Beslenme, bitki solunumu, terleme. Bitki yayılımı


1. Bitki besleme

Bitki besleme mineral ve hava olabilir. Hava beslenmesi fotosentez, mineral beslenme ise içinde çözünen su ve minerallerin kök tüyleri tarafından topraktan emilmesidir. Baskın bileşenler azot, potasyum ve fosfordur. Azot, bitkilerin hızlı büyümesini, fosfor - meyvelerin olgunlaşmasını ve potasyum - organik maddenin yapraklardan köklere hızlı çıkışını sağlar. Mineral beslenmenin eksikliği veya fazlalığı bitki hastalıklarına yol açar.

Fotosentez, ışık enerjisi kullanarak inorganik maddelerden organik maddelerin oluşturulmasıdır. Bu süreçte önde gelen organ bitkinin yaprağıdır. Yaprağın yapısı bu işleve çok uygundur: düz bir yaprak bıçağına sahiptir ve yaprağın özü yeşil klorofilli çok miktarda kloroplast içerir.

Deneyim 1. Yapraklarda organik maddelerin oluşumu

Amaç: Yeşil yaprak organik maddelerinin (nişasta, şeker) hangi hücrelerinde oluştuğunu bulmak.

Ne yapıyoruz: üç gün boyunca karanlık bir dolaba bir houseplant bordürlü sardunya yerleştirelim (böylece yapraklardan besin çıkışı olur). Üç gün sonra bitkiyi dolaptan çıkarın. Yapraklardan birine "ışık" kelimesi kesilmiş siyah bir kağıt zarf yapıştırıyoruz ve bitkiyi ışığa veya bir elektrik ampulünün altına koyuyoruz. 8-10 saat sonra yaprağı kesin. Kağıdı çıkaralım. Yaprağı kaynar suya ve sonra birkaç dakika sıcak alkole indiririz (klorofil içinde iyi çözünür). Alkol yeşile döndüğünde ve yaprak rengi solduğunda, suyla durulayın ve zayıf bir iyot çözeltisine koyun.

Ne gözlemledik: renksiz bir sayfa üzerinde mavi harfler görünecektir (nişasta iyottan maviye döner). Harfler, kağıdın üzerine ışığın düştüğü kısımda görünür. Bu, yaprağın aydınlatılan kısmında nişasta oluştuğu anlamına gelir. Yaprağın kenarındaki beyaz şeridin renkli olmamasına dikkat etmek gerekir. Bu, kenarlı sardunya yaprağının beyaz şeridinin hücrelerinin plastidlerinde klorofil bulunmadığını açıklar. Bu nedenle nişasta tespit edilmez.

Sonuç: Böylece organik maddeler (nişasta, şeker) sadece kloroplastlı hücrelerde oluşur ve bunların oluşumu için ışık gereklidir.

Bilim adamlarının özel çalışmaları, ışıkta kloroplastlarda şekerin oluştuğunu göstermiştir. Daha sonra şekerden dönüşümler sonucunda kloroplastlarda nişasta oluşur. Nişasta suda çözünmeyen organik bir maddedir.

Fotosentez süreci bir özet denklem olarak temsil edilebilir:

6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2

Bu nedenle, ışık reaksiyonlarının özü, ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülmesidir.

Organik maddelerin oluşumu.

Özel maddelerin etkisi altında kloroplastlarda oluşan nişasta, bitkinin tüm organlarının dokularına giren çözünür şekere dönüşür. Bazı dokuların hücrelerinde şeker tekrar nişastaya dönüşebilir. Yedek nişasta renksiz plastidlerde birikir.

Bitki, fotosentez sırasında oluşan şekerlerden ve topraktan kökler tarafından emilen mineral tuzlardan ihtiyaç duyduğu maddeleri oluşturur: proteinler, yağlar ve daha birçok protein, yağ ve diğerleri.

Yapraklarda sentezlenen organik maddelerin bir kısmı bitkinin büyümesi ve beslenmesi için harcanır. Diğer kısım yedekte tutulur. Yıllık bitkilerde rezerv maddeler tohum ve meyvelerde depolanır. Bienallerde yaşamın ilk yılında vejetatif organlarda birikir. Çok yıllık otlarda, maddeler yeraltı organlarında ve ağaçlarda ve çalılarda - çekirdekte, kabuğun ve ahşabın ana dokusunda depolanır. Ayrıca yaşamın belirli bir yılında organik maddeler de meyve ve tohumlarda depolanmaya başlar.

2. Bitki solunumu ve gaz değişimi

Bir bitkinin canlı hücrelerinde sürekli bir madde ve enerji alışverişi vardır.

Yapraklar, stomaların çalışması sayesinde, bitki ile atmosfer arasında gaz alışverişi gibi önemli bir işlevi yerine getirir. Yaprağın stomalarından atmosferik hava, karbondioksit ve oksijen girer. Oksijen solunum için kullanılır, bitkinin organik maddeler oluşturması için karbondioksit gereklidir. Stoma yoluyla, fotosentez sırasında oluşan havaya oksijen verilir. Bitkide solunum sürecinde ortaya çıkan karbondioksit de uzaklaştırılır. Fotosentez sadece ışıkta, solunum ışıkta ve karanlıkta gerçekleşir, yani. sürekli. Bitki organlarının tüm canlı hücrelerinde solunum sürekli gerçekleşir. Hayvanlar gibi bitkiler de nefes almayı bıraktıklarında ölürler.

Doğada, canlı bir organizma ile çevre arasında bir madde alışverişi vardır. Bazı maddelerin bitki tarafından dış ortamdan emilmesine, diğerlerinin salınımı eşlik eder.

Deneyim 2. Bitki solunumu

Bir su bitkisi olan Elodea, beslenme için suda çözünmüş karbondioksiti kullanır.

Amaç: Fotosentez sırasında hangi maddenin Elodea'yı dış ortama saldığını bulmak?

Yaptığımız şey: Dalların saplarını dipte su (kaynar su) altında kesin ve bir cam huni ile örtün. Huni tüpünün üzerine ağzına kadar su dolu bir deney tüpü yerleştirilir. Bunu iki şekilde yapın. Bir kabı karanlık bir yere koyun ve diğerini parlak güneş ışığına veya yapay ışığa koyun

Üçüncü ve dördüncü kaplara karbon dioksit ekleyin (az miktarda kabartma tozu ekleyin veya bir tüpe üfleyebilirsiniz) ve ayrıca birini karanlıkta ve diğerini güneş ışığına koyun.

Gözlemlediğimiz şey: bir süre sonra, dördüncü varyantta (parlak güneş ışığında duran bir gemi), kabarcıklar göze çarpmaya başlar. Bu gaz, suyu test tüpünden uzaklaştırır, test tüpündeki seviyesi yer değiştirir.

Yaptığımız şey: Su, gaz tarafından tamamen yer değiştirdiğinde, test tüpünü huniden dikkatlice çıkarmalısınız. Deliği sol elin baş parmağıyla sıkıca kapatın ve için için yanan bir kıymığı sağ elinizle test tüpüne hızla sokun.

Ne gözlemledik: kıymık parlak bir alevle yanıyor. Karanlıkta yerleştirilen bitkilere baktığımızda elodeadan gaz kabarcığı çıkmadığını ve test tüpünün suyla dolu kaldığını göreceğiz. Birinci ve ikinci sürümlerdeki test etiketleriyle aynı.

