Ответ учителя по предмету Биология
Значение существования на Земле азотфиксирующих бактерий очень сложно переоценить. Это – одна из основ жизни на нашей планете. Они относятся к различным таксономическим группам, но объединены именно по признаку способности усваивания атмосферного азота и перевода его в аммонийную форму.
К азотфиксирующим бактериям относится, к примеру, род Azothobacter (азотобактер). Это свободноживущие аэробные бактерии. В их клетках содержатся специальные ферменты, «работающие» с азотом, центральный из которых – нитрогеназа. Клетки азотобактера имеют овальную форму и в случае неблагоприятных условий переходят в «спящее состояние», образуя цисты. Когда «трудные времена» заканчиваются, клетки «оживают» и начинают свою деятельность. Азотобактер обитает в нейтральных и щелочных почвах в свободном (не связанном) состоянии. Впрочем, известны некоторые примеры ассоциаций с растениями (к примеру, с мангровыми деревьями) или даже животными (иногда они обнаруживаются в коконах дождевых червей). Ареал распространения азотобактера доходит до северных и южных полярных регионов, повсюду обеспечивая растения таким важным для них аммонийным азотом. Конечно, же живет он и в России.
Другая группа азотфиксирующих бактерий – род Rhizobium (ризобиум), который относится к симбионтам. Это так называемые клубеньковые бактерии, живущие в тесном соседстве с бобовыми растениями (и только с бобовыми!). Они образуют на корнях растений специфические клубеньки, размножаются там и, в симбиозе с растением, снабжает почву жизненно важными веществами. Поэтому в российской агрокультуре очень распространена практика периодического высевания на «отдыхающие» поля бобовых культур (клевера, люпина, мышиного горошка): через год – два почва в определенной степени возвращает себе плодородность.
Две описанные нами группы азотфиксирующих бактерий относится к аэробам (живущим в кислородной среде). Однако процесс азотфиксации очень чувствителен к наличию в клетке кислорода. Чтобы снизить негативное влияние кислорода на связывание азота, азотобактер включает «усиленную вентиляцию», окисляя весь поступивший кислород не ради энергетических процессов, а просто для того, чтобы его связать. Клубеньковые бактерии «выкручиваются» за счет своих соседей: сотни тысяч лет симбиоза выработали у бобовых процесс выделения специфического фермента, защищающего клубеньковые бактерии от влияния кислорода.
Похожие вопросы от пользователей
Канал представляет собой жёлоб, установленный на сваях. На сколько увеличится сила давления на сваи, если по каналу проплывёт баржа массой М=100т?