Sinice– organizy bezjądrowe, samożywne(autotroficzne), jednokomórkowe, wielokomórkowe, kolonijne. Należą do prokariontów gram – ujemnych. Sinice wykazują duże możliwości przystosowawcze: -zdolność wykorzystania szerokiego spektrum światła, -odporne na złe warunki tlenowe i wysokie pH, -rozwijają się przy niskim stosunku azotu do fosforu w wodzie, gdyż potrafią wiązać wolny azot z powietrza, -duże rozm. Uniemożliwiają ich wyjadanie przez zooplankton, -obecność w komórkach wakuoli gazowych umożliwia im zmianę ciężaru właściwego komórki i pozwala na przemieszczanie się ich w pionie wody. Sinice sklejają się w kolonie i otaczają gęstym śluzem, który uniemożliwia dotarcie do nich zw.chemicznych, które miały je wyeliminować z wody. Sinice liczą ok.2tys gatunków, żyją w wodach słodkich, morskich i w źródłach solankowych. Symbioza z: glonami, grzybami, roślinami zarodnikowymi i nasiennymi. Morfologiczny podział sinic: 1.Sinice chrookokalne – komórki są kuliste lub pałeczkowate, żyją pojedynczo lub w koloniach, np. Gleobacter 2.Sinice pleurokapsalne – jednokomórkowe, często żyjące w koloniach, mające zdolność tworzenia beocytów, np. Dermocarpa 3.Sinice nitkowate – nie mające zdolności tworzenia heterocyst, np. Spirulina 4.Sinice nitkowate- mające zdolność tworzenia heterocyst, np. Anabaena,Calothrix EUGLENINY Euglenophyta– protesty słodkowodne, głownie wolnożyjące, posiadające dwie wici, plamkę oczną i plastydy, w których znajduje się chlorofil a i b. Mogą być miksotrofami. Łatwo przechodzą na heterotroficzny tryb życia, mogą pojawiać się w licznych formach pasożytniczych. Niektóre żyją w drobnych zwierzętach wodnych i larwach widłonogów. TOBOŁKI – (Pyrrophyta) jednokomórkowe glony morskie i wód zasolonych: nieliczne zasidlają wody Śródlądowe. Komórki mają różny kształt i wielkość. Mogą być nagie albo okryte bardzo cienką pelikulą lub peryplastem, lub otoczone pancerzem, często ze skomplikowaną ornamentacją. Kolor żółty lub brunatny, rzadziej niebieskawy lub zielony. Zawierają chlorofil, karoteny i ksantofile. Grupa glonów bardzo wrażliwa na zmiany środowiska. ZŁOTOWICIOWCE – (Chryzophycea) reprezentowane przez organizmy jednokomórkowe, zawierają chromatofory z chlorofilem oraz karotenem i ksantofilem. Odżywiają się autotroficznie, w wodach zanieczyszczonych heterotroficznie. Mają zdolności do przechodzenia na heterotroficzny sposób odżywiania w wodach zanieczyszczonych związkami organicznymi. OKRZEMKI– (Bacillarriophycea) ponad 10tys gatunków. Jednokomórkowe, często tworzą kolonie. Ciało komórki okryte krzemionkową ścianą komórkową, zbudowaną jak pudełko – z wieczka i denka. Barwa złocisto brązowa. Preferują słabe oświetlenie. Kolonie porastają wszystkie przedmioty, także liście roślin, blokując im światło. Te z braku światła giną. W dotyku okrzemki są szorstkie. Gdy kwitną przybierają żółtą barwę. ZIELENICE – (Chlorophyta) Jednokomórkowe. kolonijne i wielokomórkowe. Żyją w wodach słodkich. Formy jednokomórkowe są przyczyną zakwitów wody. Cechy: duże wymagania świetlne, duża zawartość składników mineralnych. Mają zdolność do rozmnażania wegetatywnego(fragmentacja plechy), daje to możliwość szybkiego rozwoju. |
GRZYBY – Mycota Organizmy szeroko rozpowszechnione na kuli ziemskiej. Rozwijają się tam, gdzie w podłożu znajdują dostateczną ilość substancji odżywczych. Nie zawierają chlorofilu, odżywiają się całkowicie heterotroficznie. Najwięcej jest saprofitów mających olbrzymi udział w rozkładzie substancji organicznej. Liczne są również gatunki prowadzące pasożytniczy tryb życia, odpowiedzialne za większość chorób roślin, atakujące również ludzi i zwierzęta. Dla wzrostu grzybów niezbędna jest wysoka wilgotność względna powietrza(powyżej70%) i odpowiednia temp.(16-25 stC). Występuje ok 80tys, spośród których kilkadziesiąt należy do silnie alergizujących. Grzyby stanowią grupę bardzo niejednorodną. Podstawą podziału systematycznego są cechy anatomiczne i sposób rozmnażania. Większość grzybów to organizmy mikroskopijne. Te, których cechą jest tworzenie grzybni w postaci nalotów nazywamy potocznie pleśniami. Grzyby rozmnażają się zarówno płciowo, jak i bezpłciowo, wytwarzając w obu przypadkach zarodniki jako produkt końcowy. Rozprzestrzeniają się za pomocą zarodników, które w przenoszone są przez wiatr. Cladosparium – jeden z najbardziej niebezpiecznych grzybów. PIERWOTNIAKI- Wiciowce, Sporowce, Korzenionórzki, Otwornice, Promienionóżki, Orzęski samodzielna komórka pełniąca wszystkie funkcje fizjologiczne. W komórce: jądro, wakuole tętniące, plamka oczna. Niektóre nie mają narządów ruchu, część zaopatrzona w witki, rzęski. Odżywianie- osmoza lub cytostom. ORZĘSKI. Ich organellami ruchu są rzęski, które najczęściej pokrywają ich całe ciało. Każdy osobnik ma 2 jądra stanowiące funkcjonalną całość:mikronukleus i makronukleus. Orzęski wolno żyjące odżywiają się bakteriami,a pokarm pobierają przez cysostom. Wiekszość orzęsków rozmnaża się przez podział poprzeczny. między kolejnymi podziałami Organizmy żywe można podzielić na trzy zasadnicze grupy: a)Fotoautotrofy– samożywne organizmy korzystające z energii słonecznej. Najważniejszą rolę biologiczną w tej grupie spełniają rośliny zielone. b)Chemolitotrofy – organizmy korzystające z energii zawartej w zredukowanych związkach nieorganicznych, np. związkach azotu, siarki, żelaza lub zenergiizawartej w H2. Występują tu bakterie autotroficzne, jak również bakterie heterotroficzne. Znane są również miksotrofy, wykorzystujące związki organiczne jako źródło węgla i związki nieorganiczne jako źródła elektronów. c)Heterotrofy– organizmy cudzożywne, dla których źródłem węgla, energii i elektronów są organiczne związki chemiczne. Należą tu: zwierzęta, grzyby i liczne bakterie. |
Bakterie nitryfikacyjne Bakterie utleniające NH3na No2-Autotroficzne bakterie nitryfikujące I fazy utleniające sole amonowe przez stadia pośrednie hydroksyloaminy i nitroksylu do azotynów. Rosną w pożywkach mineralnych zawierających jony NH4+ o pH ok8,0. Charakterystyczną ich cechą jest wzrost na granicy dwóch faz, zwykle na powierzchni ciał stałych (gleba). Bakterie te są odporne na wysuszenie. Reakcję utlenienia wywołaną przez Nitrosomonas można opisać następująco: NH4++3/2O2 → NO2-+H2O+H+ Wytwarzający się w trakcie chemosyntezy kwas azotowy jest silnie toksyczny dla bakterii i zaburza ich procesy życiowe. Gromadzący się w komórkach jon NO2- musi być przez nie wydalany, na co bakteria zużywa dużo energii, wydajność chemosyntezy jest więc nie duża (ok. 20% w młodych hodowlach, 7% w starszych). Chemoautotrofy II fazy- utleniają azotyny do azotanów. Żyją w środowisku alkalicznym (pH7,7) i podobnie jak Nitrosomonas adsorbują się na powierzchni ciał stałych. Wiążą one CO2 korzystając z energii utleniania azotynów na azotany. Przemiany prowadzone przez organizmy heterotroficzne można przedstawić następująco: R-NH2 → R-NHOH → R-NO → R-NO2 Proces nitryfikacji heterotroficznej ma duże znaczenie ekologiczne, ponieważ zachodzić może w środowisku w warunkach niedoboru tlenu oraz przy odczynie poniżej 7,2 pH. -Wolny amoniak hamuje silnie chemosyntezę Nitrobacter. Już stężenie 0,0001M obniża intensywność procesu 70% -Bakterie nitryfikacyjne jako autotrofy rozwijają się dobrze w środowiskach nie zawierających zbyt wysokich ilości związków organicznych. Niekorzystny wpływ na rozwój tych bakterii wykazują natomiast: pepton, pewne aminokwasy (cysteina, hystydyna), metionina, aminy oraz alkaloidy. -Nitryfikatory są bardzo wrażliwe na działanie wielu związków toksycznych. -Mają określone wymagania termiczne. Ich optimum leży w granicach 28-30°C. Temperatury niższe od temp optymalnej wpływają hamująco na intensywność nitryfikacji. -Wymagają one do wzrostu CO2 jako źródła C, odczynu w zakresie 7,2-7,8 pH. -Cechuje je bardzo powolny wzrost (czas generacji komórek w warunkach naturalnych wynosi 20-40godz.) |
Bakterie denitryfikacyjne Heterotroficzne bakterie denitryfikujące dla przeprowadzenia procesów życiowych potrzebują źródła węgla organicznego, którego źródła są bardzo różnorodne m.in. alkohole, glukoza, octany, kw. mrówkowy, a także odpady przemysłowe. Dla denitryfikacji wody pitnej jako źródło węgla organicznego używamy przede wszystkim: metanolu, etanolu, i kwasu octowego. Przemiany azotanów wytworzonych w procesie nitryfikacji zachodzą w warunkach atoksycznych i beztlenowych wymagających jako donatora wodoru do redukcji NO3-związków organicznych, takich jak sole kwasów tłuszczowych, alkohole, związki aromatyczne, metan. Produktami końcowymi są tlenek(NO) i podtlenek(N2O) azotu oraz azot cząsteczkowy: NO3- → NO2- → NO → N2O → N2 Wytworzone w procesie denitryfikacji produkty gazowe są obojętne dla organizmów żywych, zatem z punktu widzenia ochrony środowiska, proces ten jest korzystny. Czynniki wpływające na proces denitryfikacji 1.Temperatura i pH Temperatura i odczyn wody wpływają na szybkość procesu denitryfikacji poprzez oddziaływanie na konfigurację przestrzenną enzymów. Denitryfikatory redukują azotany szerokim zakresie temperatur od 5 do 70°C, przy czym optimum temp mieści się w granicach 15-37°C. Redukcja azotanów przebiegała w pH od 4,4 do 7,8, optimum zaś obliczone jest do pH=7,0. Zaobserwowano także większą wrażliwość denitryfikatorów na środowisko kwaśne niż zasadowe. Oprócz tego zarówno pH jak i temp wpływają na końcowe produkty denitryfikacji, w temperaturach niskich i bardzo wysokich głównym produktem jest podtlenek azotu, a w optymalnej ok. 6,0 produktem jest azot cząsteczkowy. 2.Tlen. W badaniach przeprowadzonych nad szybkością denitryfikacji wykazano, że im mniejsze stężenie tlenu tym szybkość procesu jest większa. 3.Inhibitory Reduktazy, które prowadzą proces denitryfikacji mogą pod wpływem różnych związków chemicznych ulegać inhibitacji. Może to powodować, całkowite zahamowanie procesu, bądź też zmniejszyć jego szybkość. Inhibitory wpływające na proces denitryfikacji można podzielić na 3 grupy: -blokujące tylko jeden enzym, np. tlenek węgla -blokujące więcej niż jeden enzym, np. cyjanek -wpływające na różne enzymy, w zależności od stężenia, np. siarczki. . |
Bakterie żelaziste i manganowe Są grupą bardzo zróżnicowaną pod względem morfologicznym i fizjologicznym. Oprócz bakterii chemosyntetyzujących wyróżniamy wśród nich gatunki miksotroficzne, a nawet odżywiające się sposobem heterotroficznym. Bakterie chemosyntetyzujące mają zdolność do utleniania soli żelazawych na żelazowe, lub soli manganawych na manganowe. Utlenianie żelaza i manganu: 4FeCO3+O2+6H2O → 4Fe(OH)3+4CO2 Mn2++1/2O2+H2O → MnO2+2H+ 3Mn2++1/2O2+3H2O → Mn3O4+6H+ Bakterie siarkowe Najpospolitszymi rodzajami bakterii siarkowych są: Beggiatoa,Tipoloca i Thiothrix, które odgrywają znaczną rolę w zarastaniu i tworzeniu osadów w przewodach wodociągowych. Utleniają one siarkowodór do wolnej siarki, którą magazynują w komórkach. W przypadku braku siarkowodoru wykorzystują zmagazynowaną siarkę, utleniając ją do siarczanów. W wyniku tych procesów wytwarzają się warunki sprzyjające wytwarzaniu osadu oraz zarastania zbiorników. W tym przypadku sieciach wodociągowych Nagromadzenie osadu i zarastanie przewodów stwarza warunki powstawania korozji czyli niszczenia materiału. Bakterie te mają kształt długich, nierozgałęzionych, ruchliwych nitek, składających się z łańcuszka wielu komórek. 2H2S+O2=2H2O+S2+energia S2+3O2+2H2O=2H2SO4+energia Rodzaj Thiothrix to forma osiadła, mająca nici o różniej grubości z delikatną, śluzowata pochewką. Wykazuje ona zdolność tworzenia konidiów, które poruszając się, rozprzestrzeniają się w wodzie, a po przyczepieniu do podłoża przez wielokrotne podziały komórkowe dają początek nowym organizmom. |
---|