Sonuç: Elodea'nın saldığı gazın oksijen olduğu sonucu çıkar. Böylece bitki, yalnızca fotosentez için tüm koşullar - su, karbondioksit, ışık - olduğunda oksijeni serbest bırakır.

Nefes alırken organik maddeler tüketilir - bunların ayrışması, yani. oksidasyon, oksijen ile kombinasyon. Bu süreç bitkinin tüm canlı hücrelerinde gerçekleşir ve buna enerji - ısı salınımı eşlik eder. Bu nedenle bitkinin tüm kısımları nefes alır. Fotosentez sürecinde bitkiler, solunum sırasında emdiklerinden 10-20 kat daha fazla oksijen yayarlar.

Fotosentez ve solunum, bir maddenin diğerine dönüştürüldüğü çok sayıda ardışık kimyasal reaksiyondan geçer.

Böylece, bitki tarafından çevreden alınan karbondioksit ve sudan fotosentez sürecinde, şekerler oluşur ve bunlar daha sonra nişasta, lif veya proteinlere, yağlar ve vitaminlere dönüştürülür - bitkinin beslenme ve enerji depolaması için ihtiyaç duyduğu maddeler. Solunum sürecinde, aksine, fotosentez sürecinde oluşturulan organik maddeler inorganik bileşiklere ayrılır - karbondioksit ve su. Bu durumda, bitki açığa çıkan enerjiyi alır. Vücuttaki maddelerin bu dönüşümlerine metabolizma denir. Metabolizma yaşamın en önemli belirtilerinden biridir: Metabolizmanın durmasıyla bitkinin ömrü de durur.

3. Terleme

Bitkilerin %80'i sudur. Bitkilerde yapraklardan suyun buharlaşma süreci (terleme), stomaların açılıp kapanması ile düzenlenir. Bitki stomaları kapatarak su kaybından kendini korur. Stomaların açılıp kapanması, başta sıcaklık ve güneş ışığı yoğunluğu olmak üzere dış ve iç faktörlerden etkilenir.

Bitki yaprakları çok fazla su içerir. Köklerden iletken sisteme girer. Yaprağın içinde su, hücre duvarları boyunca ve hücreler arası boşluklar boyunca, içinden buhar şeklinde ayrıldığı (buharlaşır) stomaya doğru hareket eder. Basit bir deney yapıp yapmadığınızı kontrol etmek kolaydır.

Deneyim 3. Terleme

Bir cam şişeye bir bitkinin yaprağını ortamdan izole ederek yerleştirelim. Bir süre sonra, şişenin duvarları su damlacıkları ile kaplanacaktır. Bu, terleme sürecini kanıtlar.

Bitki yaprağının yüzeyinden su buharlaşır. Kütiküler terleme (bitkinin tüm yüzeyi tarafından buharlaşma) ve stoma (stoma yoluyla buharlaşma) vardır. Terlemenin biyolojik önemi, suyun ve çeşitli maddelerin bitki çevresinde hareket ettirilmesi (emme eylemi), karbondioksitin yaprağa girmesini, bitkilerin karbon beslenmesini teşvik etmesi ve yaprakları aşırı ısınmadan korumasıdır.

Suyun yapraklar tarafından buharlaşma hızı şunlara bağlıdır:

bitkilerin biyolojik özellikleri;

Büyüme koşulları (kurak bölgelerdeki bitkiler az suyu buharlaştırır, ıslak olanlar - çok daha fazla; gölgeli bitkiler hafif olanlardan daha az suyu buharlaştırır; bitkiler sıcakta çok fazla suyu buharlaştırır, bulutlu havalarda çok daha az);

Aydınlatma (dağınık ışık terlemeyi %30-40 oranında azaltır);

Hücre özsuyunun ozmotik basıncı;

Toprak, hava ve bitki vücut sıcaklıkları;

Nem ve rüzgar hızı.

Bazı ağaç türlerinde en fazla su, ağacın en savunmasız yerleri olan yaprak izleri (dökülen yaprakların gövdede bıraktığı iz) yoluyla buharlaşır.

Farklı bitkiler farklı miktarlarda suyu buharlaştırır. Böylece mısır günde 0,8 litre suyu buharlaştırır, lahana - 1 litre, meşe - 50 litre, huş ağacı - 60 litreden fazla. Çeşitli ağaç türlerinin ormanları, yaz aylarında suyu 1 hektardan buharlaştırır: ladin ormanı - 2240 ton, kayın - 2070 ton, meşe - 1200 ton, çam - 470 ton.

Farklı koşullar altında, bitkiler suyu farklı şekillerde buharlaştırır. Bulutlu havalarda, buharlaşma güneşli bir güne göre daha azdır ve rüzgarlı havalarda sakin bir güne göre daha fazladır. Terleme, bitkileri aşırı ısınmadan korur çünkü. buharlaşma işlemi sırasında enerji emilir. Yaprak bıçağı ne kadar büyük olursa, yüzeyi o kadar büyük ve buharlaşma süreci o kadar yoğun olur.

4. Bitki yayılımı

Anjiyospermlerin cinsel üremesi bir çiçekle ilişkilidir. En önemli kısımları organlarındaki ve pistillerdir. Cinsel üreme ile ilişkili karmaşık süreçlerden geçerler.

Stamenlerin anterlerinde polen taneleri oluşur. Dış kabuk, kural olarak, bir ağ şeklinde dikenler, siğiller, çıkıntılar ile düzensizdir. Polen tanesi, pistilin stigmasına düşer ve kabuğun yapısal özelliklerinin yanı sıra polenin yapıştığı stigmanın yapışkan şekerli salgıları nedeniyle ona bağlanır. Polen tanesi şişer ve filizlenerek uzun, çok ince bir polen tüpüne dönüşür. Polen tüpü, bitkisel bir hücrenin bölünmesinin bir sonucu olarak oluşur. İlk olarak, bu tüp stigma hücreleri arasında büyür, ardından stil ve sonunda yumurtalık boşluğuna doğru büyür.

Polen tanesinin üretici hücresi polen tüpüne hareket eder, bölünür ve iki erkek gamet (sperm) oluşturur. Polen tüpü, polen geçişinden embriyo kesesine girdiğinde, spermlerden biri yumurta ile birleşir. Döllenme gerçekleşir ve zigot oluşur.

İkinci sperm, embriyo kesesinin büyük bir merkezi hücresinin çekirdeği ile birleşir. Böylece, çiçekli bitkilerde, döllenme sırasında iki füzyon meydana gelir: ilk sperm yumurta ile, ikincisi büyük bir merkezi hücre ile birleşir. Çift gübreleme sadece çiçekli bitkiler için tipiktir.

Gametlerin birleşmesiyle oluşan zigot iki hücreye bölünür. Oluşan hücrelerin her biri tekrar bölünür ve bu böyle devam eder.Çok sayıda hücre bölünmesinin bir sonucu olarak, yeni bir bitkinin çok hücreli embriyosu gelişir.

Merkezi hücre ayrıca, besin rezervlerinin biriktiği endosperm hücrelerini oluşturarak bölünür. Embriyonun beslenmesi ve gelişmesi için gereklidirler. Tohum kabuğu, ovülün kabuğundan gelişir. Döllenmeden sonra, ovülden bir deri, bir embriyo ve bir besin kaynağından oluşan bir tohum gelişir.

Döllenmeden sonra besinler yumurtalığa akar ve yavaş yavaş olgun bir meyveye dönüşür. Tohumları olumsuz etkilerden koruyan perikarp, yumurtalık duvarlarından gelişir. Bazı bitkilerde çiçeğin diğer kısımları da meyvenin oluşumunda görev alır.

