Бактерии азотфиксирующие

Химия азота сложна, поскольку азот может присутствовать в нескольких окисленных состояниях, из которых N(0) — газ азот (N2), N(3-) — аммоний (NHi) и N(5+) — нитрат (NOS ) являются наиболее важными. Газообразный азот, растворенный в речной воде, не может быть использован большинством высших растений и водорослей как источник азота, поскольку они не могут разорвать его сильную тройную связь (см. вставку 2.2). Существуют особые азотфиксирующие бактерии, использующие N2, однако это энергетически невыгодный путь получения азота. Следовательно, такие микроорганизмы получают пре- [c.140]

Наиболее интересна первая проблема — введение //-генов в клетки растений. Однако ее решение сопряжено с рядом трудностей. Основная — разрушение нитрогеназы под воздействием кислорода. У азотфиксирующих микроорганизмов существует ряд приспособлений, защищающих бактерии от свободного кислорода. [c.152]

Содержание молибдена в растительной массе невелико. Например, в бобовозлаковой смеси, собираемой на сено, в пересчете на 1 га площади содержатся десятки, редко сотни граммов указанного элемента. Несмотря на это. молибден совершенно необходим для нормального роста и питания растений. Важнейшей стороной физиологического действия этого микроэлемента следует считать его влияние на азотистое питание растений. У растений из семейства бобовых (клевер, вика, люпин, горох и др.) молибден играет исключительно большую роль в стимулировании процесса фиксации свободного азота воздуха клубеньковыми бактериями. Повышается использование атмосферного азота и свободно живущими в почве азотфиксирующими микроорганизмами (разные виды азотобактера). Молибденовые микроудобрения оказывают положительное влияние и на другие культуры. [c.515]

Свободноживущие азотфиксирующие бактерии относятся как к анаэробным, так и к аэробным организмам. [c.146]

Рассматривая круговорот азота в биосфере, следует прежде всего отметить, что растения не могут усваивать азот воздуха непосредственно, как углекислый газ и кислород. Большая часть азота поступает в экосистему благодаря азотфиксирующим бактериям, а также за счет выделений живых организмов (аммиак, мочевина, мочевая кислота). [c.601]

Азотфиксирующие бактерии в технологических водных средах химических производств обычно сосуществуют с нитрифицирующими бактериями. Результатом симбиоза азотфиксирующих и нитрифицирующих бактерий является образование аммонийных соединений нитритов, азотной кислоты, нитратов и, как следствие, снижение pH среды и увеличение скорости коррозии. Такому виду коррозии подвержено, как правило, оборудование промышленных систем охлаждения и котельных, работающее в контакте с природными водами. На ТЭЦ одного из химических заводов отмечена интенсивная нитритная коррозия оборудования тракта питательной воды после деаэратора. На ТЭЦ другого химического предприятия аналогичные виды коррозии наблюдали для оборудования тракта питательной воды после угольных фильтров. Химическим анализом было установлено,, что после деаэратора и фильтров концентрация нитритов в воде оказалась в несколько раз выше, чем в исходной, хотя ви- [c.61]

А участвует в круговороте в-в в природе Значит его кол-во поступает в почву в результате жизнедеятельности азотфиксирующих бактерий, способных переводить своб А в соединения (см Азотфиксация), а также в результате нек-рых др природных процессов Проблема связывания атм А была решена в нач 20 в с освоением пром синтеза КН 3 из N2 воздуха и Н2 [c.58]

О масштабах совокупной деятельности почвенной биоты можно судить хотя бы на основании того, что основная часть диоксида углерода, конечного продукта биохимического окисления органического вещества, поступает в атмосферу именно из почв. Кроме того, почвенные азотфиксирующие бактерии связывают в форме нитратов огромные количества молекулярного азота атмосферы (по разным оценкам от 44 до 175 Мт/год), делая его доступным для растений. [c.47]

Фиксация атмосферного азота. Ни одно зеленое растение не может питаться непосредственно азотом атмосферы. Так как в результате деятельности денитрифицирующих бактерий непрерывно идет уменьшение в природе запасов связанного азота и перевод его в атмосферный азот, то жизни на земле грозила бы неминуемая гибель из-за азотного голода. Однако существует группа микроорганизмов, способная связывать атмосферный азот, делая его доступным для растений. Эти микроорганизмы называются азотфиксирующими бактериями, они разделяются на клубеньковые бактерии, развивающиеся на корнях бобовых растений, и на свободно живущие в почве. [c.146]

