոր հատկություններ։

Տարբեր ամինաթթուների քայքայման արդյունքում առաջացող ազոտային և ազոտազերծ օրգանական միացությունների հետագա փոխակերպումը կախված է շրջակա միջավայրի պայմաններից և միկրոֆլորայի բաղադրությունից: Աերոբ միկրոօրգանիզմները օքսիդացնում են այս միացությունները, որպեսզի դրանք լիովին հանքայնացվեն: Այս դեպքում քայքայման վերջնական արտադրանքներն են ամոնիակը, ածխաթթու գազը, ջուրը, ջրածնի սուլֆիդը, ֆոսֆորաթթվի աղերը։ Անաէրոբ պայմաններում ամինաթթուների քայքայման միջանկյալ արտադրանքի ամբողջական օքսիդացում չկա: Այս առումով, բացի ամոնիակից և ածխաթթու գազից, կուտակվում են տարբեր օրգանական թթուներ, սպիրտներ, ամիններ և այլ օրգանական միացություններ, որոնց թվում կարող են լինել թունավոր հատկություններով նյութեր և նյութեր, որոնք փտած նյութին տալիս են զզվելի հոտ:

Քայքայման պատճառական գործակալները. Բազմաթիվ միկրոօրգանիզմների շարքում

ի վիճակի են այս կամ այն ​​աստիճանով քայքայել սպիտակուցները, միկրոօրգանիզմները, որոնք առաջացնում են սպիտակուցների խորը տրոհում, իրականում փտում, առանձնահատուկ նշանակություն ունեն: Նման միկրոօրգանիզմները կոչվում են փտած։ Դրանցից ամենակարևորը բակտերիաներն են: Putrefactive բակտերիաները կարող են լինել սպոր առաջացնող և չսպորացնող, աերոբ և անաէրոբ: Նրանցից շատերը մեզոֆիլ են, բայց կան ցրտադիմացկուն և ջերմակայուն: Շատերը զգայուն են շրջակա միջավայրի թթվայնության նկատմամբ:

Փտած պրոցեսների ամենատարածված և ակտիվ պաթոգենները հետևյալն են.

Խոտի և կարտոֆիլի ձողիկներ 1 - աերոբ, շարժուն, գրամ դրական, սպոր առաջացնող բակտերիաներ

Բրինձ. 32. Դու. subtils:

բայց- ձողիկներ և օվալային սպորներ; բ - գաղութ

(նկ. 32): Նրանց սպորները բարձր ջերմակայուն են։ Այս բակտերիաների զարգացման համար օպտիմալ ջերմաստիճանը 35–45 °C է, առավելագույն աճը՝ մոտ 50–55 °C ջերմաստիճանում։ 5 ° C-ից ցածր ջերմաստիճանում նրանք չեն բազմապատկվում: Բացի սպիտակուցների տարրալուծումից, նման բակտերիաները կարողանում են քայքայել պեկտինային նյութերը, բույսերի հյուսվածքների պոլիսախարիդները և խմորել ածխաջրերը։ Խոտի և կարտոֆիլի փայտիկները լայնորեն տարածված են բնության մեջ և հանդիսանում են բազմաթիվ մթերքների փչացման պատճառ: Նրանք արտադրում են հակաբիոտիկ նյութեր, որոնք արգելակում են բազմաթիվ պաթոգեն և սապրոֆիտ բակտերիաների աճը։

Pseudomonas ցեղի բակտերիաները աերոբ շարժուն ձողեր են, բևեռային դրոշակով, որոնք սպորներ չեն առաջացնում և գրամ-բացասական են (նկ. 33ա): Շատ «տեսակներ ցրտադիմացկուն են, դրանց աճի նվազագույն ջերմաստիճանը -2-ից -5 ° C է, օպտիմալը մոտ 20 ° C է: Շատ պսևդոմոնաներ, բացի պրոտեոլիտիկ ակտիվությունից, ունեն լիպոլիտիկ ակտիվություն, նրանք ունակ են խմորման: ածխաջրերը թթուների առաջացմամբ, արտազատում են լորձ Զարգացում

1 Համաձայն Բակտերիաների անվանացանկի միջազգային օրենսգրքի՝ խոտը և կարտոֆիլի ձողիկները համարվում են նույն տեսակի՝ Bacillus subtilis-ի հոմանիշներ։

