Bakterie azotowe: Różnice pomiędzy wersjami

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
m Wycofano edycje użytkownika 188.146.192.134 (dyskusja). Autor przywróconej wersji to Paweł Ziemian BOT.
Znacznik: Wycofanie zmian
lit.
Linia 2: Linia 2:
Bakterie azotowe mogą żyć wolno lub w [[symbioza|symbiozie]] z [[roślina]]mi i [[grzyb]]ami, która może przyjmować różne formy i stopień współzależności. Niektóre żyją w [[ryzosfera|ryzosferze]], na powierzchni korzeni, w przestworach międzykomórkowych. Jedne bezobjawowo kolonizują [[tkanka|tkanki]] [[gospodarz (biologia)|gospodarza]], podczas gdy inne wywołują powstanie specjalnych narośli na korzeniach ([[bakterie brodawkowe]]). W zasadzie do bakterii azotowych należy zaliczać niektóre [[sinice]], mimo że ze względu na to, że tradycyjnie były one w zakresie zainteresowania [[botanika|botaniki]], a nie [[bakteriologia|bakteriologii]], czasem są ujmowane jako grupa odrębna. Diazotrofię stwierdzono u następujących sinic: ''[[Anabaena]]'', ''[[Anabaenopsis]]'', ''[[Chloroglea]]'', ''[[Calothrix]]'', ''[[Cylindrospermum]]'', ''[[Gloeocapsa]]'', ''[[Mastigocladus laminosus]]'', ''[[Tolypothrix]]'', ''[[Trichodesmium]]'', ''[[Westiellopsis]]''. Niewykluczone jest też, że zdolne do niej są niektórzy przedstawiciele ''[[Oscillatoriales]]''<ref>{{cytuj książkę|nazwisko=Gumiński|imię=Stefan|tytuł=Fizjologia glonów i sinic|wydawca=Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego|miejsce=Wrocław|data=1990|isbn=83-229-0372-3}}</ref>. Część diazotroficznych sinic współtworzy [[porosty]].
Bakterie azotowe mogą żyć wolno lub w [[symbioza|symbiozie]] z [[roślina]]mi i [[grzyb]]ami, która może przyjmować różne formy i stopień współzależności. Niektóre żyją w [[ryzosfera|ryzosferze]], na powierzchni korzeni, w przestworach międzykomórkowych. Jedne bezobjawowo kolonizują [[tkanka|tkanki]] [[gospodarz (biologia)|gospodarza]], podczas gdy inne wywołują powstanie specjalnych narośli na korzeniach ([[bakterie brodawkowe]]). W zasadzie do bakterii azotowych należy zaliczać niektóre [[sinice]], mimo że ze względu na to, że tradycyjnie były one w zakresie zainteresowania [[botanika|botaniki]], a nie [[bakteriologia|bakteriologii]], czasem są ujmowane jako grupa odrębna. Diazotrofię stwierdzono u następujących sinic: ''[[Anabaena]]'', ''[[Anabaenopsis]]'', ''[[Chloroglea]]'', ''[[Calothrix]]'', ''[[Cylindrospermum]]'', ''[[Gloeocapsa]]'', ''[[Mastigocladus laminosus]]'', ''[[Tolypothrix]]'', ''[[Trichodesmium]]'', ''[[Westiellopsis]]''. Niewykluczone jest też, że zdolne do niej są niektórzy przedstawiciele ''[[Oscillatoriales]]''<ref>{{cytuj książkę|nazwisko=Gumiński|imię=Stefan|tytuł=Fizjologia glonów i sinic|wydawca=Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego|miejsce=Wrocław|data=1990|isbn=83-229-0372-3}}</ref>. Część diazotroficznych sinic współtworzy [[porosty]].