Первым этапом круговорота азота является фиксация атмосферного азота азотфиксирующими организмами с образованием аммиака. Аммиак могут использовать почти все живые организмы. Существуют, однако, некоторые важные виды почвенных бактерий, добывающие необходимую им энергию за счет окисления аммиака до нитритов и [c.675]

Целью настоящей работы являлось исследование влияния параметров процесса культивирования азотфиксирующих бактерий vinelandii на величину нитрогеназиой активности трех штаммов (ИБ 1, ИБ 3, ИБ 4) этих бактерий. Указанные новые штаммы бактерий выделены из почвенных образцов пахотных земель, идентифицированы, депонированы в Коллекции микроорганизмов Института биологии УНЦ РАН и являются основой биоудобрений, обладающих фунгицидным действием против грибных фитопатогенов. [c.73]

Сильно развитая система внутрицитоплазматических мембран, морфологически отличающихся от мезосомальных, описана у представителей трех групп грамотрицательных хемотрофных бактерий (азотфиксирующих, нитрифицирующих и метанокисляющих), для которых показана высокая активность дыхания, а также способность ме-таболизировать растворенные в жидкой среде газообразные соединения. [c.46]

Довольно противоречивы сведения о реакции отдельных экологотрофических группировок микроорганизмов на сельскохозяйственное захрязнение. Минеральные удобрения в умеренных дозах активизируют жизнедеятельность аэробных и анаэробных азотфиксаторов, денитри-фикаторов, аммонификаторов, целлюлозоразрушающих бактерий, актиномицетов, фибов, микроорганизмов автохтонной фуппировки. В то же время в длительно удобряемых дерново-подзолистых почвах внесение азотных удобрений отдельно и совместно с калийными привело к уменьшению числа азотфиксирующих, аммонифицирующих и целлюлозоразлагающих микроорганизмов. Напротив, внесение фосфорных и калийных удобрений, а также известкование влияет на повышение численности этих микроорганизмов. [c.165]

С молибденом в организме может конкурировать вольфрам. Так, у крыс, получающих с пищей вольфрам в количестве 100 ч. на млн., образуется вольфрамсодержащая сульфитоксидаза, которая уже неспособна нормально функционировать. Однако при этом в еще больших количествах накапливается не содержащий металла апобелок. У этих крыс образуется также и неактивная, не содержащая металла ксантиноксидаза . Очевидно, вольфрам каким-то образом препятствует включению молибдена в молекулы ферментов. Большая часть молибдена в азотфиксирующих бактериях Azotoba ter находится в специальном белке, предназначенном для накопления молибдена. [c.86]

В настоящее время возник интерес к выведению азотфиксирующих бактерий с повышенной активностью гидрогеназы. Последняя может окислять Нг в Н+. Объясните, почему это могло бы привести к более высокой эффективности фиксации азота в корневых клубеньках бобовых [см. Dixon R. О. D., Nature (London), 262, 173 (1976)]. [c.175]

Связь А. с микробиологией была обоснована Г. Гельри-гелем (1886) и С. Н. Виноградским (1893), выяснившими роль азотфиксирующих бактерий в природе и земледелии. [c.29]

Установлена структура и локализация генов А. Осуществлен их перенос из азотфиксирующей бактерии в кишечную палочку, у к-рой после этого появляется способность к А. Исследования в этой области направлены на поиски высокоактивных штаммов азотфиксирующих бактерий, изучение возможности переноса генов А. в высшие растения (это позволило бы избавиться от необходимости применения азотных удобрений). Большое практич. значение имело бы создание более эффективных катализаторов для пром. синтеза NHj из N2, подобных по механизму действия нитроге-назе. [c.64]

Образование большого кол-ва N2 обусловлено окислением первичной аммиачно-водородной А. молекулярным 2, к-рый стал поступать с пов-сти планеты в результате фотосинтеза, как предполагается, ок. 3 млрд. лет назад Азот окисляется до N0 в верхних слоях А., используется в пром-сти и связывается азотфиксирующими бактериями, в то же время N2 выделяется в А. в результате денитрифи-кащ1и нитратов и др. азотсодержащих соединений. [c.212]

Считается что Л растений выполняют ф-ции запасного и связующего материала семян осуществляют транспорт углеводов и защиту от бактерий и грибов, участвуют в распознавании и прикреплении бактерий-симбионтов (напр., азотфиксирующих бактерий) к корневым волоскам растения-хозяина. Предполагают, что зоолектины участвуют в механизмах клеточного взаимодействия и узнавания, связывания и удаления из кровотока деградированных глико-протеинов. [c.586]