և այս բակտերիաների կենսաքիմիական ակտիվությունը զգալիորեն արգելակվում է 5,5-ից ցածր pH-ի և միջավայրում NaCl-ի 5–6% կոնցենտրացիայի դեպքում: Պսեւդոմոնաները տարածված են բնության մեջ, դրանք մի շարք բակտերիաների և բորբոսների անտագոնիստներ են, քանի որ առաջացնում են հակաբիոտիկ նյութեր։ Պսուդոմոնասի որոշ տեսակներ մշակովի բույսերի, մրգերի և բանջարեղենի հիվանդությունների (բակտերիոզների) հարուցիչներ են։

Proteus (Proteus vulgaris) փոքր գրամ-բացասական ոչ սպոր ձողեր են՝ արտահայտված փտած հատկություններով։ Սպիտակուցային սուբստրատները ձեռք են բերում ուժեղ փտած հոտ՝ դրանցում պրոտեուսի զարգացման ընթացքում։ Կախված պայմանից

Բրինձ. 33.

բայց - Pseudomonas; բ - Proteus vulgaris

կյանքը, այս բակտերիաները կարող են նկատելիորեն փոխել իրենց ձևն ու չափը (նկ. 33, բ).

Proteus-ը ֆակուլտատիվ անաէրոբ է. խմորում է ածխաջրերը թթուների և գազերի ձևավորմամբ: Այն լավ է զարգանում ինչպես 25 ° C, այնպես էլ 37 ° C ջերմաստիճանում, դադարում է բազմապատկվել միայն մոտ 5 ° C ջերմաստիճանում, այնուամենայնիվ, այն կարող է պահպանվել նաև սառեցված սննդի մեջ:

Proteus-ի բնորոշ առանձնահատկությունը նրա շատ էներգետիկ շարժունակությունն է: Այս հատկությունն ընկած է սննդամթերքի վրա պրոտեուսը հայտնաբերելու և ուղեկցող բակտերիաներից առանձնացնելու մեթոդի հիմքում: Proteus-ի որոշ տեսակներ արտազատում են նյութեր, որոնք թունավոր են մարդկանց համար (տե՛ս էջ 159):

Clostridium putrificum (նկ. 34, բայց)- անաէրոբ շարժական, սպոր առաջացնող բացիլ: Նրա համեմատաբար մեծ սպորները գտնվում են ավելի մոտ բջիջի ծայրին, որն այս դեպքում դառնում է թմբուկի նման։ Սպորները բավականին ջերմակայուն են։ Այս բակտերիան չի խմորում ածխաջրերը։ Սպիտակուցները քայքայվում են մեծ քանակությամբ գազերի առաջացմամբ (NH 3 , H2S)։ Զարգացման օպտիմալ ջերմաստիճանը 37–43 °C է, նվազագույնը՝ 5 °C։

Clostridium sporogertes (Նկար 34, բ)- անաէրոբ շարժական սպոր կրող բացիլ: Սպորները ջերմակայուն են, խցում դրանք գտնվում են դրա ծայրին ավելի մոտ։ Բնութագրական է սպորների շատ արագ (աճի առաջին օրվա ընթացքում) առաջացումը։ Այս բակտերիան խմորում է ածխաջրերը թթուների և գազի ձևավորմամբ, ունի լիպոլիտիկ հատկություն։ Սպիտակուցների տարրալուծման ժամանակ ջրածնի սուլֆիդը առատորեն արտազատվում է։ Զարգացման օպտիմալ ջերմաստիճանը 35–40 °C է, նվազագույնը՝ մոտ 5 °C։

Կլոստրիդիայի երկու տեսակներն էլ հայտնի են որպես պահածոների (միս, ձուկ և այլն) փչացման հարուցիչներ։

Բրինձ. 34.

բայց - Clostridium putrificum; բ - Clostridium sporogenes

Քայքայման գործընթացների գործնական նշանակությունը.Փտած միկրոօրգանիզմները հաճախ մեծ վնաս են հասցնում ազգային տնտեսությանը` պատճառելով ամենաթանկ և սպիտակուցներով հարուստ սննդամթերքի փչացումը, ինչպիսիք են միսը և մսամթերքը, ձուկն ու ձկնամթերքը, ձուն, կաթը և այլն: Բայց այդ միկրոօրգանիզմները մեծ դրական դեր են խաղում: բնության մեջ նյութերի շրջանառության մեջ, սպիտակուցային նյութերի հանքայնացումը, հող մտնելը, ջուրը։

Կեղտաջրերի և աղբավայրերի գարշահոտությունը, փտած օրգանական մնացորդները. Բայց երբ առաջին արձագանքն անցնում է, և ողջախոհությունը միանում է, հասկանում են, որ սա կյանքի պարտադիր գործընթաց է։ Ցանկացած փտածության հետևում դուք կարող եք տեսնել ձևավորվող նոր կյանքը: Սա բնության մեջ նյութերի հավերժական ցիկլն է: Եվ որքան էլ բազմազան լինեն մոլորակի կենդանի օրգանիզմները, զարմանալի է, որ քայքայման համար պատասխանատու են միայն քայքայման բակտերիաները։