Ponieważ wiele odmian nitrogenazy jest unieczynniane przez [[tlen]], często są [[anaerob]]ami obligatoryjnymi (''[[Clostridium]]'') lub fakultatywnymi ([[pałeczka zapalenia płuc]]). Niektóre są zdolne do wiązania azotu tylko przy niskim stężeniu tlenu (''[[Azospirillum]]''). W przypadku kolonijnych sinic, np. [[anabaena|anabeny]], niektóre komórki mogą się specjalizować w fotosyntetyzowaniu (z wytwarzaniem dużej ilości tlenu), podczas gdy inne ([[heterocysta|heterocysty]]) tworzą nieprzepuszczalne dla tlenu otoczki, zachowując beztlenowe warunki dogodne dla nitrogenazy. Również inne [[aerob]]iczne bakterie, np. ''[[Azotobacter]]'' wytwarzają mechanizmy chroniące nitrogenazę przed ekspozycją na tlen. Oprócz różnic w wykorzystywaniu tlenu i zdolności do fotosyntezy, mikroorganizmy diazotroficzne mogą przyjmować także różne inne [[Strategia metaboliczna|strategie metaboliczne]]. Przykładowo, bakterie z [[rodzaj (biologia)|rodzaju]] ''Azospirillum'' mogą wykorzystywać [[azotany]] nie tylko jako źródło azotu do [[biosynteza|biosyntezy]] (oprócz azotu atmosferycznego), ale też jako [[utleniacz]]a w [[oddychanie beztlenowe|oddychaniu beztlenowym]]<ref name=autonazwa1>{{Cytuj pismo |nazwisko= Król|imię=Maria J. |nazwisko2=Zielewicz-Duchowska |imię2=Julita |tytuł=Genetyczne aspekty wiązania N<sub>2</sub> bakterii z rodzaju ''Azospirillum''|czasopismo=Postępy Mikrobiologii |oznaczenie=2005 |wolumin=44, 1 |strony= 47-56|url=http://www.microbiology.pl/pm/web/archiwum/pm4412005f.pdf}}</ref>, są więc jednocześnie [[bakterie denitryfikacyjne|bakteriami denitryfikacyjnymi]]. Te strategie metaboliczne są od siebie niezależne i nie występują u wszystkich gatunków.
Ponieważ wiele odmian nitrogenazy jest unieczynniane przez [[tlen]], często są [[anaerob]]ami obligatoryjnymi (''[[Clostridium]]'') lub fakultatywnymi ([[pałeczka zapalenia płuc]]). Niektóre są zdolne do wiązania azotu tylko przy niskim stężeniu tlenu (''[[Azospirillum]]''). W przypadku kolonijnych sinic, np. [[anabaena|anabeny]], niektóre komórki mogą się specjalizować w fotosyntetyzowaniu (z wytwarzaniem dużej ilości tlenu), podczas gdy inne ([[heterocysta|heterocysty]]) tworzą nieprzepuszczalne dla tlenu otoczki, zachowując beztlenowe warunki dogodne dla nitrogenazy. Również inne [[aerob]]iczne bakterie, np. ''[[Azotobacter]]'' wytwarzają mechanizmy chroniące nitrogenazę przed ekspozycją na tlen. Oprócz różnic w wykorzystywaniu tlenu i zdolności do fotosyntezy, mikroorganizmy diazotroficzne mogą przyjmować także różne inne [[Strategia metaboliczna|strategie metaboliczne]]. Przykładowo, bakterie z [[rodzaj (biologia)|rodzaju]] ''Azospirillum'' mogą wykorzystywać [[azotany]] nie tylko jako źródło azotu do [[biosynteza|biosyntezy]] (oprócz azotu atmosferycznego), ale też jako [[utleniacz]]a w [[oddychanie beztlenowe|oddychaniu beztlenowym]]<ref name=autonazwa1>{{Cytuj pismo |nazwisko= Król|imię=Maria J. |nazwisko2=Zielewicz-Dukowska |imię2=Julita |tytuł=Genetyczne aspekty wiązania N<sub>2</sub> bakterii z rodzaju ''Azospirillum''|czasopismo=Postępy Mikrobiologii |oznaczenie=2005 |wolumin=44, 1 |strony= 47-56|url=http://www.microbiology.pl/pm/web/archiwum/pm4412005f.pdf}}</ref>, są więc jednocześnie [[bakterie denitryfikacyjne|bakteriami denitryfikacyjnymi]]. Te strategie metaboliczne są od siebie niezależne i nie występują u wszystkich gatunków.


