Участие микроорганизмов в синтезе и разложении природных веществ. Микроорганизмы-продуценты, консументы и редуценты

Август 2, 2022

Главная
Биология
Участие микроорганизмов в синтезе и разложении природных веществ. Микроорганизмы-продуценты, консументы и редуценты

Содержание

2. Вопросы: Жизнедеятельность микробов в природе. Участие микроорганизмов в синтезе и разложении природных веществ. Микроорганизмы –продуценты,консументы и
3. Все живые организмы разделяются на три группы. Растения синтезируют органические вещества-их называют продуцентами. Животные используют растительную
4. Естественная среда обитания большей части живых организмов-вода, почва и воздух. Широкое распространение микроорганизмов в окружающей среде
5. В зонах обитания микроорганизмы образуют биоценозы-сложные ассоциации со специфическими взаимоотношениями. Каждое микробное сообщество в конкретном биоценозе
6. Наиболее крупными экосистемами биосферы являются водные, почвенные и воздушные. Микроорганизмы занимают в них важное место или
7. В пресных водоёмах имеются аэробные и анаэробные зоны. Когда глубинные воды озёр, богатые питательными веществами, попадают
8. Наиболее распространёнными и глобальными процессами синтеза природных веществ являются процессы усваивания микроорганизмами в биосфере углерода, кислорода,
10. Продукты гниения белков и разложения мочевины- аммиак и аммиачные соли- могут непосредственно усваиваться растениями, но обычно
11. Микроорганизмы принимают активное участие в превращениях химических элементов. Концентрирование некоторых химических элементов является важным фактором нормальной
12. В аэробных условиях все органические вещества подвергаются распаду. В природе всегда найдутся микроорганизмы, способные полностью или
13. В настоящее время одно из главных требований к промышленности заключается в том, чтобы любое синтетическое вещество,
14. Ферментативное расщепление целлюлозы происходит под воздействием целлюлазы. В систему целлюлазы входит три фермента: 1. Эндо-β-1,4-глюконаза разрывает
15. В аэробных условиях значительная роль в разложении целлюлозы принадлежит грибам. Они эффективнее бактерий, особенно в кислых
16. Использовать целлюлозу как питательный субстрат в аэробных условиях могут:Pseudomonas fluorescens var. cellulose (когда в среде отсутствуют
17. В анаэробных условиях целлюлозу расщепляют термофильные и мезофильные клостридии. Clostridium thermocellum-в качестве источника углерода используют целлюлозу,
18. В рубце крупного рогатого скота бактерии перерабатывают полимерные углеводы кормов в простые соединения: жирные кислоты и
19. Ксилан ( гемицеллюлоза ) расщепляется быстрее и большим числом видов микроорганизмов, чем целлюлоза. Многие микроорганизмы, разлагающие
20. Крахмал- это главное запасное вещество растений. Растительный крахмал состоит из двух глюканов- амилазы (15-27%) и амилопектина.
21. Растения некоторых семейств запасают вместо крахмалов (глюканов)- фруктаны. В клубнях сложноцветных (например, георгин) содержится фруктан- инулин.
22. Способность расщеплять пектин присуща многим грибам и бактериям. Патогенность различных микроорганизмов (Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum и
23. Микроорганизмы воздействуют на хитин с помощью экзоферментов. Streptomyces griseus выделяют два фермента- хитиназу и хитобиазу. Расщепление
24. Разрушающие древесину базидиомицеты можно разделить на две группы. Возбудители бурой гнили превращают древесину в красновато- коричневую
25. Бактерии окисляющие метан, вместе с другими микроорганизмами, способными использовать метанол, метилированые амины, относят к метилотрофным организмам.
27. Распад белков в почве сопровождается образованием аммиака (аммонификация). В разложении белков участвуют грибы и бактерии, в
28. Разложение белков происходит под действием экзоферментов. Микроорганизмы могут усваивать только растворимые продукты гидролиза белка: пептоны и
29. Микроорганизмы- продуценты, консументы и редуценты представляют собой отдельные трофические категории функциональной структуры каждой экосистемы. Продуценты- автотрофные
30. Симбиоз- сожительство нескольких различных организмов. Виды симбиоза между живыми организмами: Мутуализм- взаимовыгодный симбиоз. Сожительство создает благоприятные
31. Метабиоз- вид симбиоза микроорганизмов, когда одни виды используют для своей жизнедеятельности продукты метаболизма других видов микроорганизмов.
33. Скачать презентацию

Слайд 2

Вопросы:
Жизнедеятельность микробов в природе.
Участие микроорганизмов в синтезе и разложении природных

веществ.
Микроорганизмы –продуценты,консументы и редуценты.

Слайд 3

Все живые организмы разделяются на три группы. Растения синтезируют органические вещества-их

называют продуцентами.
Животные используют растительную биомассу для построения своего тела-консументы.
Тела животных и растений подвергаются разложению, органические вещества превращаются в минеральные под действием микроорганизмов-деструкторов.

