ПРЕВРАЩЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ СЕРЫ
Существует два основных направления превращения неорганической серы с участием микроорганизмов: Окисление
H2 S H2 SO4
Восстановление 1. Окисление минеральной серы (сульфофикация) Осуществляется двумя группами серобактерий:
1.Бесцветные серобактерии: Beggiatoa, Thiothrix, Thiospria -распространены в грязной воде,содержащейH2S. Бактерии рода Thiobacillus распространены в почве. Все они используют окисление сероводорода в качестве источника энергии по уравнениям:
2H2 S + О2 2S + H2 O + Е
2S + 2H2O +3О2 2H2SO4 + Е Микроорганизмы этого ряда имеют полный набор оксидоредуктаз: дегидрогеназы, оксидазы. Хемоавтотрофы, аэробы, аминоавтотрофы. Значение процесса:
А) Детоксикация почв (т. к. H2 S ядовит для растений) В) Перевод серы в доступную для растений форму (H2 S – не усваивается, SO4 – усваивается). 2. Окрашенные серобактерии:
Зелѐные серобактерии (род Chlorobium) и пурпурные (роды Chromatium, Rhodospirillium) используют H2 S как источник водорода при фотосинтезе
свет CO2 + H2 S (CH2O) + Свет 3CO2 + 2S + 5H2O (CH2O) + H2 SO4
Фотоавтотрофы, облигатные анаэробы, аминоавтотрофы. Значение процесса:
А) Первичные продуценты органического вещества. Б) Участие коррозии днищ кораблей.
2. Восстановление минеральной среды (десульфофикация)
Возбудители процесса: DesulfovibrioDesulfuricans, SpirilliumDesulfuricans.
Используют кислород сульфатов для окисления углеводов по схеме:
H2 - SO4 - H2 - SO3 - H2 - SO2 - H2 - S
Ферменты: сульфатредуктазы, дегидрогеназы. Энергию получают в реакции:
C6 H12 O6 + H2 SO4 6CO2 + 6H2 O + 3H2S + E Гетеротрофы, аминоавтотрофы, анаэробы облигатные. Значение процесса:
А) Потеря доступных для растений форм серы. Б) Участие в образовании лечебных грязей.
Превращение соединений фосфора микроорганизмами.
Фосфор входит в состав белков и липоидов.Особенно много его в ядрах клеток,головном мозгечеловека и животных. Микроорганизмы, участвующие в превращении фосфора, живут в почве, воде. Их роль сводится к двум процессам: минерализации фосфора, входящего в состав органических веществ, и превращению фосфорнокислых солей из слаборастворимых в хорошо растворимые. Минерализацию фосфора вызывают гнилостные бактерии, в частности Вас. megatherium. Образующаяся при этом фосфорная кислота связывается со щелочами почвы и превращается в слаборастворимые соли кальция, железа, магния и, следовательно, малодоступные для растений. В дальнейшем под действием почвенных кислотообразующих бактерий, особенно нитрифицирующих, эти соли превращаются в растворимые соединения фосфорной кислоты, доступные для растений.
В минерализации органических фосфатов (фитина, фосфолипидов, нуклеопротеидов и т. д.) участвуют бактерии родов Pseudomonas, Bacillus; семейства Actinomycetaceae и грибы рода Penicillium и др. Особенно большое количество органических фосфатов накапливается при внесении в почву фосфорных удобрений или при достаточном обеспечении почвы усвояемым фосфором. Тогда происходит так называемая биологическая иммобилизация фосфора: усвояемый фосфор используется микроорганизмами и включается в органические соединения микробной клетки. Установлено, что 8—10% фосфора, внесенного с удобрениями, подвергается иммобилизации. Большие количества фосфора входят в состав почвенных минералов и недоступны или слабо доступны для растений. Многие микроорганизмы способны переводить такие соединения в растворимые формы. К ним относятся бактерии рода Bacillus (В. megaterium), грибы родов Penicillium, Aspergillus и др. Некоторые микроорганизмы косвенно помогают этому процессу, выделяя кислоты, которые превращают фосфаты в растворимые формы. В процессе жизнедеятельности нитрифицирующих бактерий выделяется азотная кислота, а серобактерий — серная. Эти кислоты способствуют растворению нерастворимых фосфорных соединений в почве. Фосфорные бактерии играют важную роль в обеспечении растений усвояемым фосфором.
|
