Превращение микроорганизмами минеральных веществ

Важнейшими специфическими особенностями микроорганизмов и, следовательно, их ферментных систем, можно считать и исключительную интенсивность действия, и способность осуществлять ферментативные процессы особых типов, которых ничто живое в мире не выполняет. Процессы эти играют огромную роль в круговороте веществ на нашей планете, и этим, в частности, объясняется и особая роль на ней микробов. Таких процессов можно назвать не менее десяти 1) разрушение растительных и животных остатков до минеральных веществ. Этот распад протекает в воде, почве, илах и идет главным образом путем ферментативного гидролиза, переноса групп (действие трансфераз) и окислительно-восстановительных реакций 2) синтез и разложение гумуса в почвах, превращение гуминовых кислот и других органических составных частей 3) фиксация атмосферного азота и превращение его в органические азотистые соединения, в частности, аминокислоты, а затем белки 4) хемосинтез, улавливание углекислоты из атмосферы и превращение ее в органические вещества различных типов, в частности, углеводы 5) синтез белков, а также жиров и углеводов на основе углеводородов нефти [c.114]

Превращение микроорганизмами минеральных веществ [c.147]

Процесс очистки загрязненных вод с помощью микроорганизмов по своему характеру близок к процессам превращения органических и минеральных веществ в почве. Поэтому следует остановиться иа работах выдающихся русских почвоведов, [c.241]

В результате гидролиза жиров, оставшихся в сапропелитовых отложениях, образуются жирные кислоты, глицерин и другие продукты, которые под влиянием микроорганизмов в анаэробных условиях превращаются в углеводороды (метановые, нафтеновые, ароматические) и кислородсодержащие соединения (кетоны). Все эти соединения, растворяясь в массе жирных кислот, образуют гомогенную смолоподобную массу, которая вместе с минеральными веществами (песок, глина) остается на дне бассейна, покрываясь минеральными отложениями. Такая смолообразная масса может быть названа первичной нефтью. В процессе превращения в нефть органического материала в восстановительной среде происходят химические процессы, приводящие к увеличению содержания углерода и водорода и уменьшению содержания кислорода. [c.15]

Мир животных, растений и микроорганизмов характеризуется чрезвычайным разнообразием веществ и химич. реакций. Тем не менее имеется много общего в основных химич, компонентах клеток (белки, нуклеиновые кислоты, ж иры и липоиды, углеводы, витамины, минеральные вещества), в ходе их превращений (бро-Я№ние, гликолиз, окислительные процессы), в агентах, необходимых для протекания биохимических процессов (ферменты, коферменты, активаторы, ингибиторы), а также в отношении биохимических механизмов роста, размножения и передачи наследственных свойств (роль нуклеиновых кислот, стимуляторов роста и др.). Эти вопросы составляют содержание так называемой общей Б,, в которой изучаются химич, закономерности для всех форм жизни и выясняются пути возникновения жизни и ее развития, [c.218]

После гидролиза жиров оставшиеся в сапропелитовых отложениях жирные кислоты под влиянием анаэробных микроорганизмов частично превращаются в углеводороды и кетоны, непредельные же кислоты, кроме того, медленно полимеризуются. Образующиеся таким образом вторичные продукты превращения жиров, растворяясь в общей массе жирных кислот, образуют среду, в которой диспергируются гуминовые вещества все же это, вместе взятое, представляет собой гомогенную смолообразную массу большой вязкости и высокого удельного веса, которая в смеси с минеральными веществами (песок, глина) продолжает оставаться на дне водного бассейна и постепенно покрываться мощными минеральными отложениями. Эта смолообразная масса может быть [названа первичной нефтью . [c.306]

Роль гуминовых кислот и их солей в повышении плодородия почв очень многообразна. Обладая высокими адсорбционными свойствами, они увеличивают поглотительную способность почв и стимулируют развитие растений. В твердом состоянии они могут сорбировать минеральные вещества, благодаря чему уменьшается осмотическое давление почвенного раствора и задерживается чрезмерно быстрое поступление этих веществ з растения. Образуются гуминовые кислоты повсеместно з природе в результате жизнедеятельности различных микроорганизмов и химических превращений, которым подвергаются отмирающие растения. Гуминовые кислоты представляют собой смесь высокомолекулярных ор- [c.115]

