Селекция
<<  Биотехнологические методы в селекции растений Препараты на основе живых культур микроорганизмов  >>
Тема 31 «Биогеохимическая деятельность микроорганизмов»
Тема 31 «Биогеохимическая деятельность микроорганизмов»
Вопрос 1. Общие сведения о биогеохимической деятельности
Вопрос 1. Общие сведения о биогеохимической деятельности
Основы понимания биогеохимической деятельности микроорганизмов
Основы понимания биогеохимической деятельности микроорганизмов
Органические вещества растений и животных под действием
Органические вещества растений и животных под действием
Вопрос 2. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте углерода
Вопрос 2. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте углерода
Углеродные ресурсы на Земле представлены следующими формами: углерод в
Углеродные ресурсы на Земле представлены следующими формами: углерод в
Круговорот углерода начинается с фиксации СО2 зелеными растениями и
Круговорот углерода начинается с фиксации СО2 зелеными растениями и
Рис
Рис
В аэробных условиях очевидна связь между процессами образования
В аэробных условиях очевидна связь между процессами образования
Необходимо обратить внимание и на то, что примерно 1 %
Необходимо обратить внимание и на то, что примерно 1 %
Вопрос 3. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе
Вопрос 3. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе
Азот является вторым наиболее важным биогенным элементом
Азот является вторым наиболее важным биогенным элементом
Круговорот азота состоит из четырех этапов
Круговорот азота состоит из четырех этапов
Первый этап – фиксация молекулярного азота
Первый этап – фиксация молекулярного азота
В аммонификации принимают участие многие микроорганизмы, включая
В аммонификации принимают участие многие микроорганизмы, включая
Расщепление белков начинается с гидролиза, осуществляемого
Расщепление белков начинается с гидролиза, осуществляемого
На третьем этапе круговорота азота происходит нитрификация:
На третьем этапе круговорота азота происходит нитрификация:
Существует еще гетеротрофная нитрификация, поскольку кроме типичных
Существует еще гетеротрофная нитрификация, поскольку кроме типичных
Четвертый этап
Четвертый этап
Денитрификация протекает с высвобождением NO и NO2 в качестве побочных
Денитрификация протекает с высвобождением NO и NO2 в качестве побочных
Рис
Рис
Вопрос 4. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте серы в
Вопрос 4. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте серы в
Микроорганизмы осуществляют три важнейших этапа в превращении серы:
Микроорганизмы осуществляют три важнейших этапа в превращении серы:
Рис
Рис
Вопрос 5. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте фосфора
Вопрос 5. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте фосфора
Фосфор, относящийся к группе биогенов, представляет собой химический
Фосфор, относящийся к группе биогенов, представляет собой химический
Микроорганизмы осуществляют следующие преобразования соединений
Микроорганизмы осуществляют следующие преобразования соединений
В биосфере фосфор представлен почти исключительно в виде фосфатов
В биосфере фосфор представлен почти исключительно в виде фосфатов
Спасибо за внимание
Спасибо за внимание

Презентация: «Биогеохимическая деятельность микроорганизмов». Автор: . Файл: «Биогеохимическая деятельность микроорганизмов.ppt». Размер zip-архива: 362 КБ.

Биогеохимическая деятельность микроорганизмов

содержание презентации «Биогеохимическая деятельность микроорганизмов.ppt»
СлайдТекст
1 Тема 31 «Биогеохимическая деятельность микроорганизмов»

Тема 31 «Биогеохимическая деятельность микроорганизмов»

1. Общие сведения о биогеохимической деятельности микроорганизмов 2. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте углерода в природе 3. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе 4. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте серы в природе 5. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте фосфора в природе

2 Вопрос 1. Общие сведения о биогеохимической деятельности

Вопрос 1. Общие сведения о биогеохимической деятельности

микроорганизмов

3 Основы понимания биогеохимической деятельности микроорганизмов

Основы понимания биогеохимической деятельности микроорганизмов

заложены исследованиями русских микробиологов С. Н. Виноградского, Г. А. Надсона, В. Л. Омелянского, а также В. И. Вернадского.