Çiçekli bitkilerin çoğaltılmasının ana yöntemi tohumlardır. Ama aynı zamanda vejetatif yayılma da var.

Vejetatif üreme, bitkilerin vejetatif organları - kökler, sürgünler veya bunların parçaları tarafından çoğaltılmasıdır. Bitkilerin yenilenme, tüm organizmayı bir parçadan restore etme yeteneğine dayanır. Vejetatif üreme işlevinin güçlendirilmesi, organlarda önemli bir değişikliğe yol açmıştır.

Bitkisel yayılımın özel sürgünleri yer üstü ve yer altı dışkıları, rizomlar, yumrular, soğanlar vb.

1. Kesimlerle çoğaltma (hava filizleri). Evde iç mekan bitkilerini çoğaltmanın en yaygın yöntemi kesimlerdir.

Çelikler, kesimler tarafından çoğaltıldığında gövde, gövde parçaları, yaprak görevi görebilir.

Kök kesimler çoğu iç mekan bitkisini çoğaltır.

Bunu yapmak için, sağlıklı, çiçek açmayan bir çekim seçin. Ondan 7-15 cm uzunluğunda bir kesim keserler (hepsi gövdenin uzunluğuna bağlıdır), bir bıçak veya keskin bir bıçakla düğümün altındaki çekimi kesin, yaprakları kesimin altından kesin, bir fitohormon çözeltisi hazırlayın ve sürgünün alt kısmını birkaç saniye indirin, bir kalemle toprağa bir girinti yapın ve oraya bir sürgün yerleştirin, etrafındaki toprak bir kurşun kalemle ezilir.

2. Bıyık üremesi. Bazı çiçekli bitkilerin uçlarında küçük yavru bitkilerin ortaya çıkması, üreme zamanının geldiğini gösterir.

Bunun için yavru bitkinin toprağa kazılması ve köklendikten sonra ana bitkiden ayrılması yeterlidir. Kız bitkinin kendi kökleri varsa, ana bitkiden hemen ayrılarak köklü bir çelik olarak dikilebilir.

3. Kök yavrularla üreme

4. Katmanlama yoluyla çoğaltma. Katmanlama ile çoğaltma, uzun saplı bitkiler için çok uygundur (bunlar tırmanan bitkilerdir). Bunu yapmak için, sadece güçlü bir sürgün seçin ve bir parça tel ile toprağa bastırın.

Bu prosedür ilkbahar veya yaz aylarında yapılmalıdır. Sürgün köklenip genç sürgünler ondan ayrılır ayrılmaz bitki ayrılabilir.

5. Çalıyı bölmek. Sürgün oluşturan bitkiler çalı bölünerek çoğaltılabilir.

6. Yaprak yayılımı. Yaprakla çoğaltma, yeşim, echeveria, stonecrop gibi iç mekan bitkilerinde gerçekleştirilir. Bunun için yaprak kesimleri kullanılır: üst tabakası kaba kumla kaplı toprağa ekilen büyük etli bir yaprak alırlar. Küçük bir yaprak basitçe toprağa düz bir şekilde serilir ve hafifçe bastırılır ve büyük bir yaprak alt kısmı ile toprağa daldırılır. Kraliyet begonyası, Mason'un begonyası yaprağın bir kısmı yardımıyla çoğalır.

7. Yeraltı sürgünleri (rizom, yumru, soğan)

8. Aşılama ile çoğaltma, bir bitkinin parçalarının diğerine aktarılmasını ve bir araya getirilmesini içerir. Böylece aşılı bitkinin çeşit özellikleri korunur. Güller, leylaklar, aza-leas, kaktüsler aşılama ile çoğaltılır.

2. Beslenme, solunum ve bakteri üremesi

bakteri beslenmesi

Bir bakteri hücresinin beslenmesinin özellikleri, tüm yüzeyi boyunca içerideki besin substratlarının alımının yanı sıra yüksek metabolik süreçler ve değişen çevresel koşullara adaptasyondan oluşur.

Gıda türleri. Bakterilerin geniş dağılımı, çeşitli yiyecek türleri tarafından kolaylaştırılır. Mikroorganizmaların karbonhidrat, azot, kükürt, fosfor, potasyum ve diğer elementlere ihtiyacı vardır. Beslenme için karbon kaynaklarına bağlı olarak, bakteriler hücrelerini oluşturmak için karbondioksit CO2 ve diğer inorganik bileşikleri kullanan ototroflara (Yunan otomobillerinden - kendisinden, trofe - gıdadan) ve heterotroflara (Yunan heteroslarından - diğeri, kupa - gıda), hazır organik bileşiklerle beslenme. Ototrofik bakteriler, toprakta bulunan nitrifikasyon bakterileridir; hidrojen sülfürlü suda yaşayan kükürt bakterileri; demirli demir vb. ile suda yaşayan demir bakterileri.

Güç mekanizmaları. Çeşitli maddelerin bakteri hücresine girişi, moleküllerinin lipit veya su içindeki boyutuna ve çözünürlüğüne, ortamın pH'ına, maddelerin konsantrasyonuna, çeşitli membran geçirgenlik faktörlerine vb. bağlıdır. Hücre duvarı, küçük moleküllerin ve iyonların 600 D'den daha ağır olan makromolekülleri tutarak geçer. Hücre içindeki maddelerin alımının ana düzenleyicisi sitoplazmik zardır. Geleneksel olarak, besinlerin bakteri hücresine nüfuz etmesinin dört mekanizması ayırt edilebilir: bunlar basit difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon, aktif taşıma ve grup translokasyonudur.

Maddelerin hücreye girişi için en basit mekanizma, maddelerin hareketinin sitoplazmik zarın her iki tarafındaki konsantrasyonlarındaki farklılıktan dolayı meydana geldiği basit difüzyondur. Maddeler sitoplazmik zarın lipid kısmından (organik moleküller, ilaçlar) ve daha az sıklıkla sitoplazmik zardaki su dolu kanallardan geçer. Pasif difüzyon, enerji tüketimi olmadan gerçekleştirilir.

Kolaylaştırılmış difüzyon, sitoplazmik zarın her iki tarafındaki maddelerin konsantrasyonundaki farkın bir sonucu olarak da meydana gelir. Ancak bu işlem sitoplazmik zarda lokalize olan ve özgüllüğü olan taşıyıcı moleküller yardımıyla gerçekleştirilir. Her taşıyıcı, karşılık gelen bir maddeyi zar boyunca taşır veya onu sitoplazmik zarın başka bir bileşenine - taşıyıcının kendisine - aktarır. Taşıyıcı proteinler, sentez yeri sitoplazmik zar olan permeazlar olabilir.

Kolaylaştırılmış difüzyon, enerji harcamadan ilerler, maddeler daha yüksek bir konsantrasyondan daha düşük bir konsantrasyona geçer.

Aktif taşıma, permeazların yardımıyla gerçekleşir ve maddelerin daha düşük bir konsantrasyondan daha yüksek bir konsantrasyona, yani. sanki akıma karşı, bu nedenle, bu sürece hücrede redoks reaksiyonları sonucu oluşan metabolik enerjinin (ATP) harcanması eşlik eder.

Grupların transferi (translokasyonu), aktif taşımaya benzer, transfer edilen molekülün transfer sırasında modifiye edilmesi, örneğin fosforile olması bakımından farklılık gösterir.

Maddelerin hücreden çıkışı, difüzyon nedeniyle ve taşıma sistemlerinin katılımıyla gerçekleştirilir.

bakteriyel enzimler. Enzimler, karşılık gelen metabolitlerini tanır (X substratları onlarla etkileşime girer ve kimyasal reaksiyonları hızlandırır. Enzimler, anabolizma (sentez) ve katabolizma (çürüme), yani metabolizma süreçlerinde yer alan proteinlerdir. Birçok enzim, bir mikrobiyal hücrenin yapıları ile birbirine bağlıdır. örneğin sitoplazmik zarda, solunum ve hücre bölünmesi ile ilgili redoks enzimleri vardır: hücre beslenmesini sağlayan enzimler, vb. Sitoplazmik zarın redoks enzimleri ve türevleri, hücre duvarı da dahil olmak üzere çeşitli yapıların yoğun biyosentez süreçleri için enerji sağlar. hücre bölünmesi ve otoliz ile ilişkili hücreler hücre duvarında bulunur. Sözde endoenzimler hücre içinde gerçekleşen metabolizmayı katalize eder. Ekzoenzimler hücre tarafından çevreye salınır, besin substratlarının makromoleküllerini asimile edilen basit bileşiklere böler en kaynakları olarak hücre tarafından enerji, karbon vb. Bazı ekzoenzimler (penisilinaz vb.) koruyucu bir işlev gerçekleştirerek antibiyotikleri etkisiz hale getirir.

Yapıcı ve uyarılabilir enzimler vardır. Yapıcı enzimler, besin ortamında substratların varlığından bağımsız olarak hücre tarafından sürekli olarak sentezlenen enzimleri içerir. İndüklenebilir (adaptif) enzimler, ancak ortamda bu enzim için bir substrat varsa, bir bakteri hücresi tarafından sentezlenir.

Mikroorganizma enzimleri, genetik mühendisliğinde (kısıtlama enzimleri, ligazlar, vb.), biyolojik olarak aktif bileşikler, asetik, laktik, sitrik ve diğer asitler, laktik asit ürünleri, şarap yapımında ve diğer endüstrilerde kullanılır. Enzimler, protein kirleticilerini yok etmek için yıkama tozlarında biyolojik katkı maddesi olarak kullanılır.

nefes bakterileri

Solunum veya biyolojik oksidasyon, evrensel bir kimyasal enerji akümülatörü olan ATP'nin oluşumuyla giden redoks reaksiyonlarına dayanır. Mikrobiyal bir hücrenin hayati aktivitesi için enerji gereklidir. Solunum sırasında oksidasyon ve indirgeme süreçleri meydana gelir: oksidasyon - donörler (moleküller veya atomlar) tarafından hidrojen veya elektronların geri dönüşü; indirgeme - bir alıcıya hidrojen veya elektron eklenmesi. Hidrojen veya elektron alıcısı moleküler oksijen (bu tür solunum aerobik olarak adlandırılır) veya nitrat, sülfat, fumarat (bu tür solunum anaerobik - nitrat, sülfat, fumarat olarak adlandırılır) olabilir. Anaerobiosis (Yunanca aeg - hava + bios - yaşamdan) - serbest oksijen yokluğunda meydana gelen hayati aktivite. Hidrojenin vericileri ve alıcıları organik bileşikler ise, bu işleme fermantasyon denir. Fermantasyon sırasında, anaerobik koşullar altında başta karbonhidratlar olmak üzere organik bileşiklerin enzimatik parçalanması gerçekleşir. Karbonhidratların parçalanmasının nihai ürünü dikkate alındığında, alkol, laktik asit, asetik asit ve diğer fermantasyon türleri ayırt edilir.

Moleküler oksijen ile ilgili olarak, bakteriler üç ana gruba ayrılabilir: zorunlu, yani. zorunlu, aeroblar, zorunlu anaeroblar ve fakültatif anaeroblar. Zorunlu aeroblar sadece oksijen varlığında büyüyebilir. Zorunlu anaeroblar (botulizm clostridia, gazlı kangren, tetanoz, bakteroidler, vb.) yalnızca kendileri için toksik olan oksijensiz bir ortamda büyür. Oksijen varlığında bakteriler, karşılık gelen inaktive edici enzimleri oluşturmadıkları için anaerobik bakterileri zorunlu kılmak için toksik olan hidrojen peroksit ve süperoksit oksijen anyonu dahil oksijen peroksit radikalleri oluştururlar. Aerobik bakteriler, hidrojen peroksit ve süperoksidanı karşılık gelen enzimlerle (katalaz, peroksidaz ve süperoksit dismutaz) etkisiz hale getirir. Fakültatif anaeroblar, moleküler oksijen varlığında solunumdan yokluğunda fermantasyona geçebildikleri için hem oksijen varlığında hem de yokluğunda büyüyebilirler. Fakültatif anaeroblar, nitrat adı verilen anaerobik solunum yapabilir: hidrojenin bir alıcısı olan nitrat, moleküler nitrojen ve amonyağa indirgenir.

Zorunlu anaeroblar arasında, moleküler oksijen varlığında hayatta kalan, ancak onu kullanmayan aerotolerant bakteriler ayırt edilir.

Bakteriyolojik laboratuvarlarda anaerobların yetiştirilmesi için anaerostatlar kullanılır - içinde havanın oksijen içermeyen bir gaz karışımı ile değiştirildiği özel kaplar. Besin ortamından hava, anaerobik balonlara veya ekin içeren diğer kaplara yerleştirilmiş kimyasal oksijen adsorbanları kullanılarak kaynatılarak çıkarılabilir.

Bakterilerin üremesi

Bakterilerin hayati aktivitesi, büyüme ve üreme ile karakterizedir. Büyüme genellikle ortamın birim hacmi başına birey sayısındaki artış olarak anlaşılır, ancak bu daha doğru bir şekilde bir popülasyondaki bakterilerin üremesine atfedilir. Büyüme mikroskop altında, ekranda, seri fotoğraflarda ve lekeli preparatlarda görsel olarak kaydedilebilir.Farklı şekillerdeki bakterilerde büyüme hızı ve doğası farklıdır. Çubuk şeklindeki bakterilerde duvar ve kütle eşit olarak büyür, küresel bakterilerde - eşit olmayan bir şekilde: kütle küple orantılıdır ve duvar hücre yarıçapının karesiyle orantılıdır. Bu nedenle, koklar başlangıçta hızla büyür ve daha sonra kütlelerindeki bir artış, duvarın büyümesinde bir gecikme ile sınırlandırılır.

Üreme - kendi kendine üreme, bir popülasyondaki bakteri hücrelerinin sayısında bir artışa yol açar. Bakteriler, daha az sıklıkla tomurcuklanma yoluyla, ikiye bölünme yoluyla ikiye bölünürler. Hücre bölünmesinden önce bakteri kromozomunun yarı-koruyucu bir tipe göre replikasyonu gelir (çift sarmallı DNA zinciri açılır ve her zincir tamamlayıcı bir sarmal tarafından tamamlanır), bu da bakteri çekirdeğinin DNA moleküllerinin iki katına çıkmasına neden olur. - nükleoid. Kromozomal DNA'nın replikasyonu başlangıç ​​noktasından gerçekleştirilir. Bir bakteri hücresinin kromozomu, op bölgesinde sitoplazmik zar ile bağlanır. DNA replikasyonu, DNA polimerazları tarafından katalize edilir. İlk olarak, DNA'nın çift hedefinin çözülmesi (despiralizasyonu) meydana gelir, bu da bir replikasyon çatalının (dallı zincirler) oluşmasına neden olur; zincirlerden biri tamamlanır, nükleotidleri 5'ten 3'e kadar bağlar, diğeri segment segment tamamlanır.

DNA replikasyonu üç aşamada gerçekleşir: başlatma, uzama veya zincir büyümesi ve sonlandırma. Büyüyen hücrenin boyutundaki bir artışla kolaylaştırılan replikasyon sonucunda oluşan iki kromozom birbirinden ayrılır: sitoplazmik membrana veya türevlerine bağlı kromozomlar (örneğin, mezozomlar) hücre hacmi olarak birbirinden uzaklaşır. artışlar. Son izolasyonları, bir daralma veya bölme septumunun oluşumu ile sona erer. Bölme septumuna sahip hücreler, bölünme septumunun çekirdeğini yok eden otolitik enzimlerin etkisinin bir sonucu olarak ayrılır. Bu durumda, otoliz düzensiz bir şekilde ilerleyebilir: bir alandaki bölünen hücreler, bölme septumu bölgesindeki hücre duvarının bir kısmı ile bağlı kalır, bu tür hücreler birbirlerine açılı olarak yerleştirilir.

amfibiler(onlar amfibiler) - evrim sürecinde ortaya çıkan ilk karasal omurgalılar. Aynı zamanda, genellikle larva aşamasında yaşayan su ortamıyla yakın bir ilişki içindedirler. Amfibilerin tipik temsilcileri kurbağalar, kara kurbağaları, semenderler, semenderlerdir. Tropikal ormanlarda en çeşitli, orada sıcak ve nemli olduğu için. Amfibiler arasında deniz canlıları yoktur.

Amfibilerin temsilcisi - kırmızı gözlü ağaç kurbağası

Amfibilerin genel özellikleri

Amfibiler, yaklaşık 5.000 türe (diğer kaynaklara göre yaklaşık 3.000) sahip küçük bir hayvan grubudur. Üç gruba ayrılırlar: Kuyruklu, Kuyruksuz, Bacaksız. Bize tanıdık gelen kurbağalar ve kara kurbağaları kuyruksuzlara, semenderler kuyruklulara aittir.

Amfibiler, polinom kaldıraçları olan eşleştirilmiş beş parmaklı uzuvlara sahiptir. Ön ayak omuz, önkol, elden oluşur. Arka uzuv - uyluktan, alt bacaktan, ayaktan.

Çoğu yetişkin amfibi, akciğerleri solunum organları olarak geliştirir. Ancak, daha yüksek düzeyde organize olmuş omurgalı gruplarında olduğu kadar mükemmel değiller. Bu nedenle, deri solunumu amfibilerin yaşamında önemli bir rol oynar.

Akciğerlerin evrim sürecinde ortaya çıkmasına, ikinci bir kan dolaşımı çemberinin ve üç odacıklı bir kalbin ortaya çıkması eşlik etti. Üç odacıklı kalp nedeniyle ikinci bir kan dolaşımı döngüsü olmasına rağmen, venöz ve arteriyel kanın tam olarak ayrılması yoktur. Bu nedenle, karışık kan çoğu organa girer.

Gözlerin sadece göz kapakları değil, aynı zamanda ıslatma ve temizleme için gözyaşı bezleri de vardır.

Orta kulak bir timpanik membran ile görünür. (Balıklarda, sadece iç kısım.) Kulak zarları, başın yanlarında, gözlerin arkasında bulunur.

Cilt çıplak, mukusla kaplıdır, birçok bezi vardır. Su kaybına karşı koruma sağlamaz, bu nedenle su kütlelerinin yakınında yaşarlar. Mukus cildi kurumaya ve bakterilere karşı korur. Deri epidermis ve dermisten oluşur. Su da deri yoluyla emilir. Deri bezleri çok hücrelidir, balıklarda tek hücrelidir.

Arteriyel ve venöz kanın eksik ayrılması ve ayrıca kusurlu pulmoner solunum nedeniyle, amfibilerin metabolizması balıklarınki gibi yavaştır. Ayrıca soğukkanlı hayvanlara aittirler.

Amfibiler suda ürerler. Bireysel gelişim dönüşümle (metamorfoz) ilerler. Kurbağa larvası denir iribaş.

Amfibiler, yaklaşık 350 milyon yıl önce (Devon döneminin sonunda) eski lob yüzgeçli balıklardan ortaya çıktı. En parlak günleri 200 milyon yıl önce, Dünya'nın devasa bataklıklarla kaplı olduğu zaman meydana geldi.

Amfibilerin kas-iskelet sistemi

Amfibilerin iskeletinde, balıklardan daha az kemik vardır, çünkü birçok kemik birlikte büyürken diğerleri kıkırdak kalır. Bu nedenle, sudan daha az yoğun bir hava ortamında yaşamak için önemli olan, iskeletleri balıklarınkinden daha hafiftir.

Beyin kafatası üst çenelerle birleşir. Sadece alt çene hareketli kalır. Kafatası, kemikleşmeyen çok fazla kıkırdak tutar.

Amfibilerin kas-iskelet sistemi balıklarınkine benzer, ancak bir dizi önemli ilerleyici farklılığa sahiptir. Bu nedenle, balıkların aksine, kafatası ve omurga hareketli bir şekilde eklemlidir, bu da başın boyuna göre hareketliliğini sağlar. İlk kez, bir omurdan oluşan servikal omurga belirir. Bununla birlikte, kafanın hareketliliği çok iyi değildir, kurbağalar sadece kafalarını eğebilir. Boyun omurları olmasına rağmen görünüşte boyunları yokmuş gibi görünürler.

Amfibilerde, omurga balıklardan daha fazla bölümden oluşur. Balıklarda bunlardan sadece ikisi (gövde ve kuyruk) varsa, amfibilerin omurganın dört bölümü vardır: servikal (1 omur), gövde (7), sakral (1), kaudal (anuranlarda bir kuyruk kemiği veya birkaç birey). kuyruklu amfibilerde omurlar) . Kuyruksuz amfibilerde, kaudal omurlar bir kemiğe kaynaşır.

Amfibilerin uzuvları karmaşıktır. Ön kısımlar omuz, önkol ve elden oluşur. El, parmakların bilek, metacarpus ve falanjlarından oluşur. Arka uzuvlar uyluk, alt bacak ve ayaktan oluşur. Ayak parmakların tarsus, metatars ve falanjlarından oluşur.

Uzuv kemerleri, uzuvların iskeleti için bir destek görevi görür. Bir amfibinin ön ayağının kemeri, sternumun her iki ön ayağının kemerlerinde ortak olan skapula, klavikula, karga kemiğinden (korakoid) oluşur. Klavikulalar ve korakoidler sternuma kaynaşır. Kaburgaların olmaması veya az gelişmiş olması nedeniyle, kayışlar kasların kalınlığında bulunur ve omurgaya hiçbir şekilde dolaylı olarak bağlanmaz.

Arka uzuvların kemerleri, kasık kıkırdaklarının yanı sıra iskiyal ve ilium kemiklerinden oluşur. Birlikte büyüyerek sakral omurun yanal süreçleriyle eklemlenirler.

Varsa kaburgalar kısadır ve göğüs oluşturmaz. Kuyruklu amfibilerin kısa kaburgaları vardır, kuyruksuz amfibilerin yoktur.

Kuyruksuz amfibilerde, ulna ve yarıçap kaynaşmıştır ve alt bacağın kemikleri de kaynaşmıştır.

Amfibilerin kasları balıklarınkinden daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Uzuvların ve başın kasları uzmanlaşmıştır. Kas katmanları, vücudun bazı bölümlerinin diğerlerine göre hareketini sağlayan ayrı kaslara ayrılır. Amfibiler sadece yüzmekle kalmaz, aynı zamanda zıplar, yürür, sürünür.

Amfibilerin sindirim sistemi

Amfibilerin sindirim sisteminin yapısının genel planı balıklarınkine benzer. Ancak bazı yenilikler var.

Kurbağa dilinin ön atı alt çeneye yapışırken, arkadaki serbest kalır. Dilin bu yapısı onların av yakalamasını sağlar.

Amfibilerin tükürük bezleri vardır. Sırları yiyecekleri ıslatır, ancak sindirim enzimleri içermediğinden sindirmez. Çeneler konik dişlere sahiptir. Yiyecek tutmak için hizmet ederler.

Orofarenksin arkasında mideye açılan kısa bir yemek borusu bulunur. Burada yiyecekler kısmen sindirilir. İnce bağırsağın ilk bölümü duodenumdur. Karaciğer, safra kesesi ve pankreasın sırlarının girdiği tek bir kanal açılır. İnce bağırsakta besinlerin sindirimi tamamlanır ve besinler kana emilir.

Sindirilmeyen yiyecek artıkları kalın bağırsağa girer ve buradan bağırsağın genişlemesi olan kloakaya geçer. Boşaltım ve üreme sistemlerinin kanalları da kloaka açılır. Ondan, sindirilmemiş kalıntılar dış ortama girer. Balıklarda kloak yoktur.

Yetişkin amfibiler, çoğunlukla çeşitli böcekler olmak üzere hayvan yemi ile beslenir. Kurbağa yavruları plankton ve bitki maddeleriyle beslenir.

1 Sağ kulakçık, 2 Karaciğer, 3 Aort, 4 Yumurta hücresi, 5 Kalın bağırsak, 6 Sol kulakçık, 7 Kalp karıncığı, 8 Mide, 9 Sol akciğer, 10 Safra kesesi, 11 İnce bağırsak, 12 Kloak

Amfibilerin solunum sistemi

Amfibi larvaları (kurbağa yavruları) solungaçlara ve bir kan dolaşımı dairesine (balıklarda olduğu gibi) sahiptir.

Yetişkin amfibilerde, hücresel bir yapıya sahip ince elastik duvarlara sahip uzun keseler olan akciğerler ortaya çıkar. Duvarlar bir kılcal damar ağı içerir. Akciğerlerin solunum yüzeyi küçüktür, bu nedenle amfibilerin çıplak derisi de solunum sürecine katılır. Bu sayede %50'ye kadar oksijen gelir.

Soluma ve ekshalasyon mekanizması, ağız boşluğunun tabanını yükselterek ve indirerek sağlanır. İndirirken, burun deliklerinden soluma gerçekleşir, yükseltildiğinde, burun delikleri kapalıyken hava akciğerlere itilir. Ekshalasyon, ağzın alt kısmı kaldırıldığında da gerçekleştirilir, ancak aynı zamanda burun delikleri açılır ve hava onlardan çıkar. Ayrıca nefes verirken karın kasları kasılır.

Akciğerlerde, kan ve havadaki gaz konsantrasyonlarındaki farklılık nedeniyle gaz değişimi meydana gelir.

Amfibilerin akciğerleri, gaz alışverişini tam olarak sağlamak için iyi gelişmemiştir. Bu nedenle cilt solunumu önemlidir. Amfibileri kurutmak boğulmalarına neden olabilir. Oksijen önce cildi kaplayan sıvıda çözünür, ardından kana geçer. Karbondioksit de ilk önce sıvıda görünür.

Amfibilerde balıklardan farklı olarak burun boşluğu geçmiştir ve nefes almak için kullanılır.

Su altında kurbağalar sadece derileri aracılığıyla nefes alırlar.

Amfibilerin dolaşım sistemi

Kan dolaşımının ikinci dairesi belirir. Akciğerlerden geçer ve pulmoner dolaşımın yanı sıra pulmoner dolaşım olarak adlandırılır. Vücudun tüm organlarından geçen ilk kan dolaşımı dairesine büyük denir.

Amfibilerin kalbi üç odacıklıdır, iki atriyum ve bir ventrikülden oluşur.

Sağ atriyum, vücudun organlarından venöz kanın yanı sıra deriden arteriyel kan alır. Sol atriyum akciğerlerden kan alır. Sol atriyuma boşalan damara denir. pulmoner damar.

Atriyal kasılma, kanı kalbin ortak ventrikülüne iter. Burası kanın karıştığı yer.

Ventrikülden ayrı damarlar yoluyla kan akciğerlere, vücudun dokularına, başa yönlendirilir. Ventrikülden gelen en venöz kan, pulmoner arterler yoluyla akciğerlere girer. Neredeyse saf arter kafaya gider. Vücuda giren en karışık kan ventrikülden aorta dökülür.

Kanın bu ayrımı, kanın ventrikülden girdiği kalbin dağıtım odasından çıkan özel bir damar düzenlemesi ile sağlanır. Kanın ilk kısmı dışarı itildiğinde en yakın damarları doldurur. Ve bu, pulmoner arterlere giren en venöz kandır, oksijenle zenginleştirildiği akciğerlere ve cilde gider. Akciğerlerden kan sol atriyuma döner. Kanın bir sonraki kısmı - karışık - vücudun organlarına giden aort kemerlerine girer. En arteriyel kan, uzaktaki damar çiftine (karotis arterler) girer ve başa gider.

amfibilerin boşaltım sistemi

Amfibilerin böbrekleri gövdedir, dikdörtgen bir şekle sahiptir. İdrar üreterlere girer, daha sonra kloak duvarından mesaneye akar. Mesane kasıldığında, idrar kloak içine akar ve dışarı çıkar.

Atılım ürünü üredir. Onu çıkarmak için (balık tarafından üretilen) amonyağı çıkarmaktan daha az su gerekir.

Böbreklerin böbrek tübüllerinde, hava koşullarında korunması için önemli olan su yeniden emilir.

Amfibilerin sinir sistemi ve duyu organları

Amfibilerin sinir sisteminde balıklara kıyasla önemli bir değişiklik olmadı. Bununla birlikte, amfibilerin ön beyni daha gelişmiştir ve iki yarım küreye ayrılmıştır. Ancak amfibilerin suda dengeyi korumaları gerekmediği için beyincikleri daha kötü gelişmiştir.

Hava sudan daha şeffaftır, bu nedenle görme amfibilerde öncü bir rol oynar. Balıktan daha ileriyi görürler, mercekleri daha düzdür. Göz kapakları ve güzelleştirici zarlar (veya bir üst sabit göz kapağı ve bir alt şeffaf hareketli göz kapağı) vardır.

Ses dalgaları havada sudakinden daha kötü yayılır. Bu nedenle, timpanik membranlı bir tüp olan (bir kurbağanın gözlerinin arkasında bir çift ince yuvarlak film olarak görülen) bir orta kulağa ihtiyaç vardır. Kulak zarından ses titreşimleri işitsel kemikçik yoluyla iç kulağa iletilir. Östaki borusu orta kulağı ağza bağlar. Bu, kulak zarındaki basınç düşüşlerini zayıflatmanızı sağlar.

Amfibilerin üremesi ve gelişimi

Kurbağalar yaklaşık 3 yaşında üremeye başlar. Döllenme dışsaldır.

Erkekler seminal sıvı salgılar. Birçok kurbağada, erkekler kendilerini dişilerin sırtına bağlar ve dişi birkaç gün boyunca yumurtlarken, ona seminal sıvı dökülür.

Amfibiler balıklardan daha az yumurta yumurtlarlar. Havyar kümeleri su bitkilerine bağlanır veya yüzer.

Yumurtanın mukoza zarı suda büyük ölçüde şişer, güneş ışığını kırar ve ısınır, bu da embriyonun daha hızlı gelişmesine katkıda bulunur.

Yumurtalarda kurbağa embriyolarının gelişimi

Her yumurtada bir embriyo gelişir (kurbağalarda genellikle yaklaşık 10 gün). Yumurtadan çıkan larvaya iribaş denir. Balığa benzer birçok özelliği vardır (iki odacıklı kalp ve bir kan dolaşımı çemberi, solungaç yardımı ile nefes alma, yan hat organı). İlk başta, iribaşın dış solungaçları vardır ve bunlar daha sonra içsel hale gelir. Arka uzuvlar görünür, sonra ön. Akciğerler ve ikinci kan dolaşımı çemberi belirir. Metamorfozun sonunda kuyruk çözülür.

Kurbağa yavrusu aşaması genellikle birkaç ay sürer. Kurbağa yavruları bitki besinlerini yerler.

Beslenme. En basit yem, esas olarak ölü organik madde, bakteri hücreleri, algler, mantarlar, yani bunlar heterotroflardır.

Sadece yeşil euglena gibi protozoanın bireysel temsilcileri fotosentez yapabilir.

Her tür protozoa, organik maddelerin çözeltilerini emebilir, bazıları fagositoz yoluyla katı parçacıkları (örneğin, diğer organizmaların hücreleri) yakalayabilir. Amip, yiyecek parçacığını psödopodlarıyla kaplar (Şekil 40).

Zarla çevrili bu besin parçacığı hücrenin içindedir. Bu, yiyeceklerin sindirildiği bir sindirim vakuolü oluşturur.

Sindirilmemiş besin artıkları hücrenin herhangi bir yerine veya hücre zarındaki özel oluşumlar yoluyla dışarı atılır.

Nefes. Protozoa, suda veya başka bir sıvıda (konağın kanı gibi) çözünmüş oksijeni solur.

Hücre yüzeyinden emdikleri oksijen organik maddeyi oksitler. Aynı zamanda vücudun hayati süreçlerini sağlamak için gerekli olan enerji de serbest bırakılır.

Solunum sırasında üretilen karbondioksit hücreden dışarıya atılır.

Yaşamın ana belirtileri

bakteri beslenmesi

Bir bakteri hücresinin beslenmesinin özellikleri, tüm yüzeyi boyunca içerideki besin substratlarının alımının yanı sıra yüksek metabolik süreçler ve değişen çevresel koşullara adaptasyondan oluşur.

Gıda türleri. Bakterilerin geniş dağılımı, çeşitli yiyecek türleri tarafından kolaylaştırılır. Mikroorganizmaların karbonhidrat, azot, kükürt, fosfor, potasyum ve diğer elementlere ihtiyacı vardır. Beslenme için karbon kaynaklarına bağlı olarak, bakteriler hücrelerini oluşturmak için karbondioksit CO2 ve diğer inorganik bileşikleri kullanan ototroflara (Yunan otomobillerinden - kendisinden, trofe - gıdadan) ve heterotroflara (Yunan heteroslarından - diğeri, kupa - gıda), hazır organik bileşiklerle beslenme. Ototrofik bakteriler, toprakta bulunan nitrifikasyon bakterileridir; hidrojen sülfürlü suda yaşayan kükürt bakterileri; demirli demir vb. ile suda yaşayan demir bakterileri.

Güç mekanizmaları. Çeşitli maddelerin bakteri hücresine girişi, moleküllerinin lipit veya su içindeki boyutuna ve çözünürlüğüne, ortamın pH'ına, maddelerin konsantrasyonuna, çeşitli membran geçirgenlik faktörlerine vb. bağlıdır. Hücre duvarı, küçük moleküllerin ve iyonların 600 D'den daha ağır olan makromolekülleri tutarak geçer. Hücre içindeki maddelerin alımının ana düzenleyicisi sitoplazmik zardır. Geleneksel olarak, besinlerin bakteri hücresine nüfuz etmesinin dört mekanizması ayırt edilebilir: bunlar basit difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon, aktif taşıma ve grup translokasyonudur.

Maddelerin hücreye girişi için en basit mekanizma, maddelerin hareketinin sitoplazmik zarın her iki tarafındaki konsantrasyonlarındaki farklılıktan dolayı meydana geldiği basit difüzyondur. Maddeler sitoplazmik zarın lipid kısmından (organik moleküller, ilaçlar) ve daha az sıklıkla sitoplazmik zardaki su dolu kanallardan geçer. Pasif difüzyon, enerji tüketimi olmadan gerçekleştirilir.

Kolaylaştırılmış difüzyon, sitoplazmik zarın her iki tarafındaki maddelerin konsantrasyonundaki farkın bir sonucu olarak da meydana gelir. Ancak bu işlem sitoplazmik zarda lokalize olan ve özgüllüğü olan taşıyıcı moleküller yardımıyla gerçekleştirilir. Her taşıyıcı, karşılık gelen bir maddeyi zar boyunca taşır veya onu sitoplazmik zarın başka bir bileşenine - taşıyıcının kendisine - aktarır. Taşıyıcı proteinler, sentez yeri sitoplazmik zar olan permeazlar olabilir.

Kolaylaştırılmış difüzyon, enerji harcamadan ilerler, maddeler daha yüksek bir konsantrasyondan daha düşük bir konsantrasyona geçer.

Aktif taşıma, permeazların yardımıyla gerçekleşir ve maddelerin daha düşük bir konsantrasyondan daha yüksek bir konsantrasyona, yani. sanki akıma karşı, bu nedenle, bu sürece hücrede redoks reaksiyonları sonucu oluşan metabolik enerjinin (ATP) harcanması eşlik eder.

Grupların transferi (translokasyonu), aktif taşımaya benzer, transfer edilen molekülün transfer sırasında modifiye edilmesi, örneğin fosforile olması bakımından farklılık gösterir.

Maddelerin hücreden çıkışı, difüzyon nedeniyle ve taşıma sistemlerinin katılımıyla gerçekleştirilir.

bakteriyel enzimler. Enzimler, karşılık gelen metabolitlerini tanır (X substratları onlarla etkileşime girer ve kimyasal reaksiyonları hızlandırır. Enzimler, anabolizma (sentez) ve katabolizma (çürüme), yani metabolizma süreçlerinde yer alan proteinlerdir. Birçok enzim, bir mikrobiyal hücrenin yapıları ile birbirine bağlıdır. örneğin sitoplazmik zarda, solunum ve hücre bölünmesi ile ilgili redoks enzimleri vardır: hücre beslenmesini sağlayan enzimler, vb. Sitoplazmik zarın redoks enzimleri ve türevleri, hücre duvarı da dahil olmak üzere çeşitli yapıların yoğun biyosentez süreçleri için enerji sağlar. hücre bölünmesi ve otoliz ile ilişkili hücreler hücre duvarında bulunur. Sözde endoenzimler hücre içinde gerçekleşen metabolizmayı katalize eder. Ekzoenzimler hücre tarafından çevreye salınır, besin substratlarının makromoleküllerini asimile edilen basit bileşiklere böler en kaynakları olarak hücre tarafından enerji, karbon vb. Bazı ekzoenzimler (penisilinaz vb.) koruyucu bir işlev gerçekleştirerek antibiyotikleri etkisiz hale getirir.