По данным Ли и сотр. [34], в хлороформенном и спиртовом экстрактах, полученных при обработке адсорбированного на угле материала, можно открыть не более 5% органических веществ, растворенных в воде эвтрофного озера. В летнее время на поверхности угля развивается слизистый слой микроорганизмов. В результате микробиологических превращений выделенных органических веществ могут быть обнаружены органические вещества, отличающиеся от находившихся в воде. Предполагают также, что во время сушки (40 °С в течение 2 дней) возможна потеря низкокипящих веществ, а на стадии экстракции (хлороформом и этиловым спиртом)—улетучивание и полимеризация. Был сделан вывод, что на выделение индивидуальных органических веществ путем АУ могут влиять следующие факторы а) потери в результате предварительной фильтрации через песчаный фильтр б) преимущественная адсорбция некоторых типов органических веществ в зависимости от типа угля, pH, температуры и минеральных примесей, присутствующих в воде в) изменение селективности угольной колонки в ходе опыта. (Некоторые органические вещества с более высоким сродством к углю могут вытеснять вещества, имеющие меньшее сродство.) Таким образом, метод АУ хорошо применим в случае органических соединений, которые адсорбируются быстро и имеют большое сродство к углю. Все перечисленные возможные ошибки и ограничения заставляют осторожно относиться к интерпретации данных, полученных с использованием метода АУ. [c.399]

Для всех живых организмов многие закономерности химического состава, строения и превращения веществ являются общими. Тем не менее у растений, животных и человека наблюдаются различия в химических процессах, обеспечивающих их жизнедеятельность. Так, растения синтезируют сложные органические вещества из простых неорганических веществ, таких как вода, углекислый газ, минеральные вещества, и аккумулируют солнечную энергию в процессе фотосинтеза. Животные и человек нуждаются в поступлении сложных органических соединений — углеводов, жиров, белков, которые необходимы для построения и энергообеспечения организма. Поэтому в зависимости от объекта исследования выделяют следующие разделы биохимии биохимия животных и человека, биохимия растений, биохимия микроорганизмов и вирусов. [c.10]

Для аэробных ферментаций скорость аэрации имеет большое значение. Строго говоря, кислород воздуха представляет собой продукт питания и должен рассматриваться вместе с углеводами, источниками азота и минеральными веществами, но он всегда рассматривается отдельно ввиду резкого отличия его физического состояния, feo всяком случае, для получения большого числа клеток какого-либо микроорганизма необходимо снабжать его всеми основными продуктами питания — углеводами, азотом, фосфатами и кислородом — в больших количествах. Так, например, для быстрого превращения глюкозы в глюконовую кислоту необходимо пропускать большие количества кислорода. Поэтому важно измерять скорость поглощения последнего. Обычно это измерение проводят, используя раствор сульфита вместо ферментационной среды при сохранении всех других условий [3]. Скорость поглощения выражают в миллимолях кислорода, поглощенного 1 л раствора в 1 мин. При определении в различных условиях были получены данные, приведенные в таблице. [c.15]

Таким образом, образование сернистых соединений можно понимать как вторичный процесс, не связанный с нефтеобразова-нием и, так сказать, параллельный ему. Высказывались и противоположные гипотезы, согласно которым сера является в нефтях унаследованным компонентом и что первоначально образовавшиеся нефти содержат серу как обязательный компонент, исчезающий впоследствии на длинном пути ее превращения. Из этого как будто следует, что серой должны быть богаты геологические молодые нефти, более или менее близкие к исходному веществу нефти, тогда как нефти древние, метановые, могут серы и не содержать. Это соображение плохо вяжется с тем, что очень многие третичные нефти практически серы не содержат, тогда как иногда древние нефти, наоборот, богаты серой. Примерами первых могут служить нефти Баку, Грозного и ряда других месторождений, примерами вторых могут служить сернистые нефти Второго Баку. Вместе с тем исключениями крупного масштаба являются кайнозойские нефти Калифорнии, Мексики и другие, содержащие много серы и бессернистые палеозойские нефти северо-восточных штатов США. Связь между серой и углеводородами нефти часто понималась таким образом, что сера имеет белковое происхождение и должна принимать участие-в тех процессах, которые переводят живое вещество в нефть.. Между техм хорошо известно, что разложение белка связано с выделением серы в виде сероводорода, не принимающего участие в последующих превращениях органического вещества. Ввиду того, что сероводород минерального происхонодения может внедряться в углеводороды, проходя через стадию элементарной серы, нет никакой необходимости отводить белковой сере заметную роль. Все подобные гипотезы отличаются тем, что не объясняют, почему осернение нефти не является обязательным процессом, поскольку в природе имеются значительные месторождения бес-сернистой нефти. Кроме того, в подавляющем большинстве случаев сернистость нефти есть явление региональное, охватывающее громадные области, что говорит о какой-то общей причине явления. Факт восстановления сульфатов микроорганизмами есть. [c.179]