Слайд 4

Естественная среда обитания большей части живых организмов-вода, почва и воздух.

Широкое распространение микроорганизмов в окружающей среде связано с лёгкостью их распространения по воздуху и воде.

Слайд 5

В зонах обитания микроорганизмы образуют биоценозы-сложные ассоциации со специфическими взаимоотношениями.

Каждое микробное сообщество в конкретном биоценозе образуют специфичные аутохтомные микроорганизмы, то есть микробы, присущие конкретному месту обитания. В эти сообщества могут внедряться чужеродные виды- аллохтонные микробы.

Слайд 6

Наиболее крупными экосистемами биосферы являются водные, почвенные и воздушные. Микроорганизмы

занимают в них важное место или являются единственными формами жизни.

Слайд 7

В пресных водоёмах имеются аэробные и анаэробные зоны. Когда глубинные

воды озёр, богатые питательными веществами, попадают на поверхность, начинается массовое размножение цианобактерий, диатомных, жгутиковых и зелёных водорослей. Продуцирование биомассы происходит за счёт органического вещества из окружающей среды. Частицы целлюлозы опускаются на дно озера и разлагаются. В начальной аэробной стадии разложения расходуется кислород, а на дне образуются анаэробные условия и образуются органические продукты брожения-H2, H2S, CH4 и CO2.

Слайд 8

Наиболее распространёнными и глобальными процессами синтеза природных веществ являются процессы

усваивания микроорганизмами в биосфере углерода, кислорода, азота, серы, фосфора, железа и других макро- и микроэлементов и включение их в состав неорганических и органических, в том числе , белковых молекул.

Слайд 9

Слайд 10

Продукты гниения белков и разложения мочевины- аммиак и аммиачные соли-

могут непосредственно усваиваться растениями, но обычно превращаются в нитраты- соли азотной кислоты. Автотрофные бактерии-нитрификаторы в результате биохимического окисления образуют на гектар до 300 кг доступных для растений нитратов.

Слайд 11

Микроорганизмы принимают активное участие в превращениях химических элементов. Концентрирование некоторых

химических элементов является важным фактором нормальной жизнедеятельности высших растений, почвенной и водной микробиоты. Микроорганизмы являются рекордсменами по извлечению металлов из окружающей среды. В биогеохимических процессах, обусловленных жизнедеятельностью почвенных бактерий, участвуют огромные массы химических элементов.

Слайд 12

В аэробных условиях все органические вещества подвергаются распаду. В природе

всегда найдутся микроорганизмы, способные полностью или частично расщепить самое сложное вещество, а продукты его распада будут использованы другими микроорганизмами.

Слайд 13

В настоящее время одно из главных требований к промышленности заключается в

том, чтобы любое синтетическое вещество, которое попадает в природную среду, разлагалось микроорганизмами.

Слайд 14

Ферментативное расщепление целлюлозы происходит под воздействием целлюлазы. В систему целлюлазы входит

три фермента:
1. Эндо-β-1,4-глюконаза разрывает β-1,4-связи макромолекулы с образованием больших фрагментов.
2. Экзо- β -1,4-глюконаза отщепляет дисахарид целлобиозу.
3. β -глюкозидаза осуществляет гидролиз целлобиазы с образованием глюкозы.

Слайд 15

В аэробных условиях значительная роль в разложении целлюлозы принадлежит грибам. Они

эффективнее бактерий, особенно в кислых почвах, разлагают целлюлозу древесины , которая содержит большое количество лигнина. Большую роль в этом процессе играют грибы родов-Fusarium, Chaetomium, Aspergillus, Botritis, Trichoderma и др.

Слайд 16

Использовать целлюлозу как питательный субстрат в аэробных условиях могут:Pseudomonas fluorescens var.

cellulose (когда в среде отсутствуют другие источники углерода), Cellulomonas (коринеформная бактерия ). Последний микроорганизм предполагали использовать в качестве продуцента белка из целлюлозы.
Актиномицеты:
Micromonospora chalcea, Streptomices cellulose, Streptosporangium.

Слайд 17

В анаэробных условиях целлюлозу расщепляют термофильные и мезофильные клостридии. Clostridium

thermocellum-в качестве источника углерода используют целлюлозу, источника азота- соли аммония. Глюкозу и другие сахара- не утилизируют. Продуктами метаболизма целлюлозы являются: этанол, уксусная, муравьиная и молочная кислоты, водород и углекислый газ.

Слайд 18

В рубце крупного рогатого скота бактерии перерабатывают полимерные углеводы кормов в

простые соединения: жирные кислоты и спирты. Из целлюлозы, крахмала, фруктозана и ксилана образуются в основном жирные кислоты. Расщеплять целлюлозу в рубце способны: Ruminococcus albus и Ruminococcus flavefaciens,Bacteroides succinogenes, Clostridium cellobioparum и др.