Нитрогеназная активность является важной характеристикой при создании биопрепаратов на основе азотфиксирующих бактерий. Применение эффективных штаммов азотфиксаторов позволяет улз чшить обеспеченность растений доступным азотом, уменьшить, соответственно, расход азотных удобрений и накопление нитратов в возделываемых культурах. [c.73]

Аммиак, хотя и является продуктом биологической фиксации азота, не накапливается в организмах, способных выполнять этот процесс. Если азотфиксирующий организм связан с высщим растением, аммиак может храниться в виде аминокислот аспарагина и глутамина. В других случаях связанный азот в виде аммиака выделяется в окружающую среду, где его могут непосредственно использовать другие организмы, не способные к самостоятельной фиксации азота. Аммиак может быть также подвергнут процессу нитрификации, в котором нитрифицирующие бактерии окисляют его до нитрат-иона (схема 7). [c.403]

Особое место в жизни растений занимают азотфиксирующие бактерии, живущие либо в почве, например Azotoba ter, либо в корневых клубеньках бобовых растений, например клубеньковые бактерии. Эти бактерии имеют ферментные системы, катализирующие фиксацию молекулярного азота воздуха в доступные для растения соединения. [c.127]

В 1916 г. в опытах на животных было показано токсичное действие сырого яичного белка употребление печени или дрожжей снимало этот эффект. Фактор, предотвращающий развитие токсикоза, был назван витамином Н. Позже было установлено, что в дрожжевом экстракте печени и желтке куриного яйца содержится пищевой фактор, отличный от всех других известных к этому времени витаминов. Этот фактор стимулирует рост дрожжей и азотфиксирующих бактерий Rhizobium, в связи с чем он и получил название биотин (от греч. bios—жизнь), или коэнзим R. В 1940 г. было установлено, что все три названия (биотин, витамин Н и коэнзим R) относятся к одному и тому же химически индивидуальному соединению. Выделенное из сырого яичного белка вещество оказалось гликопротеином—белком основного характера, названным авидином этот белок обладает высоким сродством связывания с биотином с образованием нерастворимого в воде комплекса. Комплекс не подвергается расщеплению в пищеварительном тракте, поэтому биотин не всасывается, хотя и содержится в пищевых продуктах. [c.228]

Среди свободноживущих азотфиксирующих бактерий наибольший интерес представляют бактерии родов lostridium и Azotoba ter. [c.125]

Хотя гемоглобин обычно считается продуктом чисто животного происхождения, одна его форма — леггемоглобин, была обнаружена у бобовых растений. Его присутствие ограничено клетками корневых клубеньков, содержащих симбиотические азотфиксирующие бактерии Rhizobium spp.). Гемопротеины со свойствами гемоглобинов обнаружены также у некоторых грибов и простейших. [c.176]

Молекулярные основы фиксации азота всесторонне исследовались на К. pneumoniae, которая может служить модельной системой для изучения симбиотических бактерий семейств Rhizobium и Bradyrhizobium. Детально охарактеризована нитрогеназа, азотфиксирующий фермент. Молекулярно-генетические исследования показали, что фиксация азота бактериями — это сложный процесс в нем участвует семь координированно регулируемых оперонов, кодирующих в общей сложности 20 разных белков. Это делает пока невозможным создание с помощью методов генной инженерии растений, которые могли бы сами усваивать азот, и других азотфик-сирующих бактерий. [c.327]

Азотфиксирующие бактерии с помощью ферментных систем осуществляют фиксацию атмосферного азота, т. е. превращение его в производные аммиака, при комнатной температуре, когда равновесие в достаточной степени смещено в сторону синтеза аммиака даже при атмосферном давлении. Хотя исследование Такого рода ферментных систем и разработка их аналогов для химической промышленности ведутся уже многие годы, проблема синтеза аммиака в мягких условиях (при комнатноГ температуре и атмосферном давлении) в промышленном мае штабе еще не решена. [c.180]

Некоторые фототрофные эубактерии существуют в ассоциациях с другими организмами. Таковы ассоциации ряда зеленых серобактерий с хемоорганотрофными бактериями, прохлорофит с асцидиями, цианобактерий с грибами, мхами, папоротниками, водорослями, высшими растениями. Если в симбиозах один из компонентов — азотфиксирующие цианобактерии, они в первую очередь снабжают партнера связанным азотом. В других случаях конкретная природа связей между симбионтами неясна. [c.325]