[[Wiązanie azotu cząsteczkowego|Wiązanie azotu]] przez bakterie odgrywa rolę w [[cykl azotowy|biogeochemicznym cyklu azotu]]. Szacuje się, że bakterie brodawkowe z rodzajów ''[[Rhizobium]]'' i ''Bradyrhizobium'' wiążą 200-500 kg N/ha rocznie, a wolno żyjące bakterie glebowe, np. ''Arthrobacter'', ''Azotobacter'', ''Azospirillum'', ''Beijerinckia'' i ''[[Pseudomonas]]'' — 5-50 kg<ref name=autonazwa1 />. Azot ten w postaci przyswajalnej przez inne organizmy (związki [[jon amonowy|amonowe]], [[białka]]) może dalej krążyć w [[biosfera|biosferze]]. Pierwszymi beneficjentami działalności bakterii diazotroficznych są organizmy, z którymi one współżyją symbiotycznie. ''Rhizobium'' współżyje z roślinami z rodziny [[bobowate|motylkowych]], inne bakterie brodawkowe z rodzaju ''[[Frankia]]'' — z licznymi rodzajami i gatunkami roślin (m.in. [[olsza]], [[kazuaryna]], [[woskownica europejska]], [[dębik]]). Niebrodawkowe bakterie z klasy sinic ([[trzęsidło]], anabena) współżyją z niektórymi [[sagowcowe|sagowcami]] i paprociami z rodzaju ''[[Azolla]]''. Organizmy współżyjące z bakteriami azotowymi mogą występować w miejscach ubogich w przyswajalny biologicznie azot, a nawet bywać [[organizmy pionierskie|organizmami pionierskimi]]. W miejscach bez niedoboru azotu też mogą odnosić przewagę [[konkurencja (ekologia)|konkurencyjną]], a ich szczątki są stosowane jako [[nawozy zielone|zielony nawóz]]. W ekosystemach lądowych większość azotu jest przyswajana przez bakterie symbiotyczne, w wodach przez symbiotyczne i wolno żyjące sinice (zwłaszcza ''[[Trichodesmium]]'')<ref>{{cytuj książkę |nazwisko=Weiner |imię=January |autor link=January Weiner |tytuł=Życie i ewolucja biosfery. Podręcznik ekologii ogólnej |wydawca=[[Wydawnictwo Naukowe PWN]] |miejsce=Warszawa |rok=1999 |isbn=83-01-12668-X}}</ref>.
[[Wiązanie azotu cząsteczkowego|Wiązanie azotu]] przez bakterie odgrywa rolę w [[cykl azotowy|biogeochemicznym cyklu azotu]]. Szacuje się, że bakterie brodawkowe z rodzajów ''[[Rhizobium]]'' i ''Bradyrhizobium'' wiążą 200-500 kg N/ha rocznie, a wolno żyjące bakterie glebowe, np. ''Arthrobacter'', ''Azotobacter'', ''Azospirillum'', ''Beijerinckia'' i ''[[Pseudomonas]]'' — 5-50 kg<ref name=autonazwa1 />. Azot ten w postaci przyswajalnej przez inne organizmy (związki [[jon amonowy|amonowe]], [[białka]]) może dalej krążyć w [[biosfera|biosferze]]. Pierwszymi beneficjentami działalności bakterii diazotroficznych są organizmy, z którymi one współżyją symbiotycznie. ''Rhizobium'' współżyje z roślinami z rodziny [[bobowate|motylkowych]], inne bakterie brodawkowe z rodzaju ''[[Frankia]]'' — z licznymi rodzajami i gatunkami roślin (m.in. [[olsza]], [[kazuaryna]], [[woskownica europejska]], [[dębik]]). Niebrodawkowe bakterie z klasy sinic ([[trzęsidło]], anabena) współżyją z niektórymi [[sagowcowe|sagowcami]] i paprociami z rodzaju ''[[Azolla]]''. Organizmy współżyjące z bakteriami azotowymi mogą występować w miejscach ubogich w przyswajalny biologicznie azot, a nawet bywać [[organizmy pionierskie|organizmami pionierskimi]]. W miejscach bez niedoboru azotu też mogą odnosić przewagę [[konkurencja (ekologia)|konkurencyjną]], a ich szczątki są stosowane jako [[nawozy zielone|zielony nawóz]]. W ekosystemach lądowych większość azotu jest przyswajana przez bakterie symbiotyczne, w wodach przez symbiotyczne i wolno żyjące sinice (zwłaszcza ''[[Trichodesmium]]'')<ref>{{cytuj książkę |nazwisko=Weiner |imię=January |autor link=January Weiner |tytuł=Życie i ewolucja biosfery. Podręcznik ekologii ogólnej |wydawca=[[Wydawnictwo Naukowe PWN]] |miejsce=Warszawa |rok=1999 |isbn=83-01-12668-X}}</ref>.