4 Органические вещества растений и животных под действием

Органические вещества растений и животных под действием

микроорганизмов разлагаются на простые минеральные элементы, которые растворяются в воде и используются растениями в качестве источника питания, вовлекаясь таким образом в малый биологический круговорот.

Помимо биологического круговорота элементов, в природе функционирует и большой геологический круговорот. Он осуществляется под действием физико-химических факторов и включает : процессы выветривания горных пород, растворения минеральных продуктов выветривания и вынос их в моря и океаны.

5 Вопрос 2. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте углерода

Вопрос 2. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте углерода

в природе

6 Углеродные ресурсы на Земле представлены следующими формами: углерод в

Углеродные ресурсы на Земле представлены следующими формами: углерод в

органических соединениях (ископаемые остатки, почвенный гумус, живая и отмершая биомасса); неорганических веществах (карбонаты, углекислый газ), которые присутствуют во всех частях (лито-, гидро- и атмосфера) биосферы.

7 Круговорот углерода начинается с фиксации СО2 зелеными растениями и

Круговорот углерода начинается с фиксации СО2 зелеными растениями и

автотрофными микроорганизмами (рис. 1).

8 Рис

Рис

1. Схема круговорота углерода: ФС- фотосинтез; ХС – хемосинтез; Д – дыхание; М – минерализация; С - сжигание

9 В аэробных условиях очевидна связь между процессами образования

В аэробных условиях очевидна связь между процессами образования

органического углерода, выделения О2 и потребления СО2, что следует из уравнения:

10 Необходимо обратить внимание и на то, что примерно 1 %

Необходимо обратить внимание и на то, что примерно 1 %

минерализованного углерода поступает в биосферу в виде метана биогенного происхождения. Это количество постоянно возрастает, что сказывается и на увеличении в атмосфере содержания так называемых парниковых газов. Прирост метана ежегодно в 3 раза превышает прирост в атмосфере СО2, а его парниковый эффект в 23 раза выше такого же количества СО2. Причем, приведенные данные об образовании метана следует рассматривать как минимальные, так как основная часть (до 50 %) его окисляется на границе аэробно-анаэробной зоны метанотрофными микроорганизмами.

11 Вопрос 3. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе

Вопрос 3. Участие микроорганизмов в круговороте азота в природе

12 Азот является вторым наиболее важным биогенным элементом

Азот является вторым наиболее важным биогенным элементом

В результате биохимической деятельности микроорганизмов могут образовываться его соединения с валентностью от –3 до +5 (в зависимости от окислительно-восстановительных условий). Центральное место в круговороте азота занимает аммоний.

13 Круговорот азота состоит из четырех этапов

Круговорот азота состоит из четырех этапов

14 Первый этап – фиксация молекулярного азота

Первый этап – фиксация молекулярного азота

Он осуществляется аэробными и анаэробными азотфиксирующими микроорганизмами, которые могут быть свободноживущими и симбиотическими. Конечным продуктом азотфиксации является ион аммония NH4+, который включается в азотсодержащие органические вещества.

Второй этап круговорота азота, получивший название аммонификации, приводит к высвобождению аммиака, но уже в результате процессов минерализации органического вещества.

15 В аммонификации принимают участие многие микроорганизмы, включая

В аммонификации принимают участие многие микроорганизмы, включая

неспорообразующие и спорообразующие бактерии, актиномицеты, микроскопические грибы. В зависимости от стадии минерализации органического вещества доминируют те или другие представители. Активными возбудителями аммонификации являются бактерии рода Pseudomonas, Bacillus, Proteus и др.

16 Расщепление белков начинается с гидролиза, осуществляемого

Расщепление белков начинается с гидролиза, осуществляемого

внеклеточными гидролитическими ферментами, выделяемыми аммонификаторами. В результате образуются более простые продукты: белок ?пептоны ? пептиды ? аминокислоты. Аминокислоты ассимилируются бактериями как источники питания, и под действием внутриклеточных ферментов дезаминаз от них отщепляется аммиак – конечный продукт аммонификации.

17 На третьем этапе круговорота азота происходит нитрификация:

На третьем этапе круговорота азота происходит нитрификация:

образовавшийся при аммонификации аммиак окисляется до нитритов и нитратов. Типичные нитрификаторы относятся к хемолитоавтотрофам. Процесс нитрификации является двухфазным, причем каждая фаза осуществляется различными видами бактерий.