Метод питательных пластин легковыпбЛним, но имеет ряд недостатков. Существенным из них является отсутствие универсальной среды, на которой развивались бы- все бактериальные зародыши, обитающие в почве. Питание у бактерий специфично, и на каждой среде выявляется довольно узкая группа микроорганизмов. Так, на МПА развиваются в основном бактерии, способные усваивать органические формы азота. Нитрифицирующие, целлюлозоразрушающие, азотфиксирующие и. другие микробы на этой среде не выявляются. Для более полного представления о населенности почвы де-. лайт посевы также и на специальные избирательные среды или используют Метод прямого подсчета микро- организмов под микроскопом. [c.69]

Сильно развиты у нитрифицирующих, некоторых азотфиксирующих, метанокисляющих бактерий. [c.52]

Потребность прокариот в низкой концентрации О2 в окружающей среде связана с их метаболическими особенностями. Многие аэробные азотфиксирующие бактерии могут расти в среде с молекулярным азотом только при концентрации О2 ниже 2 %, т.е. как микроаэрофилы, а в присутствии связанного азота, например аммонийного, — на воздухе. Это объясняется ингибирующим действием молекулярного кислорода на активность нитрогеназы — ферментного комплекса, ответственного за фиксацию N2. Аналогичная картина обнаружена у многих водородокисляющих бактерий. На среде с органическими соединениями в качестве источника энергии они хорошо растут при атмосферном содержании О2. [c.127]

Молибден является необходимым компонентом фермента нитрогеназы, который катализирует в специальных азотфиксирующих бактериях восстановление атмосферного азота до аммиака. Это важнейшш" путь поступления азота в биосферу, поскольку образование практически всех природных азотсодержащих органических соединений идет из аммиака или, точнее, из ионов аммония. [c.67]

В продолжение исследований, начатых еще в 70-х годах прошлого векв Л. Пастером и Ю. Либихом и направленных на обнаружение специфических ростовых веществ для дрюжжей ( биосо), Ф. Кегль в 1935 г. впервые выделил этот витамин из яичного желтка и назвал его биосом II или биотином. Независимые исследования по выделению фактора роста азотфиксирующих бактерий (коэнзима к) завершились в 1939 г. идентификацией этого фактора с биотином. Наконец, изучение причин дерматита у крыс, возникающего при [c.687]

Получение микробных препаратов — удобрителей по<т, стимуляторов и регуляторов роста растений. На основании более чем векового изучения азотфиксирующих микроорганизмов утвердилось представление о целесообразности производства в промышленных масштабах лишь клубеньковых бактерий, поскольку эффективность от внесения в почву препаратов из свободноживу-щих азотфиксаторов по разным причинам является незначительной. Однако ясно, что в условиях интенсивного земледелия и бурного роста населения земли плодородие почвы — одна из главнейших проблем, на решение которой должны быть направлены усилия различных специалистов, включая биотехнологов. И нельзя считать, что свободноживущие азотфиксаторы не будут вновь объектами биотехнологии. Очевидно не все изучено применительно к их ассоциативным взаимоотношениям в среде обитания и значение самой среды, заметно изменяющейся при энергичном воздействии на нее человека. [c.455]

Таким образом, различные азотфиксирующие бактерии спо- собны связывать атмосферный азот как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Поэтому они могут развиваться в столь разных по технологическим режимам эксплуатации устройст-гвах, как деаэраторы (анаэробные условия) и угольные фильтры (условия полной аэрации). [c.62]

В природе имеются значительные запасы азота. Во-первых, большие количества азота входят в состав населяюш,их землю организмов, главным образом растений. При отмирании этих организмов азот попадает в почву и водоемы и подвергается воздействию микроорганизмов. Сначала аммонифицирующие микроорганизмы превращают органический азот в минеральный, доступный растениям. Далее нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до азотной кислоты, переводя таким образом азот в еще более доступную для растений форму. Параллельно происходит процесс восстановления нитратов до молекулярного азота. Этот процесс осуществляется денитрифицирующими бакте-териями и ведет к переходу азота в атмосферу и обеднению почвы. Фиксация атмосферного азота клубеньковыми и свободноживущи-ми азотфиксирующими бактериями вновь обогащает почву связанным азотом. [c.147]

Испытываются также и биологические подходы, с помощью которых можно было бы сделать атмосферный азот более доступным. Была, например, предпринята попытка определить, нельзя ли заселить различными видами азотфиксирующих бактерий или какими-нибудь их мутантами обычные небобовые культурные растения, в частности кукурузу, и таким путем создать новые полезные симбиотические ассоциации. Попутно обнаружилось, что в корнях ряда небобовых растений тропических стран тоже обитают азотфиксирующие бактерии. К сожалению, таким растениям для фиксации азота требуется очень теплая поч- [c.677]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология