Veksten av bakterie bestander

Fordeling i naturen

Prokaryotes er allestedsnærværende på Jorden overflate. De finnes i alle tilgjengelige miljø, fra polar ice til boblende varme kilder, fra fjelltopper til havbunnen, og fra planter og dyr organer til skog jord. Noen bakterier kan vokse i jord eller vann ved en temperatur nær frysepunktet (0 °C ), mens andre trives i vann ved temperaturer nær kokepunktet (100 °C )., Hver bakterie som er tilpasset å leve i et bestemt miljø nisje, være det oceanic overflater, gjørme, sedimenter, jord eller overflater av en annen organisme. Nivået av bakterier i luften er lavt, men signifikant, spesielt når støvet har vært suspendert. I uberørte naturlige vannforekomster, bakterietall kan være i tusenvis per milliliter; i fruktbar jord, bakterietall kan være i millioner per gram, og i avføring, bakterietall kan overstige milliarder per gram.,

– >

Prokaryotes er viktige medlemmer av deres habitat., Selv om de er små i størrelse, deres rene tall betyr at deres metabolisme spiller en enorm rolle—noen ganger er gunstig, noen ganger farlig—i konvertering av elementer i sine ytre miljø. Sannsynligvis hver eneste naturlig forekommende stoff, og mange syntetiske seg, kan bli svekket (metaboliseres) av enkelte arter av bakterier., Den største magen på kua, vom, er en gjæring kammer der bakterier fordøye cellulose i gress og fôr, konvertere dem til fettsyrer og aminosyrer, som er den grunnleggende næringsstoffer som brukes av ku og grunnlag for kuas produksjon av melk. Organisk avfall i kloakk eller kompost hauger er konvertert av bakterier enten i egnede næringsstoffer for plante-metabolisme eller i gassform metan (CH4) og karbondioksid., Restene av alt organisk materiale, herunder planter og dyr, er til slutt omdannes til jord-og gasser gjennom virksomhet av bakterier og andre mikroorganismer, og er dermed gjort tilgjengelig for videre vekst.

Mange bakterier som lever i bekker og andre kilder til vann, og deres tilstedeværelse på lave populasjonstettheter i en prøve av vannet indikerer ikke nødvendigvis at vannet er uegnet for konsum. Men vann som inneholder bakterier som E., coli, som er normal innbyggerne i fordøyelseskanalen hos mennesker og dyr, indikerer at kloakk eller fecal materiale har nylig forurenset at det er vann. Slik koliforme bakterier kan være patogener (sykdom som forårsaker organismer) seg selv, og deres tilstedeværelse signaler om at andre, mindre lett oppdaget bakteriell og viral patogener kan også være til stede. Prosedyrene som benyttes i vann-renseanlegg—settling, filtrering, og klorering—er designet for å fjerne disse og andre mikroorganismer og smittsomme sykdommer som kan være til stede i vann som er beregnet for humant konsum., Også, avløp er nødvendig for å hindre utgivelsen av patogene bakterier og virus fra avløpsvann til vannforsyning. Kloakkrenseanlegg også starte nedbrytning av organisk materiale (proteiner, fett og karbohydrater) i avløpsvannet. Nedbryting av organisk materiale av mikroorganismer i vann forbruker oksygen (biokjemisk oksygenforbruk), forårsaker en reduksjon i oksygenmengden, som kan være svært skadelig for vannlevende organismer i bekker og innsjøer som mottar avløpsvann., Ett mål av kloakk er å oksidere så mye organisk materiale som mulig før det slippes ut i vassdraget, og dermed redusere den biokjemiske oksygen etterspørsel av avløpsvann. Kloakk fordøyelsen tanker og lufting enheter spesielt utnytte den metabolske kapasiteten av bakterier for dette formålet. (For mer informasjon om behandling av spillvann, se miljømessige fungerer: Vann-forurensning.)

Jord bakterier er svært aktive gjennomføre biokjemiske endringer ved å transformere de ulike stoffene, humus og mineraler, som karakteriserer jord., Elementer som er sentrale i livet, som for eksempel karbon, nitrogen og svovel, konverteres av bakterier fra uorganiske gassformige forbindelser inn i skjemaer som kan brukes av planter og dyr. Bakterier også konvertere slutten produkter av vegetabilsk og animalsk metabolisme inn i skjemaer som kan brukes av bakterier og andre mikroorganismer. Nitrogen syklus kan illustrere rolle av bakterier i utføring av ulike kjemiske endringer., Nitrogen finnes i naturen i flere oksidasjon stater, som nitrat, nitritt, dinitrogen gass, flere nitrogenoksider, ammoniakk og organiske aminer (ammoniakk forbindelser som inneholder ett eller flere erstattet hydrokarboner). Nitrogen fiksering er konvertering av dinitrogen gass fra atmosfæren inn i et skjema som kan brukes av levende organismer. Noen nitrogen-feste-bakterier, som Azotobacter, Clostridium pasteurianum, og Klebsiella pneumoniae, er frittlevende, mens arter av Rhizobium bor i et intimt samarbeid med belgfrukter planter., Rhizobium organismer i jord gjenkjenne og invadere roten hårene på deres spesifikke plante-vert, skriver du inn anlegget vev, og danne en rot nodule. Denne prosessen fører til at bakterier til å miste mange av sine frittlevende egenskaper. De blir avhengige av karbon er levert av anlegget, og, i bytte for karbon, konvertere de nitrogengass til ammoniakk, som er brukt av anlegget for sin protein syntese og vekst. I tillegg, mange bakterier kan konvertere nitrat til aminer for det formål å syntetisere mobil materialer eller ammoniakk når nitrat er brukt som electron godkjenner., Denitrifying bakterier konvertere nitrat til dinitrogen gass. Konvertering av ammoniakk eller organiske aminer til nitrat er utført av fellesaktiviteter av den aerobe organismer Nitrosomonas og Nitrobacter, som bruker ammoniakk som et elektron donor.

– >

I karbon syklus, karbondioksid er omgjort til mobil materialer av planter og autotrophic prokaryotes, og organisk karbon returneres til atmosfæren ved heterotrophic livsformer. De store nedbrytningsprodukt av mikrobiell nedbrytning er karbondioksid, som er dannet av respiring aerobe organismer.,

Metan, en annen i gassform sluttproduktet av karbon metabolismen, som er en relativt liten del av den globale karbon syklus, men som er av betydning i lokale situasjoner og som en fornybar energi kilde for menneskelig bruk. Metan produksjon er utført av høyt spesialiserte og obligately anaerob methanogenic prokaryotes, som alle er archaea. Methanogens bruke karbondioksid som sin terminal electron godkjenner og mottar elektroner fra hydrogengass (H2). Et par andre stoffer kan omdannes til metan av disse organismene, herunder metanol, maursyre, eddiksyre, og methylamines., Til tross for den svært smalt spekter av stoffer som kan brukes av methanogens, metan produksjon er svært vanlig under anaerob nedbrytning av mange organiske materialer, inkludert cellulose, stivelse, proteiner, aminosyrer, fett, alkohol, og de fleste andre underlag. Metan dannelse fra disse materialene krever at andre anaerobe bakterier bryte ned disse stoffene til enten å acetat eller til karbondioksid og hydrogen gass, som deretter brukes av methanogens., Den methanogens støtte veksten av andre anaerobe bakterier i blandingen ved å fjerne hydrogen gass som dannes ved deres metabolske aktiviteter for metan produksjon. Forbruk av hydrogen gass stimulerer metabolismen av andre bakterier.

til Tross for at methanogens har en så begrenset metabolske evne og er ganske følsom for oksygen, de er utbredt på Jorden. Store mengder metan er produsert i anaerob miljøer, for eksempel sumper og myrer, men betydelige beløp også er produsert i jord og ved ruminant dyr., Minst 80 prosent av metan i atmosfæren har blitt produsert ved handlingen av methanogens, resten blir utgitt fra kull innskudd eller gass brønner.