Роль бактерий на Земле

Содержание 2
Введение 3
Роль бактерий в круговороте углерода 5
Автотрофные бактерии 5
Гетеротрофные бактерии 5
Роль бактерий в круговороте азота 7
Фиксация азота 7
Нитрификация 8
Денитрификация 8
Роль бактерий в круговороте серы 10
Роль бактерий в круговороте фосфора 11
Роль бактерий в круговороте кислорода 12
Роль бактерий в круговороте водорода 12
Роль бактерий в формировании почвы 13
Заключение 14
Список использованных источников 15

Бактерии считаются одной из наидревнейших групп живых организмов, появившихся примерно 3,5 млрд. лет назад и создавших условия для дальнейшего развития жизни на Земле.
Бактерии относятся к прокариотам, то есть в их клетках отсутствует оформленное ядро, отсутствуют хромосомы. Также необходимо отметить следующие основные особенности строения бактериальных клеток, отличающих их от эукариотических:
• отсутствие двойных мембран у органелл;
• дыхание протекает на мезосомах или цитоплазматических мембранах;
• фотосинтез протекает на мембранах, не имеющих специфической упаковки хлоропластов;
• наличие 70Sрибосом (более мелких);
• более простое строение жгутиков;
• более плотные клеточные стенки, содержащие муреин.
Численность бактерий поражает воображение: в 1 см3 свежего молока она может превышать 3 млрд, а в 1 грамме плодородной почвы – 2,5 млрд
Бактерии встречаются повсюду: в почве, воздухе, воде, в горячих источниках, в глубоких расселинах на дне океана, внутри и на поверхности других живых и мертвых организмов. Бактерии способны проникать в почву на глубину 5 метров, при этом наименьшее количество бактерий содержится в подзолистой почве, наибольшее в черноземной. В водоемах их численность ненамного меньше, больше всего прокариот встречается вблизи берегов, меньше всего в воде родников. Распространение и численность бактерий в воздухе зависит от многих факторов: время года, географическая зона, характер растительности).
Одной из важнейших функций бактерий является обеспечение циркуляции биогенных элементов в природе. Они участвуют в формирование структуры и плодородия почв, в образовании полезных ископаемых, поддерживают запасы углекислого газа и кислорода в атмосфере. Гнилостные бактерии разлагают мертвые организмы, являясь природными санитарами и, тем самым, участвуя в круговороте азота, углерода и других химических элементов.
В природе постоянно совершаются круговороты химических элементов и веществ. Особенно важны пути и механизмы превращения элементов, входящих в состав живых организмов – углерода, азота, серы, фосфора, кислорода и водорода. Из этих основных элементов строятся белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты.
Рассмотрим роль бактерий на Земле с точки зрения их роли в круговоротах элементов.

Подводя итог, можно говорить о существенной роли бактерий на Земле: они в той или иной мере участвуют в круговороте всех химических элементов, входящих в состав живых клеток.
Перечислим основные процессы, протекающие с помощью бактерий:
• восстановление СО2 до органических соединений автотрофными бактериями;
• фиксация атмосферного азота;
• окисление аммиака до нитрита, а нитрита до нитрата;
• восстановление молекулярного азота;
• восстановление серы до сероводорода;
• растворение апатита (фосфата кальция);
• разложение органических веществ, включая целлюлозу, в аэробных и анаэробных условиях до СО2 и СН4.
Бактерии разлагают полимеры: целлюлозу, пентозы, крахмал, лигнин до углекислого газа и воды, возвращая тем самым углерод в атмосферу. Неоценима роль бактерий в круговороте азота, начиная с фиксации молекулярного азота из воздуха и заканчивая минерализацией животного и растительного белка, при которой в почву и атмосферу последовательно выделяется аммиак и нитраты.
Прокариоты в ходе эволюции привели к так называемой «кислородной катастрофе», когда в результате появления фотосинтеза и накапливания молекулярного кислорода в атмосфере погибло около 98% анаэробных в то время живых организмов. Таким образом практически полностью сменился видовой состав флоры и фауны Земли.
Прокариоты в ходе своего метаболизма окисляют железо и марганец, метан и водород, разрушают горные породы. Таким образом, наличие бактериальной микрофлоры является одним из основных условий формирования плодородной почвы.