Бактериите живеят навсякъде: на земята и по водата, под земята и под водата, във въздуха, в телата на други същества на природата. Така, например, в тялото на здрав възрастен представител на човешката раса живеят над 10 хиляди вида микроорганизми, а общата им маса е от 1 до 3 процента от общото тегло на човек. Някои микроскопични същества използват органична материя като храна. Сред тях значително място заемат разлагащите се бактерии. Те унищожават останките от мъртвите тела на животни и растения, хранейки се с тази материя.
Естествен процес
Разлагането на органични вещества е естествен процес и също задължителен, сякаш ясно планиран от самата природа. Без разпад циркулацията на материята на Земята би била невъзможна. И във всеки случай признаците на разлагане означават появата на нов живот, възникващ в началото. Бактериите на гниене са голямата работа тук! Сред цялото богатство от органични форми на живот, те са отговорни за този труден и незаменим процес.
Какво е разпад
Изводът е, че най-сложната материя в състава си се разпада на по-прости елементи. Съвременното разбиране на учените за този процес, който превръща органичните съединения в неорганични, може да се опише със следните действия:
- Бактериите на разпад имат метаболизъм, който разрушава химически връзките на органичните молекули, съдържащи азот. Процесът на хранене протича под формата на улавяне на протеинови молекули и аминокиселини.
- Ензимите, които се произвеждат от микроорганизми, в процеса на разцепване освобождават амоняк, амини, сероводород от протеиновите молекули.
- Продуктите, влизащи в тялото на гнилостните бактерии, се използват за енергия.
Освобождаване на амоняк
Азотният цикъл е важен компонент от живота на Земята. А микроорганизмите, участващи в него, са една от най-многобройните групи. В естествените екосистеми те играят основна възстановителна роля в минерализацията на почвата. Оттук и името - decomposer (което означава "възстановяване"). Тук са широко представени амонифициращи бактерии, тоест способни да отделят азот от мъртвата органична материя. Това са неспорообразуващи ентеробактерии, бацили, спорообразуващи клостридии.
Пръчка за сено
Bacillus subtilis е една от най-често срещаните бактерии, изследвани от изследователи. Живее в почвата, основно диша с помощта накислород. Съставът на тялото е една неядрена клетка. Това е доста голям микроорганизъм, чийто образ може да се получи с просто увеличение. За хранене пръчката сено произвежда протеази - каталитични ензими, които се намират върху външната обвивка на нейната клетка. С помощта на ензими бактерията разрушава структурата на протеиновата молекула (пептидната връзка на аминокиселините), като по този начин освобождава аминогрупата. По правило този процес протича на няколко етапа и води до синтеза на енергия в клетката (АТФ). Разлагането, причинено от бактерии (гниене), е придружено от образуването на токсични съединения, вредни за хората.
Какви са тези вещества
На първо място, това са крайните продукти: амоняк и сероводород. Също така при непълна минерализация се образуват:
- кадаверинови отрови (кадаверин, например);
- ароматни съединения (скатол, индол);
- когато се образуват гниещи аминокиселини, съдържащи сяра, тиоли, диметилсулфоксид.
Всъщност, в границите, контролирани от имунната система, процесът на разлагане е част от храносмилателния процес за много животни и за хора. По правило се среща в дебелото черво, като основна роля в него играят гнилостните бактерии. Но в голям мащаб отравянето с продукти на разпад може да доведе до катастрофални резултати. Човек се нуждае от спешна медицинска помощ, промиване на червата и терапия, която възстановява микрофлората. В допълнение, натрупването на амоняк в тялото може да бъде инициирано от някои видове бактерии, вклброй и ешерихия коли. В резултат на това амонякът се натрупва в някои тъкани. Но при нормалното функциониране на всички системи, той се свързва с уреята и след това се отделя от човешкото тяло.
Сапротрофи
Бактериите на гниене се класифицират като сапротрофи, заедно с бактериите на ферментация. И тези, и другите разграждат органични съединения - съответно азотсъдържащи и въглерод-съдържащи. И в двата случая се отделя енергия, която се използва за хранене и поддържане на живота на микроорганизмите. Без ферментационни бактерии (например ферментирало мляко) човечеството не би получило толкова важни хранителни продукти като кефир или сирене. Те също са широко използвани в готвенето и винопроизводството.
Но сапротрофните разлагащи се бактерии също могат да причинят разваляне на храната. Този процес, като правило, е придружен от екстензивно отделяне на въглероден диоксид, амоняк, енергия, токсични за хората вещества, както и нагряване на субстрата (понякога до самозапалване). Ето защо хората са се научили да създават условия, при които разлагащите се бактерии губят способността си да се възпроизвеждат или просто умират. Такива мерки за съхранение на храни включват стерилизация и пастьоризация, благодарение на които консервацията може да се запази за относително дълго време. Бактериите също губят свойствата си при замразяване на продукта. И в древни времена, когато съвременните методи все още не са били известни, продуктите са били защитени от разваляне от патогенна микрофлора чрез сушене, осоляване, захароване, тъй като микроорганизмите прекратяват жизнената си дейност в солена и захарна среда и по време на сушене по-голямата част от необходимата вода заразмножаващи бактерии.
Бактерии на разпад: значението на микроорганизмите в биосферата
Ролята на бактериите от този вид за целия живот на Земята трудно може да бъде надценена. В биосферата, поради амонифициращата им активност, непрекъснато протича процесът на разлагане на мъртвите животни и растения, последван от тяхната минерализация. Образуваните в резултат на това прости вещества и неорганични съединения, включително въглероден диоксид, амоняк, сероводород и други, участват в кръговрата на веществата, служат като храна за растенията, затварят прехода на енергия от един представител на флората и фауната от Земята на друг, предоставяйки възможност за раждането на нов живот.
Освобождаването на азот не е достъпно за висши растения и без участието на разлагащи се бактерии, те не биха могли да се хранят и развиват напълно.
Гниещи бактерии участват пряко в почвообразуващите процеси, разграждайки мъртвата органична материя до съставните й части. Този имот играе незаменима роля в селското стопанство и други човешки дейности.
Накрая, без гореспоменатата жизнена активност на микроорганизмите, повърхността на Земята, включително водните пространства, ще бъде осеяна с неразложени трупове на животни и растения и значителен брой от тях загинаха по време на съществуването на планета!