Растения, использующие минеральные соединения фосфора, образуют необходимые нуклеиновые кислоты. Микроорганизмы разрушают содержащиеся в остатках растений фосфорорганиче-ские вещества и в виде минеральных соединений опять возвращают в почву. Таким образом, микроорганизмы активно участвуют в процессе превращения фосфора (см. приложение 2 цветное). [c.9]

Исходным в генезисе нефти исторически является органический мир крупных водоемов, среда которых насыщена планктоном, водорослями, микроорганизмами и мелкими животными. Погибая, все они образуют слой донного ила (сапропель), в котором начинается первый биохимический этап - преобразование органических жиров и углеводов в углеводороды, углекислоту Oj и воду. По мере уплотнения сапропеля и формирования осадочной породы (с погружением морского дна) происходит второй этап (диагенез) и начинается третий - катагенез. В этот период прекращаются биохимические процессы и начинают интенсивно развиваться химические превращения органического вещества под действием повышающихся температур и давлений (термодеструктивные и термокаталитические процессы). Продуктами этих процессов являются метан и жидкие углеводороды, рассеянные в минеральной породе осадка (микронефть). Соотношение газа и нефти меняется с глубиной погружения осадочной породы, и на глубинах 7-8 км обнаруживается только газ (3-й этап на рис. 1.1). [c.22]

Возможность применения биохимического метода для очистки сточных вод определяется способностью содержащихся в них органических соединений проникать в бактериальную клетку и подвергаться в ней различным превращениям. Проникновение веществ в клетку зависит от размеров и строения их молекул, способности адсорбироваться на поверхности клетки, растворяться в составляющих ее компонентах или вступать с ними в. химическое взаимодействие, а также поддаваться ферментативному разложению. Степень проникновения различных соединений в бактериальную клетку при одной и той же их концентрации различна. Наиболее трудно проникают в клетку минеральные соли. Например, солесодержание воды, очищенной биохимическим методом, не должно превышать 10 г/л (в основном по хлоридам). В связи с этим биохимическая доочистка нефтесодержащих морских балластных вод неадаптированными микроорганизмами весьма затруднена. [c.209]

ФОТОСИНТЕЗ. и. Превращение растениями и некоторыми микроорганизмами энергии солнечного света в химическую энергию синтеза органических веществ из диоксида углерода, воды и некоторых минеральных компонентов. [c.471]

Он проводит аналогию между пищеварительной системой животных, в которых пища из форм, не пригодных для усвоения, превращается в формы, усвояемые живым телом и почвенными микроорганизмами, которые выполняют ту же роль в питании растений. Вряд ли кто может усомниться в огромном значении микроорганизмов в жизни почвы. Сама почва является в значительной мере продуктом жизнедеятельности микроорганизмов. Не может быть сомнений и относительно огромного значения микробиологической активности почвы для питания произрастающих на этой почве растений. Почвенные микроорганизмы, за исключением нитрифицирующих бактерий, являются гетеротрофными организмами. Они синтезируют органическое вещество своего тела за счет разложения органических остатков растений и животных и за счет гумуса почвы. Органическое вещество необходимо не только для построения тела микроорганизмов, но в процессе его разложения, его окисления освобождается энергия, необходимая микроорганизмам для проявления их жизнедеятельности. Образующиеся же в процессе разложения органического вещества минерализованные соединения азота, фосфора, серы являются источниками питания растений. Но совсем не обязательно, чтобы этот осуществляемый микроорганизмами почвы процесс освобождения питательных для растений элементов из органических их соединений происходил именно у корней растений. Наоборот, есть все основания считать, что разложение органического вещества и превращение содержащихся в нем соединений азота, фосфора и т. п. в минеральную, т. е. доступную для растений форму, наиболее энергично протекает в парующей почве, когда нет конкуренции со стороны растений за воду и кислород воздуха. Об [c.287]