Слайд 19

Ксилан ( гемицеллюлоза ) расщепляется быстрее и большим числом видов микроорганизмов,

чем целлюлоза. Многие микроорганизмы, разлагающие целлюлозу, наряду с целлюлазой, образуют и ксилазу. На попавший в кислую почву ксилан в основном воздействуют ферменты грибов, а в нейтральных и щелочных почвах-бациллы, Sporocytophaga и другие бактерии.

Слайд 20

Крахмал- это главное запасное вещество растений. Растительный крахмал состоит из двух

глюканов- амилазы (15-27%) и амилопектина. Амилопектин представляет собой поли- α- 1,4-D – глюкозу, но его молекула, подобна молекуле гликогена, разветвлена благодаря наличию 1,6- связи. Амилопектин содержит остатки фосфорной кислоты, а также ионы магния и кальция. Крахмалы разного происхождения различаются по разветвленности цепи амилопектина, степени полимеризации и другим свойствам.

Слайд 21

Растения некоторых семейств запасают вместо крахмалов (глюканов)- фруктаны. В клубнях сложноцветных

(например, георгин) содержится фруктан- инулин. Ферменты, расщепляющие фруктаны, были выделены из Aspergillus niger.
Маннаны содержатся в древесине некоторых хвойных пород, а также в растворимой форме они могут быть экстрагированы из дрожжевых клеток.

Слайд 22

Способность расщеплять пектин присуща многим грибам и бактериям. Патогенность различных микроорганизмов

(Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum и др.)для растений связана с выделениями ферментов, растворяющих пектины. Erwinia carotovora вызывает распад тканей у салата , моркови, сельдерея и др.

Слайд 23

Микроорганизмы воздействуют на хитин с помощью экзоферментов. Streptomyces griseus выделяют два

фермента- хитиназу и хитобиазу. Расщепление хитина происходит в результате одновременного воздействия хитиназы на участки полимерной цепи хитина. В результате этого образуются хитобиозы и хитотриозы, которые затем расщепляются хитобиозой до мономеров.

Слайд 24

Разрушающие древесину базидиомицеты можно разделить на две группы. Возбудители бурой гнили

превращают древесину в красновато- коричневую массу. Они разрушают целлюлозные и гемицеллюлозные компоненты древесины и не действуют на фенилпропановые полимеры. Возбудители белой гнили разрушают древесину с образованием белой массы. Они действуют на лигнин и почти не затрагивают целлюлозу. К грибам, разрушающим лигнин относятся Polystictus versicolor и некоторые другие выды.

Слайд 25

Бактерии окисляющие метан, вместе с другими микроорганизмами, способными использовать метанол,

метилированые амины, относят к метилотрофным организмам. В накопительных культурах с метаном, как единственным источником углерода и энергии, развиваются метилотрофные бактерии: Methylomonas, Methylococcus, Methylosinus.

Слайд 26

Слайд 27

Распад белков в почве сопровождается образованием аммиака (аммонификация). В разложении

белков участвуют грибы и бактерии, в том числе Bacillus cereus, Pseudomonas, Proteus vulgaris и др. Аммонификация белковых веществ- первый микробиологический процесс по превращению азотистых соединений в природе.

Слайд 28

Разложение белков происходит под действием экзоферментов. Микроорганизмы могут усваивать только

растворимые продукты гидролиза белка: пептоны и аминокислоты. Микробы, не образующие ферментов, расщепляющих белок до аминокислот, естественными белками питаться не могут. В процессе аммонификации образуется большое количество аммиака, который идет на синтез азотистых соединений.

Слайд 29

Микроорганизмы- продуценты, консументы и редуценты представляют собой отдельные трофические категории функциональной

структуры каждой экосистемы.
Продуценты- автотрофные организмы, которые с использованием солнечной энергии строят из неорганических соединений богатую энергией биомассу.
Консументы- гетеротрофные организмы, которые используют органический материал для получения и накопления энергии.
Редуценты (деструкторы)- гетеротрофы, которые разрушают отмершие остатки биомассы, разлагают их на неорганические соединения (минерализация).

Слайд 30

Симбиоз- сожительство нескольких различных организмов.
Виды симбиоза между живыми организмами:
Мутуализм-

взаимовыгодный симбиоз. Сожительство создает благоприятные условия для обоих партнёров.
Коменсализм- разновидность симбиоза, при котором создаются благоприятные условия только для одного из партнеров, не принося вреда другому.
Паразитизм- вид симбиоза, при котором один из партнеров испытывает вредное воздействие другого.
Нейтрализм- партнеры не оказывают друг на друга никакого влияния.

Слайд 31

Метабиоз- вид симбиоза микроорганизмов, когда одни виды используют для своей жизнедеятельности

продукты метаболизма других видов микроорганизмов.
Сателлизм- вид симбиоза микроорганизмов, когда продукты метаболизма одного вида активируют физиологические функции другого микроорганизма.