18 Существует еще гетеротрофная нитрификация, поскольку кроме типичных

Существует еще гетеротрофная нитрификация, поскольку кроме типичных

нитрификаторов, многие гетеротрофные бактерии родов Pseudomonas, Bacillus, Arthrobacter, Xanthomonas способны окислять аммиак и другие восстановленные соединения азота до нитритов и нитратов. Гетеротрофная нитрификация не является источником энергии для бактерий; часто встречается в природе (например, компостах, сточных водах).

19 Четвертый этап

Четвертый этап

Нитраты, образующиеся в процессе нитрификации, потребляются определенными растениями и микроорганизмами, имеющими ассимиляционную нитратредуктазную активность. Если нитраты служат не только источниками азота, но и акцепторами электронов в бескислородных условиях, говорят о денитрификации. В результате ее образуется либо NH4+ либо N2, который выделяется в атмосферу и возвращаются в цикл. Бактерии в качестве окислителя используют NO3 - вместо О2 .

20 Денитрификация протекает с высвобождением NO и NO2 в качестве побочных

Денитрификация протекает с высвобождением NO и NO2 в качестве побочных

продуктов, которые также поступают в атмосферу, где действуют как газы, создающие парниковый эффект. Т.о., денитрификация ведет в потере азота почвой.

21 Рис

Рис

2. Схема круговорота азота: 1 – деятельность человека; 2 – природная активность; АМ – аммонификация; АС – ассимиляция растениями и микроорганизмами; АЗ – азотфиксация; Д – денитрификация; Н - нитрификация

22 Вопрос 4. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте серы в

Вопрос 4. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте серы в

природе

23 Микроорганизмы осуществляют три важнейших этапа в превращении серы:

Микроорганизмы осуществляют три важнейших этапа в превращении серы:

минерализацию органической серы, окисление, 3) восстановление минеральной серы. Эти этапы определяют три основные формы природной серы: - органическую серу (белки, аминокислоты); - сульфаты и сульфиты; - сероводород и сульфиды.

24 Рис

Рис

3. Схема круговорота серы

25 Вопрос 5. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте фосфора

Вопрос 5. Участие микроорганизмов в биологическом круговороте фосфора

в природе

26 Фосфор, относящийся к группе биогенов, представляет собой химический

Фосфор, относящийся к группе биогенов, представляет собой химический

элемент, без которого невозможны основные биосинтетические реакции в клетке. Более того, считается, что рост, накопление биомассы и продуктивность живых организмов определяются соотношением N : P, которое может варьировать от 2 до 15. Однако почти во всех экологических системах фосфора меньше, чем азота, и именно он лимитирует массу живого вещества. Кроме того, содержание фосфора в реакциях анаболизма (биосинтеза) тесно сопряжено с содержанием органического углерода и выражается как 100 : 1.

27 Микроорганизмы осуществляют следующие преобразования соединений

Микроорганизмы осуществляют следующие преобразования соединений

фосфора: 1) перевод в растворимую форму фосфатных минералов, 2) включение неорганического фосфата в органические соединения клеток, 3) минерализацию органических соединений фосфора.

28 В биосфере фосфор представлен почти исключительно в виде фосфатов

В биосфере фосфор представлен почти исключительно в виде фосфатов

Круговорот фосфора в основном является однонаправленным, так как растворимые фосфаты постоянно переносятся из почвенной среды в моря и океаны и вследствие выщелачивания осаждаются в них. Единственный источник возвращения фосфатов на сушу – процессы выветривания. Кроме того, отличительной особенностью круговорота фосфора от других биогенных элементов является отсутствие его в виде газообразных соединений.

29 Спасибо за внимание

Спасибо за внимание

«Биогеохимическая деятельность микроорганизмов»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/biogeokhimicheskaja-dejatelnost-mikroorganizmov-154935.html
cсылка на страницу

Селекция

26 презентаций о селекции
Урок

Биология

136 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по биологии > Селекция > Биогеохимическая деятельность микроорганизмов