Wersja z 20:20, 26 lis 2020

Bakterie azotowe, bakterie diazotroficznebakterie (a także archeany obecnie niezaliczane do właściwych bakterii) zdolne do diazotrofii, czyli przyswajania — przy użyciu enzymu nitrogenazyazotu cząsteczkowego (N2) występującego w atmosferze. Bakterie azotowe mogą żyć wolno lub w symbiozie z roślinami i grzybami, która może przyjmować różne formy i stopień współzależności. Niektóre żyją w ryzosferze, na powierzchni korzeni, w przestworach międzykomórkowych. Jedne bezobjawowo kolonizują tkanki gospodarza, podczas gdy inne wywołują powstanie specjalnych narośli na korzeniach (bakterie brodawkowe). W zasadzie do bakterii azotowych należy zaliczać niektóre sinice, mimo że ze względu na to, że tradycyjnie były one w zakresie zainteresowania botaniki, a nie bakteriologii, czasem są ujmowane jako grupa odrębna. Diazotrofię stwierdzono u następujących sinic: Anabaena, Anabaenopsis, Chloroglea, Calothrix, Cylindrospermum, Gloeocapsa, Mastigocladus laminosus, Tolypothrix, Trichodesmium, Westiellopsis. Niewykluczone jest też, że zdolne do niej są niektórzy przedstawiciele Oscillatoriales[1]. Część diazotroficznych sinic współtworzy porosty.

Ponieważ wiele odmian nitrogenazy jest unieczynniane przez tlen, często są anaerobami obligatoryjnymi (Clostridium) lub fakultatywnymi (pałeczka zapalenia płuc). Niektóre są zdolne do wiązania azotu tylko przy niskim stężeniu tlenu (Azospirillum). W przypadku kolonijnych sinic, np. anabeny, niektóre komórki mogą się specjalizować w fotosyntetyzowaniu (z wytwarzaniem dużej ilości tlenu), podczas gdy inne (heterocysty) tworzą nieprzepuszczalne dla tlenu otoczki, zachowując beztlenowe warunki dogodne dla nitrogenazy. Również inne aerobiczne bakterie, np. Azotobacter wytwarzają mechanizmy chroniące nitrogenazę przed ekspozycją na tlen. Oprócz różnic w wykorzystywaniu tlenu i zdolności do fotosyntezy, mikroorganizmy diazotroficzne mogą przyjmować także różne inne strategie metaboliczne. Przykładowo, bakterie z rodzaju Azospirillum mogą wykorzystywać azotany nie tylko jako źródło azotu do biosyntezy (oprócz azotu atmosferycznego), ale też jako utleniacza w oddychaniu beztlenowym[2], są więc jednocześnie bakteriami denitryfikacyjnymi. Te strategie metaboliczne są od siebie niezależne i nie występują u wszystkich gatunków.

Wiązanie azotu przez bakterie odgrywa rolę w biogeochemicznym cyklu azotu. Szacuje się, że bakterie brodawkowe z rodzajów Rhizobium i Bradyrhizobium wiążą 200-500 kg N/ha rocznie, a wolno żyjące bakterie glebowe, np. Arthrobacter, Azotobacter, Azospirillum, Beijerinckia i Pseudomonas — 5-50 kg[2]. Azot ten w postaci przyswajalnej przez inne organizmy (związki amonowe, białka) może dalej krążyć w biosferze. Pierwszymi beneficjentami działalności bakterii diazotroficznych są organizmy, z którymi one współżyją symbiotycznie. Rhizobium współżyje z roślinami z rodziny motylkowych, inne bakterie brodawkowe z rodzaju Frankia — z licznymi rodzajami i gatunkami roślin (m.in. olsza, kazuaryna, woskownica europejska, dębik). Niebrodawkowe bakterie z klasy sinic (trzęsidło, anabena) współżyją z niektórymi sagowcami i paprociami z rodzaju Azolla. Organizmy współżyjące z bakteriami azotowymi mogą występować w miejscach ubogich w przyswajalny biologicznie azot, a nawet bywać organizmami pionierskimi. W miejscach bez niedoboru azotu też mogą odnosić przewagę konkurencyjną, a ich szczątki są stosowane jako zielony nawóz. W ekosystemach lądowych większość azotu jest przyswajana przez bakterie symbiotyczne, w wodach przez symbiotyczne i wolno żyjące sinice (zwłaszcza Trichodesmium)[3].

Przypisy

  1. Stefan Gumiński: Fizjologia glonów i sinic. Wrocław: Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego, 1990. ISBN 83-229-0372-3.
  2. a b Maria J. Król, Julita Zielewicz-Dukowska. Genetyczne aspekty wiązania N2 bakterii z rodzaju Azospirillum. „Postępy Mikrobiologii”. 2005. 44, 1. s. 47-56. 
  3. January Weiner: Życie i ewolucja biosfery. Podręcznik ekologii ogólnej. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1999. ISBN 83-01-12668-X.