Органическое вещество поистине является основой микробиологической деятельности в почве. Оно одновременно служит средой обитания и пищей большинства почвенных микроорганизмов, которые переводят его за несколько этапов из состояния сырого органического вещества в минеральную форму, в которой оно может служить пищей для растения. Различают две фазы в превращении органического вещества в почве, а именно гумификацию (при которой образуется сырой перегной, а затем перегной стойкий) и минерализацию (нитрификацию). [c.73]

Почвенный азот, представленный в виде сложных органических веществ гумуса, становится доступным для растений только после его минерализации, то есть превращения под влиянием микроорганизмов в минеральные усвояемые растениями формы — в аммонийные и нитратные соли. Интенсивность минерализации азота гумуса зависит от физико-химических свойств почвы, климатических и агротехнических условий. [c.3]

Физическое состояние и химический состав их весьма разнообразен. Наряду с мало разложившимися остатками органических веществ растительного или животного происхождения в глинах присутствуют гумусовые вещества сложного состава, образовавшиеся в результате химических и биохимических превращений, связанных с жизнедеятельностью микроорганизмов. Основная часть органических веществ обычно находится в тонкодисперсном состоянии и тесно связана с минеральной частью глины, накапливаясь в ее коллоидной фракции. Другая часть разложившихся веществ иногда представлена скоплениями и натеками по поверхности структурных элементов породы. Наконец, часть органического вещества глин может находиться в неразложившемся состоянии. [c.28]

Микроорганизмы усваивают пищу путем осмоса через мельчайшие поры в поверхности клеточной оболочки. Вещества, находящиеся в коллоидном состоянии, а также в виде эмульсии и суспензии, могут быть усвоены микроорганизмами только после препращения их в растворимые вещества. В процессе очистки органические вещества, содержащиеся з сточкой воде, сначала адсорбируются на поверхности тел. микроорганизмов, а затем переводятся в растворимое состояние ферментами, выделяемыми через поры оболочки клетки. Химическое превращение нерастворимых в воде органических суспензий (белков, жиров или углеводов) в вещества раствори.мые происходит вне клетки. Растворимые вещества усваиваются внутри клеток микроорганизмов, а затем, ферментируясь, полностью минерализуются. Каждому виду микроорганизмов свойственны различные ферменты, расщепляющие различные органические или минеральные вещества. [c.118]

Биологическое поглохщение играет особенно большую роль в превращении нитратных соединений азота и нитратных форм азотных удобрений в почве. Легкорастворимые соли азотной кислоты, не усвоенные растениями, удерживаются в почве и предохраняются от вымывания главным образом благодаря усвоению их микроорганизмами, так как ни физически, ни физико-химически, ни химически они не поглощаются в почве. Биологическое поглощение азота, фосфора, серы и других питательных веществ микробами — явление временное после отмирания их плазма быстро минерализуется, содержащиеся в ней элементы питания освобождаются в минеральной форме и могут использоваться растениями. [c.109]

Необходимо оценить основные потоки Сорг в почве, чтобы понять роль специфических групп микроорганизмов, катализирующих превращения вещества на определенных этапах их преобразования. Вход в систему представляет СО2, ассимилированная растением, выход — устойчивые гумусовые вещества почвы. Пути углерода в системе для разных ландшафтных зон различны в черноземах под травянистым покровом происходит накопление гумуса, в гидроморфных почвах избыточного увлажнения накапливается торф, при достаточной аэрации происходит полное сгорание органического вещества, как в подзолах и глеевых почвах, противопоставляемых в качестве минеральных почв почвам органическим . Различие меж-[(у этими почвами определяется полнотой деструкции растительной мортмассы. [c.255]