ФІКСАЦІЯ АЗОТУ ВІЛЬНО ІСНУЮЧИМИ БАКТЕРІЯМИ

ФІКСАЦІЯ АЗОТУ СИМБІОТИЧНИМИ (БУЛЬБОЧКОВИМИ) БАКТЕРІЯМИ

ФІКСАЦІЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО АЗОТУ

Тільки прокаріоти здатні до фіксації молекулярного азоту. Фіксація азоту може здійснюватися як вільно існуючими бактеріями, так і бактеріями, які перебувають у симбіозі з вищими рослинами (бульбочковими бактеріями). Вільно існуючі азотфіксатори вносять 1-3 кг азоту на 1 га ґрунту на рік. У результаті зв'язування азоту бульбочковими бактеріями 1 га ґрунту збагачується 100-300 кг азоту на рік.

Бактерії, які спричиняють утворення бульбочок у бобових рослин (бульбочкові бактерії) належать до роду Rhizobium (Sinorhizobium). За специфічністю щодо рослини-хазяїна розрізняють кілька видів бульбочкових бактерій: RhLzobium leguminosarum, Rhizobium meliloti, Rhizobium trifolii, Rhizobium lupini та ін. Зараження рослини відбувається тільки через молоді кореневі волоски . Бактерії укорінюються на самому кінчику волоска і ростуть у формі інфекційної нитки до його основи. Потім такі нитки, одягнуті в целюлозну оболонку, проникають крізь тонкі стінки молодих клітин епідермісу в кору кореня і розростаються, утворюючи бульбочки. Бактерії в бульбочках досить швидко розмножуються і утворюють клітини неправильної форми — бактероїди. Молекулярний азот здатні фіксувати тільки бульбочки, які містять пігмент леггемоглобін. Це пігмент, схожий на гемоглобін; він має високу спорідненість з киснем. Можна вважати, що леггемоглобін полегшує дифузію кисню через клітину рослини до бактероїда.

В основі специфічності симбіозу Rhizobium з рослинами лежить взаємодія лектинів бобових рослин і полісахаридів ризобій. При такому симбіозі рослина забезпечує бактерії поживними речовинами (цукрами) і створює для них оптимальні умови.

У деяких небобових рослин також є кореневі бульбочки, здатні фіксувати азот. У цьому разі фіксація азоту основана на симбіозі з прокаріотами — актиноміцетами роду Franckia. Слід зазначити, що і ціанобактерії також можуть бути партнерами, що фіксують азот, у симбіозі з вищими рослинами.

Здатність до фіксації азоту виявлена у багатьох бактерій (аноксигенних фототрофних, ціанобактерій, факультативних анаеробів, хемолітоавтотрофів, метилотрофів, сульфатредукторів, метаногенів).

Особливо активно фіксують азот види роду Azotobacter (близько 20 мг азоту на 1 г використаного цукру). Розрізняють кілька видів Azotobacter, поширених у різних місцях існування (табл. 6.4).

Табл. 6.4 Представники групи Azotobacter та їх поширення

Бактерії роду Azotobacter є грамнегативними, клітини відносно великі, строгі аероби, в певних умовах рухливі (рух за допомогою джгутиків), здатні окиснювати різні органічні сполуки. Утворення слизу та наявність темних пігментів надають колоніям характерного вигляду. За браку поживних речовин утворюють форми спокою — цисти.

Фіксація азоту вільно існуючими ціанобактеріями має велике значення на рисових полях. Вони зв'язують до 30-50 кг азоту на 1 га на рік. Взагалі здатність до фіксації азоту виявлена у 40 видів ціанобактерій.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ОКИСНЕННЯ ВІДНОВЛЕНИХ СПОЛУК СІРКИ	\|	ХАРАКТЕРИСТИКА ПУРПУРОВИХ І ЗЕЛЕНИХ БАКТЕРІЙ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.