Question

Основные свойства клубеньковых бактерий

Answer 1

Появление клубенька происходит во время развития первых настоящих листьев, и у однолетних растений функционируют они недолго - некроз начинается во время цветения растения. Часть бактероидных клеток лизируется, другая попадает в почву в виде мелких кокков.

Фиксация молекулярного азота клубеньковыми бактериями, как и другими прокариотами, ведёт к образованию аммиака, из которого затем синтезируется аминокислоты. Кроме того, процесс азотфиксации часто сопровождается выделением молекулярного водорода:

N2+8H++8ē+n АТФ → 2NH3+H2+n АДФ+n Ф

Многие клубеньковые бактерии содержат гидрогеназу, которая катализирует окисление Н2, в результате чего происходит рециклизация. В образовании из молекулярного азота аммиака, а также молекулярного водорода участвует фермент нитрогеназа, состоящий из двух компонентов. Компонент I представляет собой железо и молибденсодержащий белок, компонент II - железосодержащий белок. Нитрогеназа образуется и активна лишь в анаэробных условиях. В связи с этим аэробные азотфиксаторы должны тем или иным образом обеспечивать такие условия для её функционирования. У клубеньковых бактерий, находящихся в клубеньках, в этом участвует особый железосодержащий пигмент – леггемоглобин. Он, как и гемоглобин крови, обратимо связывает молекулярный кислород. Образование леггемоглобина наблюдается только в клубеньках. Из практики использования клубеньковых бактерий известно, что чем краснее клубеньки (в результате наличия леггемоглобина), тем интенсивнее идет фиксация азота.

Answer 2

Клубеньковые бактерии, такие как Rhizobium, Bradyrhizobium и Sinorhizobium, играют важную роль в симбиотических отношениях с растениями, особенно с бобовыми растениями (например, горох, соя, клевер), и способствуют фиксации атмосферного азота, что улучшает плодородие почвы и питательное состояние растений. Вот основные свойства клубеньковых бактерий:

1. Фиксация азота: Клубеньковые бактерии способны превращать атмосферный азот в аммиак и аммоний, который может быть использован растением в качестве источника азота для своего роста и развития. Этот процесс называется фиксацией азота.

2. Симбиотические отношения: Клубеньковые бактерии образуют симбиотические отношения с корнями бобовых растений. Они образуют клубеньки, специализированные структуры, где происходит фиксация азота. В обмен на азот, клубеньковые бактерии получают от растения углеводы и другие органические соединения.

3. Азотаспецифичность: Различные виды клубеньковых бактерий могут образовывать симбиотические отношения с определенными видами бобовых растений. Например, некоторые бактерии специфично связаны с соей, другие - с горохом и т. д.

4. Ризобины: Клубеньковые бактерии принадлежат к семейству Rhizobiaceae и обычно включают в себя роды Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium и другие. Они имеют специализированные механизмы для взаимодействия с корнями растений.

5. Эндофиты: Клубеньковые бактерии могут также существовать внутри тканей растений, не образуя клубеньки. В этом случае их называют эндофитами. Они могут выполнять функцию фиксации азота внутри растительных тканей.

6. Повышение плодородности почвы: Благодаря фиксации азота клубеньковые бактерии способствуют повышению плодородности почвы и улучшению качества почвенной среды для других растений.

7. Биологическое удобрение: Клубеньковые бактерии могут использоваться как биологическое удобрение для улучшения урожайности бобовых культур и снижения необходимости в химических удобрениях.

Эти свойства делают клубеньковые бактерии важными участниками сельского хозяйства и экологии, так как они способствуют повышению урожайности и улучшению устойчивости растений к стрессовым условиям.