Ինչ է քայքայվում

Քայքայման պրոցեսները ռեակցիաների ամբողջ շարքն են, որոնց արդյունքում բարդ նյութերը քայքայվում են ավելի պարզ և կայուն նյութերի։ Փտածության (ամոնիֆիկացման) գործընթացը ազոտ և ծծումբ պարունակող օրգանական նյութերի պարզ մոլեկուլների տարրալուծումն է։ Նմանատիպ պրոցեսը` խմորումը, ազոտից զերծ օրգանական նյութերի` շաքարների կամ ածխաջրերի տարրալուծումն է: Երկու գործընթացներն էլ իրականացվում են միկրոօրգանիզմների կողմից։ Այս գործընթացների մեխանիզմի պարզաբանումը սկսվել է Լուի Պաստերի (1822-1895) փորձերից։ Եթե, այնուամենայնիվ, փտած բակտերիաներին նայենք բացառապես քիմիական տեսանկյունից, ապա կտեսնենք, որ այդ գործընթացների պատճառները օրգանական միացությունների անկայունությունն են, և միկրոօրգանիզմները հանդես են գալիս միայն որպես քիմիական ռեակցիաների հարուցիչներ: Բայց և՛ սպիտակուցը, և՛ արյունը, և՛ կենդանիները բակտերիաների ազդեցության տակ ենթարկվում են տարբեր տեսակի քայքայման, ապա միկրոօրգանիզմների գերիշխող դերն անհերքելի է։

Առարկայի ուսումնասիրությունը շարունակվում է

Քայքայումը մեծ նշանակություն ունի ինչպես բնության տնտեսության, այնպես էլ մարդու գործունեության մեջ՝ տեխնիկական արտադրությունից մինչև հիվանդությունների զարգացում։ Կիրառական մանրէաբանությունը ծնվել է ընդամենը մոտ 50 տարի առաջ, և ուսումնասիրության դժվարությունները դեռևս ահռելի են։ Բայց հեռանկարները հսկայական են.

Ովքե՞ր են այս կործանիչները:

Բակտերիաները միաբջիջ պրոկարիոտ (միջուկ չունեցող) օրգանիզմների մի ամբողջ թագավորություն է, որը կարդում է մոտ 10 հազար տեսակ։ Բայց սա մեզ հայտնի է, և ընդհանուր առմամբ ենթադրվում է ավելի քան մեկ միլիոն տեսակի գոյություն։ Նրանք մոլորակի վրա հայտնվեցին մեզանից շատ առաջ (3-4 միլիոն տարի առաջ), նրանք նրա առաջին բնակիչներն էին, և մեծապես նրանց շնորհիվ էր, որ Երկիրը հարմար դարձավ կյանքի այլ ձևերի զարգացման համար: Առաջին անգամ 1676 թվականին հոլանդացի բնագետ Էնթոնի վան Լեուվենհուկը սեփական ձեռքով պատրաստված մանրադիտակում տեսավ «կենդանիներ»։ Միայն 1828 թվականին նրանք իրենց անունը ստացել են Քրիստիան Էրենբերգի աշխատությունից։ Խոշորացման տեխնոլոգիայի զարգացումը թույլ տվեց Լուի Պաստերին 1850 թվականին նկարագրել քայքայման և խմորման բակտերիաների ֆիզիոլոգիան և նյութափոխանակությունը, ներառյալ պաթոգենները: Պաստերն էր՝ սիբիրախտի և կատաղության դեմ պատվաստանյութի ստեղծողը, ով համարվում է մանրէաբանության՝ բակտերիաների մասին գիտության հիմնադիրը։ Երկրորդ նշանավոր մանրէաբանը գերմանացի բժիշկ Ռոբերտ Կոխն է (1843-1910), ով հայտնաբերել է Vibrio cholerae-ն և տուբերկուլյոզի բացիլը:

Այնքան պարզ և այնքան բարդ

Բակտերիաների ձևը կարող է լինել գնդաձև (կոկկի), ուղիղ ձողիկներ (բացիլներ), կոր (վիբրիո), պարուրաձև (սպիրիլլա): Նրանք կարող են միավորվել՝ դիպլոկոկներ (երկու կոկկի), streptococci (կոկկիների շղթա), ստաֆիլոկոկներ (կոկկիների փունջ)։ Մուրեինի (ամինաթթուների հետ զուգակցված պոլիսաքարիդ) բջջային պատը ձևավորում է մարմնին և պաշտպանում է բջջի պարունակությունը։ Ֆոսֆոլիպիդների բջջային թաղանթը կարող է ինվագինանալ և պարունակել շարժման օրգանների համալիրներ (դրոշակներ): Բջիջները չունեն միջուկ, սակայն ցիտոպլազմը պարունակում է ռիբոսոմներ և շրջանաձև ԴՆԹ (պլազմիդներ): Օրգանելներ չկան, իսկ միտոքոնդրիումների և քլորոպլաստների ֆունկցիաները կատարում են մեզոսոմները՝ թաղանթի ելուստները։ Ոմանք ունեն վակուոլներ՝ գազի վակուոլները կատարում են ջրի սյունակում շարժվելու գործառույթը, իսկ պահեստը պարունակում է գլիկոգեն կամ օսլա, ճարպեր, պոլիֆոսֆատներ։

Ինչպես են նրանք ուտում

Ըստ սնուցման տեսակի՝ բակտերիաները լինում են ավտոտրոֆ (նրանք իրենք են սինթեզում օրգանական նյութեր) և հետերոտրոֆ (սպառում են պատրաստի օրգանական նյութեր)։ Ավտոտրոֆները կարող են լինել ֆոտոսինթետիկ (կանաչ և մանուշակագույն) և քիմոսինթետիկ (նիտրացնող, ծծմբային բակտերիաներ, երկաթի բակտերիաներ): Հետերոտրոֆները սապրոտրոֆներ են (օգտագործում են թափոններ, կենդանիների և բույսերի մեռած մնացորդներ) և սիմբիոններ (նրանք օգտագործում են կենդանի օրգանիզմների օրգանական նյութերը)։ Քայքայումն ու խմորումն իրականացվում են սապրոտրոֆ բակտերիաների միջոցով։ Որոշ բակտերիաներ նյութափոխանակությունն իրականացնելու համար թթվածնի կարիք ունեն (աերոբներ), իսկ մյուսները դրա կարիքը չունեն (անաէրոբ):

Մեր բանակները չեն կարող հաշվել

Բակտերիաները ապրում են ամենուր: Բառացիորեն. Ջրի ամեն կաթիլում, ամեն ջրափոսում, ժայռերի վրա, օդում ու հողում։ Ահա խմբերից ընդամենը մի քանիսը.

Օպտիմալ պայմաններ

Փտելու համար անհրաժեշտ են որոշակի պայմաններ, և հենց այդ պայմաններից բակտերիաներից զրկվելն է մեր պատրաստման հիմքում (ստերիլիզացում, պաստերիզացում, պահածոյացում և այլն): Ինտենսիվ քայքայման գործընթացի համար անհրաժեշտ է.

• Իրենց բակտերիաների առկայությունը.
• Արտաքին պայմաններ՝ խոնավ միջավայր, ջերմաստիճան +30-40 °C։

Հնարավոր են տարբեր տարբերակներ։ Բայց ջուրը օրգանական նյութերի հիդրոլիզի էական հատկանիշն է։ Իսկ ֆերմենտներն աշխատում են միայն որոշակի ջերմաստիճանային ռեժիմում։

Հիմնական ամոնիֆիկատորներ

Երկրի հողում ապրող քայքայվող բակտերիաները պրոկարիոտների ամենատարածված խումբն են: Նրանք կարևոր դեր են խաղում ազոտի ցիկլում և հող են վերադարձնում (հանքայնացնում) հանքանյութերը, որոնք այնքան անհրաժեշտ են բույսերին ֆոտոսինթեզի գործընթացների համար։ Բակտերիաների ձևը, դրանց կապը թթվածնի առկայության և կերակրման եղանակների հետ բազմազան են։ Այս խմբի հիմնական ներկայացուցիչներն են սպոր առաջացնող կլոստրիդները, բացիլները և ոչ սպոր առաջացնող էնտերոբակտերիաները։

Օրգանական տարրալուծման փուլերը

Օրգանական նյութերի քայքայման փուլերը քայքայվող բակտերիաների կողմից բավականին բարդ են քիմիական տեսանկյունից։ Ընդհանուր առմամբ, այս գործընթացը իրականացվում է հետևյալ կերպ.