Yapıcı ve uyarılabilir enzimler vardır. Yapıcı enzimler, besin ortamında substratların varlığından bağımsız olarak hücre tarafından sürekli olarak sentezlenen enzimleri içerir. İndüklenebilir (adaptif) enzimler, ancak ortamda bu enzim için bir substrat varsa, bir bakteri hücresi tarafından sentezlenir.

Mikroorganizma enzimleri, genetik mühendisliğinde (kısıtlama enzimleri, ligazlar, vb.), biyolojik olarak aktif bileşikler, asetik, laktik, sitrik ve diğer asitler, laktik asit ürünleri, şarap yapımında ve diğer endüstrilerde kullanılır. Enzimler, protein kirleticilerini yok etmek için yıkama tozlarında biyolojik katkı maddesi olarak kullanılır.

nefes bakterileri

Solunum veya biyolojik oksidasyon, evrensel bir kimyasal enerji akümülatörü olan ATP'nin oluşumuyla giden redoks reaksiyonlarına dayanır. Mikrobiyal bir hücrenin hayati aktivitesi için enerji gereklidir. Nefes alırken oksidasyon ve indirgeme süreçleri meydana gelir: oksidasyon, donörler (moleküller veya atomlar) tarafından hidrojen veya elektronların geri dönüşüdür; indirgeme -- bir alıcıya hidrojen veya elektron eklenmesi. Hidrojen veya elektron alıcısı moleküler oksijen (bu tür solunum aerobik olarak adlandırılır) veya nitrat, sülfat, fumarat (bu tür solunum anaerobik - nitrat, sülfat, fumarat olarak adlandırılır) olabilir. Anaerobiosis (Yunanca aeg - hava + bios - yaşamdan) - serbest oksijen yokluğunda meydana gelen hayati aktivite. Hidrojenin vericileri ve alıcıları organik bileşikler ise, bu işleme fermantasyon denir. Fermantasyon sırasında, anaerobik koşullar altında başta karbonhidratlar olmak üzere organik bileşiklerin enzimatik parçalanması gerçekleşir. Karbonhidratların parçalanmasının nihai ürünü dikkate alındığında, alkol, laktik asit, asetik asit ve diğer fermantasyon türleri ayırt edilir.

Moleküler oksijen ile ilgili olarak, bakteriler üç ana gruba ayrılabilir: zorunlu, yani. zorunlu, aeroblar, zorunlu anaeroblar ve fakültatif anaeroblar. Zorunlu aeroblar sadece oksijen varlığında büyüyebilir. Zorunlu anaeroblar (botulizm clostridia, gazlı kangren, tetanoz, bakteroidler, vb.) yalnızca kendileri için toksik olan oksijensiz bir ortamda büyür. Oksijen varlığında bakteriler, karşılık gelen inaktive edici enzimleri oluşturmadıkları için anaerobik bakterileri zorunlu kılmak için toksik olan hidrojen peroksit ve süperoksit oksijen anyonu dahil oksijen peroksit radikalleri oluştururlar. Aerobik bakteriler, hidrojen peroksit ve süperoksidanı karşılık gelen enzimlerle (katalaz, peroksidaz ve süperoksit dismutaz) etkisiz hale getirir. Fakültatif anaeroblar, moleküler oksijen varlığında solunumdan yokluğunda fermantasyona geçebildikleri için hem oksijen varlığında hem de yokluğunda büyüyebilirler. Fakültatif anaeroblar, nitrat adı verilen anaerobik solunum yapabilir: hidrojenin bir alıcısı olan nitrat, moleküler nitrojen ve amonyağa indirgenir.

Zorunlu anaeroblar arasında, moleküler oksijen varlığında hayatta kalan, ancak onu kullanmayan aerotolerant bakteriler ayırt edilir.

Bakteriyolojik laboratuvarlarda anaerobların yetiştirilmesi için anaerostatlar kullanılır - içinde havanın oksijen içermeyen bir gaz karışımı ile değiştirildiği özel kaplar. Besin ortamından hava, anaerobik balonlara veya ekin içeren diğer kaplara yerleştirilmiş kimyasal oksijen adsorbanları kullanılarak kaynatılarak çıkarılabilir.

Bakterilerin üremesi

Bakterilerin hayati aktivitesi, büyüme ve üreme ile karakterizedir. Büyüme genellikle ortamın birim hacmi başına birey sayısındaki artış olarak anlaşılır, ancak bu daha doğru bir şekilde bir popülasyondaki bakterilerin üremesine atfedilir. Büyüme mikroskop altında, ekranda, seri fotoğraflarda ve lekeli preparatlarda görsel olarak kaydedilebilir.Farklı şekillerdeki bakterilerde büyüme hızı ve doğası farklıdır. Çubuk şeklindeki bakterilerde duvar ve kütle eşit olarak büyür, küresel bakterilerde - eşit olmayan bir şekilde: kütle küple orantılıdır ve duvar hücre yarıçapının karesiyle orantılıdır. Bu nedenle, koklar başlangıçta hızla büyür ve daha sonra kütlelerindeki bir artış, duvarın büyümesinde bir gecikme ile sınırlandırılır.

Üreme -- kendi kendine üreme, popülasyondaki bakteri hücrelerinin sayısında bir artışa yol açar. Bakteriler, daha az sıklıkla tomurcuklanma yoluyla, ikiye bölünme yoluyla ikiye bölünürler. Hücre bölünmesinden önce bakteri kromozomunun yarı-koruyucu bir tipe göre replikasyonu gelir (çift sarmallı DNA zinciri açılır ve her zincir tamamlayıcı bir sarmal tarafından tamamlanır), bu da bakteri çekirdeğinin DNA moleküllerinin iki katına çıkmasına yol açar. nükleoid. Kromozomal DNA'nın replikasyonu başlangıç ​​noktasından gerçekleştirilir. Bir bakteri hücresinin kromozomu, op bölgesinde sitoplazmik zar ile bağlanır. DNA replikasyonu, DNA polimerazları tarafından katalize edilir. İlk olarak, DNA'nın çift hedefinin çözülmesi (despiralizasyonu) meydana gelir, bu da bir replikasyon çatalının (dallı zincirler) oluşmasına neden olur; zincirlerden biri tamamlanır, nükleotidleri 5'ten 3'e kadar bağlar, diğeri segment segment tamamlanır.

DNA replikasyonu üç aşamada gerçekleşir: başlatma, uzama veya zincir büyümesi ve sonlandırma. Büyüyen hücrenin boyutundaki bir artışla kolaylaştırılan replikasyon sonucunda oluşan iki kromozom birbirinden ayrılır: sitoplazmik membrana veya türevlerine bağlı kromozomlar (örneğin, mezozomlar) hücre hacmi olarak birbirinden uzaklaşır. artışlar. Son izolasyonları, bir daralma veya bölme septumunun oluşumu ile sona erer. Bölme septumuna sahip hücreler, bölünme septumunun çekirdeğini yok eden otolitik enzimlerin etkisinin bir sonucu olarak ayrılır. Bu durumda, otoliz düzensiz bir şekilde ilerleyebilir: bir alandaki bölünen hücreler, bölme septumu bölgesindeki hücre duvarının bir kısmı ile bağlı kalır, bu tür hücreler birbirlerine açılı olarak yerleştirilir.