Нитробактерии

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Ноября 2011 в 16:08, курсовая работа

Описание

По строению клеток исследованные нитрифицирующие бактерии похожи, на другие грамотрицательные микроорганизмы. У некоторых видов обнаружены развитые системы внутренних мембран, которые образуют стопку в центре клетки (Nitrosocystis oceanus), или располагаются по периферии параллельно цитоплазматической мембране (Nitrosomonas europaea), или образуют чашеподобную структуру из нескольких слоев (Nitrobacter winogradskyi). Видимо, с этими образованиями связаны ферменты, участвующие в окислении нитрификаторами специфических субстратов. Группа нитрифицирующих бактерий различается формой и размером клеток, способами размножения, типом жгутикования подвижных форм, особенностями клеточной структуры, молярным содержанием ГЦ-оснований ДНК, способами существования.

Работа состоит из  1 файл

готовый курсовой.docx

— 226.49 Кб (Скачать документ)

     Существуют  другие бактерии и грибки, которые  проводят нитрификацию не только аммиачного азота, но и азота органических соединений, осуществляя таким образом минерализацию органических соединений, попавших в почву. В результате действия различных нитрифицирующих бактерий аммиак и органические амины, содержащиеся в больших количествах в навозе, превращаются в нитраты. Последние попадают в грунтовые воды, водоёмы и колодцы. Вследствие этого вода колодцев, расположенных вблизи больших ферм, часто содержит недопустимо большое количество нитратов и потому непригодна для питья и приготовления пищи. Поэтому использование удобрений небезопасно в экологическом плане.

     Опасность заключается не в самих нитратах, а в продуктах их восстановления - нитритах. Нитриты образуются из нитратов в желудке как человека, так и животных. Они-то и обладают ядовитым действием на организм. Кроме того, нитриты способны нитрозировать аминные группы в белках и аминокислотах, приводя к образованию нитрозаминов. Существуют указания на то, что некоторые из нитрозаминов обладают канцерогенными свойствами.

     Таким образом, мы показали, что использование  азотных удобрений, хотя и эффективно, представляет из себя вопрос дискуссионный из-за экологической небезопасности [3]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1. Методы  исследований
 

     Нитрифицирующие бактерии являются грамотрицательными.

     Окраска по Граму. Универсальный дифференциаль¬но-диагностический   метод   окраски.   По   отношению   к окраске по Граму все виды микробов принято делить на две группы:  грамположительные и     грамотрицательные.

     Метод окраски по Граму основан на использовании способности магниевых солей рибонуклеиновой кислоты, содержащихся   в   цистоплазме   целого   ряда   микробов (грамположительных), вступать в реакцию с генцианвиолетом и йодом и образовывать стойкое соединение,  не разрушающееся при последующем воздействии спирта. Грамотрицательные микробы, имеющие иной   состав   цитоплазмы,   прочного  соединения  с генцианвиолетом   не   образуют  и при обработке спиртом обесцвечиваются, а при дополнительной окраске водным раствором   фуксина   окрашиваются   в   розово-красньй цвет.

     Техника  окраски по  Граму заключается в следующем:  На обычно приготовленный и фиксированный мазок кладут полоску фильтровальной бумаги  (несколько короче предметного стекла)   и на нее наливают  раствор генцианвиолета   на 2 мин. Затем бумагу удаляют, краску сливают и на препарат наливают люголевский раствор на 2 мин. (мазок чернеет).  Сливают люголевский раствор и обрабатывают 96-градусным спиртом 30 с. Промывают водой и дополнительно окрашивают фуксином Пфейффера 2 мин.  Промывают водой, высушивают и микроскопируют.

     Грамположительные   микробы   окрашиваются в темно-фиолетовый, почти черный цвет, грамотрицательные  — в розово-красный.

     Нитрфикаторы в своем строении имеют жгутики.

     Для обнаружения жгутиков у бактерий имеются различные методы. По Пешкову, жгутики окрашивают в три этапа. Под¬готовка заключается в том, что из 18-часовой агаровой культуры петлей берут немного материала и помещают в пробирку с 5—6 мл водопроводной воды. После того как из культуры образуется равномерная суспензия (без перемешивания), каплю ее наносят на часовое стекло и прибавляют каплю 2%-ного раствора осмиевой кислоты.

     Чистое  покровное стекло фламбируют над пламенем горелки, наносят на него пастеровской пипеткой 5 маленьких капель (од¬ну в центре и четыре по углам) и оставляют их на несколько минут для высыхания. Затем препарат протравливают-—-зали¬вают протравой, которую готовят следующим образом. Смеши¬вают 1 мл насыщенного спиртового раствора основного фуксина и 10 мл 20%-ного.водного раствора танина. К этой смеси до¬бавляют 5,5 мл насыщенного водного раствора соли Мора и оставляют на сутки. Перед употреблением протраву фильтруют. После 15-минутного травления протраву смывают в течение 30 сек сильной струей дистиллированной воды до полного ее удаления. Протравленный препарат помещают мазком вниз на часовое стекло и заливают разбавленным карболовым фукси¬ном Циля, который действует на препарат в течение 2—5 мин. Затем препарат промывают водой, сушат и просматривают все пять капель.

     Подвижность также можно обнаружить методами висячей и раздавленной капли.

     Спор  не образуют.

     На  процессы окисления влияют не только микробы, но и их ферменты. Кроме  органического вещества на нитрификацию оказывает влияние концентрация аммиака. Его действие на культуру резко  проявляется в условиях в условиях жидких сред. В почве же аммиак находится в адсорбированном состоянии и не может оказывать угнетающего действия. Поэтому Nitrobacter сразу же окисляет азотистую кислоту в азотную.

     Нитрифицирующие бактерии растут на простых минеральных  средах, содержащих окисляемый субстрат в виде аммония или нитритов и  углекислоту. Источником азота в  конструктивных процессах могут  быть, кроме аммония, гидроксиламин и нитриты.

       Для их роста неблагоприятно  присутствие в среде органических  веществ, таких, как пептон, глюкоза,  мочевина, глицерин и др. Сильная  чувствительность нитрифицирующих  микробов к органическим веществам  отмечается в растворах, в почве  этого не наблюдается, так как  в ней водорастворимых веществ  в значительных количествах не  бывает.

     Отрицательное действие органических веществ на хемоавтотрофные  нитрифицирующие бактерии неоднократно отмечалось и в дальнейшем. Сложилось  даже мнение, что эти микроорганизмы вообще не способны использовать экзогенные органические соединения. Поэтому их стали называть «облигатными автотрофами». Однако в последнее время показано, что использовать некоторые органические соединения эти бактерии способны, но возможности их ограничены. Так, отмечено стимулирующее действие на рост Nitrobacter в присутствии нитрита дрожжевого автолизата, пиридоксина, глутамата и серина, если они в низкой концентрации вносятся в среду.

     Недавно установлено также, что некоторые  штаммы Nitrobacter растут на среде с ацетатом и дрожжевым автолизатом не только в присутствии, но и в отсутствие нитрита, хотя и медленно. При наличии нитрита окисление ацетата подавляется, но включение его углерода в разные аминокислоты, белок и другие компоненты клеток увеличивается. Имеются, наконец, данные, что возможен рост Nitrosomonas и Nitrobacter на среде с глюкозой в диализируемых условиях, которые обеспечивают удаление продуктов ее метаболизма, оказывающих ингибиторное действие на данные микроорганизмы. На основании этого делается вывод о способности нитрифицирующих бактерий переключаться на гетеротрофный образ жизни. Однако для окончательных выводов необходимо большее число экспериментов. Важно прежде всего выяснить, как долго нитрифицирующие бактерии могут расти в гетеротрофных условиях при отсутствии специфических окисляемых субстратов.

Признак Nitrobacter Nitrococcus Nitrospina
Форма клеток Грушевидные/плеоморфные

палочки

Сферические Тонкие прямые

палочки

Размеры клеток,

мкм

0,5-0,8×1,0-2,0 1,5 0,3-0,4×1,7-6,6
Тип жгутикования

подвижных

клеток

От полярного  до латерального Полярный  Неизвестно 
Расположение

внутрицитоплазматических

мембран

Полярные уплощенные

везикулы

Беспорядочное

расположенные

трубочки

Отсутствует
Способность использовать

Органические  субстраты

Гетеротрофный рост Отсутствует Отсутствует
 

                                                                  [4].

7. Литература

 

1. Асонов Н.Р. Микробиология. М.: Колос,2002, с.145-147.

2. Шлегель Г.  Общая микробиология М.: Мир, 1987, с. 349-352, 504, 523.

3. Под редакцией  Егорова Н.С. Промышленная микробиология  М.: Просвещение,1989, с. 338-353.

4. Берджи. Определитель бактерий. В 2-х томах. М.: Мир, 1998, с. 357-358, 456.

5. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. М.: Колос, 1978, с.162-164 

6. http//www.microdigitalworld.ru//

Информация о работе Нитробактерии