խոտի փայտ

Ամենաշատ ուսումնասիրված բակտերիան Bacillus subtilis-ն է՝ շատ արդյունավետ ամոնիֆիկատոր: Միայն E. coli-ն (Escherichia coli)՝ մեր աղիքային սիմբիոնտը, ավելի լավ է ուսումնասիրվել: Հայի բակտերիան աերոբ քայքայվող բակտերիա է: Նրա մակերեսին կան պրոթեզերոնի կատալիտիկ ֆերմենտներ, որոնք արտադրվում են բակտերիաների կողմից և օգտագործվում են կենսական էներգիա ստանալու համար։ Պրոտեազները հիդրոլիզի ռեակցիաների մեջ են մտնում արտաքին միջավայրի սպիտակուցների հետ և ոչնչացնում են դրա պեպտիդային կապերը ամինաթթուների մեծ շղթաների սկզբի, իսկ հետո ավելի փոքր շղթաների ազատման հետ միասին: Այն ամենը, ինչ նրան պետք է, գնում է վանդակ, իսկ այն, ինչ նրան պետք չէ, տրվում է: Իսկ թունավոր նյութերը մնում են՝ ջրածնի սուլֆիդն ու ամոնիակը։ Հենց այդ գազերի պատճառով է, որ խոտի փայտիկների բնակության վայրերից այդքան տհաճ հոտ է գալիս։

Մեր հարեւանները

Մեր աղիքներում ապրում է մոտ 50 տրիլիոն տարբեր միկրոօրգանիզմ, որը կազմում է մոտ երկու կիլոգրամ: Եվ սա 1,5 անգամ ավելի է, քան ամբողջ մարդու մարմնի բջիջների ընդհանուր թիվը։ Իսկ ո՞վ է այստեղ տերը, և ո՞վ է սիմբիոնտը։ Սա, իհարկե, կատակ է։ Բայց հարևանների այս բազմազանության մեջ կան նաև քայքայվող բակտերիաներ։ Դրանցից օրգանիզմին հասցվող օգուտներն ու վնասները կախված են դրանց քանակից և ախտածինությունից։ Մեր բերանում կա մինչև 40000 բակտերիա: Մեր ստամոքսի թթվային միջավայրը կարող է դիմակայել լակտոբացիլիներին, որոշ streptococci-ներին և սարկիններին: Ենթաստամոքսային գեղձի հյութը ագրեսիվ մարսողական ֆերմենտներով (լիպազներ և ամիլազներ) արտազատվում է տասներկումատնյա աղիքի մեջ և դարձնում այն ​​գրեթե ամբողջությամբ ստերիլ:

Բարակ և հաստ աղիներում միջավայրը ալկալային է, այստեղ կենտրոնացած է միկրոֆլորայի ողջ զանգվածը։ Այստեղ է, որ բակտերիաները օգնում են մեզ կլանել վիտամինները (բիֆիդոբակտերիաներ), սինթեզել վիտամինները (K և B) և ճնշել պաթոգեն ֆլորան (E. coli), քայքայել օսլան և ցելյուլոզը, սպիտակուցներն ու ճարպերը (ամոնիֆիկացնող բակտերիաներ), և սա ամբողջ ցանկը չէ: մեր հարևանների օգտակար գործառույթների մասին: Կղանքով յուրաքանչյուր մարդ արտազատում է մոտ 18 միլիարդ բակտերիա, ինչը ավելին է, քան ամբողջ մոլորակի մարդիկ: Բայց նույն բակտերիաները կարող են որոշակի պայմաններում առաջացնել հիվանդություն: Այդ իսկ պատճառով նրանցից շատերը համարվում են պայմանականորեն ախտածին։

Փտած բակտերիաների կարևորությունը

Այս մոլորակի առաջին կենդանի օրգանիզմները, ամենաարդյունավետը Երկիր մոլորակի վրա գոյություն ունեցող բոլոր էկոլոգիական խորշերը զբաղեցնելու առումով, բակտերիաներն են։ Նրանք հանքայնացնում են հողը՝ դարձնելով այն բերրի։ Անօրգանական նյութերը վերադարձրեք ցիկլ: Հեռացրեք մոլորակի բոլոր կենդանի օրգանիզմների դիակները և թափոնները: Տրամադրել մարդկությանը բնական ռեսուրսներով: Դրանք հեշտացնում են մեր կյանքը և օգնում սննդի բաղադրիչների յուրացմանը։ Այս ցանկը կարելի է երկար շարունակել։ Իհարկե, փտած բակտերիաների բացասական արժեքը նույնպես մեծ է։ Բայց բնությունը գիտեր, թե ինչ է անում, և մեր խնդիրն է այս մոլորակի վրա չխախտել այն նուրբ հավասարակշռությունը, որին հասել է մեզ շրջապատող աշխարհը այս գրեթե չորս միլիոն տարիների ընթացքում: