Antybioza - polega na wydzielaniu przez drobnoustroje antybiotyków jako produktów ubocznych procesów metabolicznych, które mają za zadanie działanie bakteriobójcze, bakteriostatyczne. Główny źródłem antybiotyków są promieniowce z rodzaju Streptomyces, dużo ilość antybiotyków produkowana jest również przez grzyby czy bakterie.

Mikoliza - jest to zjawisko polegające na lizie ściany komórkowej strzępek grzyba przez bakterie mikolityczne, czyli bakterie z rodzaju pseudomonas, bacillus przez promieniowce takie jak streptomyces, przy pomocy wydzielanych przez te mikroorganizmy enzymu np. celulazy czy proteazy.

Mikoryza - jest przykładem ścisłej symbiozy zachodzącej między grzybem a korzeniem rośliny, której roślina dostarcza grzybom produktów fotosyntezy a w zamian otrzymuje sole mineralne i niezbędną wodę. 3 rodzaje mikoryzy:

- zewnętrzna ektotroficzną - występuje gdy strzępki grzyba oplatają powierzchnię korzenia. Zewnętrzne strzępki grzyba wnikają do gleby. W wyniku dochodzi do zaniku włośników których funkcję przejmuje grzyb a także może dojść do skrócenia korzenia. Wytwarzana jest głównie przez podstawczaki i występuje u takich drzew jak modrzew, sosna, świerk, buk, brzoza.

- wewnętrzną endotroficzną - przenikają przez przestwory międzykomórkowe do powierzchniowych warstw miękiszu korowego. Strzępki grzyba wnikają głęboko do wnętrza korzenia przez skórkę czy też włośniki. Strzępki przedostają się do głębszych warstw kory pierwotnej ale nie sięgając do walca osiowego. W komórkach kory pierwotnej zwijają się w charakterystyczne kłębuszki. Jest to mikoryza bardzo rozpowszechniona w przypadku roślin zielnych np. w przypadku zburz i wytwarzana jest przez klasę deuteromecetes.

- pseudomikoryza - występuje gdy strzępki grzyba tworzą na powierzchni korzenia luźne, łatwo dające się oddzielić sploty. W przypadku tej mikoryzy grzyb nie wnika do wnętrza korzenia. Znaczenie: wymiana usług pomiędzy grzybem a rośliną. Grzyb dla rośliny chroni przed suszą, pomaga w pobieraniu soli mineralnych z roztworów glebowych, chroni przed patogenami i wytwarza dla niej substancje wzrostowe. A roślina dla grzyba dostarcza węglowodany czyli produkty fotosyntezy i wytwarza substancje biologicznie czynne.

- mikoryza niewłaściwa

Ryzosfera - strefa gleby ściśle przylegająca do korzenia rośliny, jest to cienka warstwa gleby zazwyczaj kilka do kilkunastu centymetrów przylegająca do korzenia. W ryzosferze przeważającej liczebności występują bakterie z rodzaju artrobacter, azotobacter, pseudomonaz, bakterie proteolityczne, amunifikacyjne, celulolityczne. Jest to strefa przy korzenna dla drobnoustrojów, doskonałym miejscem bytowania ze względu na duża zawartość materii organicznej pochodzącej z wydzielin korzeniowych czyli cukry, kwasy organiczne, witaminy, złuszczony naskórek korzenia czapeczki czy włośniki. W ryzosferze występuje kilka krotni więcej drobnoustrojów niż w strefie poza korzeniowej. Stosunek liczny bakterii w ryzosferze do liczby w strefie poza korzeniowym nazywamy efektem ryzosferowym i na jego podstawie obliczyć można różnice w liczebności bakterii między strefami. Dzięki mineralizacji materii organicznej zawartej w ryzosferze drobnoustroje dostarczają roślinie soli mineralnych i CO₂.

Nitryfikacja - jest to proces tlenowy, polegający na utlenianiu amoniaku przez N₃ do N₅. W nitryfikacji występują 2 etapy:

1. Amoniak jest utleniany do N₃ i jest to pierwsza faza nitryfikacji przez bakterie z rodzaju nitrozo przykładem jest nitrosomonas

2. N₃ utleniane są do N₅ jest to druga faza nitryfikacji przez bakterie z grupy nitro np. nitrobacter, nitrospira.

Nitryfikacja to ważny i korzystny proces z gospodarczego punktu widzenia gdyż udostępnia rośliną dodatkowy pokarm azotowy. Nitryfikatory są czule na brak wilgoci w glebie i poziom nitryfikacji uważany jest za jeden z najbardziej czułych wskaźników zanieczyszczenia gleby wszelkimi substancjami toksycznymi np. pestycydami. Negatywnym skutkiem przebiegu nitryfikacji może być nadmierne nagromadzenie się substancji toksycznych dla roślin czyli N₃. Dostarcza substratów organizmom przeprowadzającym denitryfikację która może być przyczyną dalszych strat azotu w glebie.

Procesom nitryfikacyjnym sprzyjają:

- umiejętne zabiegi agrotechniczne

- wapnowanie gleb kwaśnych

- utrzymywanie gleb w dobrej kondycji

- unikanie przesuszenia gleby

Denitryfikacja - zachodzi w warunkach beztlenowych. Przede wszystkim w glebach o wysokiej zawartości wody i świeżej substancji organicznej. W wyniku denitryfikacji całkowitej następuje zubożenie gleby w azot mineralny. Jest ona jednak korzystnym zjawiskiem przy naturalnym oczyszczaniu wód ściekowych. Polega na redukcji azotanów N₅ do N₃ lub amoniaku i jest to tzw. denitryfikacja niecałkowita a często do azotu cząsteczkowego gdzie jest to denitryfikacja całkowita przebiegająca w warunkach beztlenowych. Jest procesem odwrotnym do procesu wiązania atmosferycznego. Przykładem mikroorganizmów przeprowadzający ten proces to pseudomonaz, parakokus. Bakterie denitryfikacyjne występują licznie w głębszych warstwach gleby, gdzie docierają mniejsze ilości tlenu ale obecne są N₅. Denitryfikacji sprzyja nadmierne uwilgotnienie gleby oraz pH w granicach 7-8,2. Z punktu widzenia uprawy roślin denitryfikacja jest zjawiskiem niepożądanym. Denitryfikacja całkowita prowadzi do powstawania rodnego amoniaku lub azotu cząsteczkowego a zatem przyczynia się do zmniejszenia zawartości azotu w glebie czyli powoduje straty azotu. Denitryfikacja częściowa powoduje gromadzenie się w glebie N₃ czyli substancji toksycznych dla wszystkich organizmów żywych głównie też dla roślin.

Fermentacja (fermentatio - burzenie się, gotowanie się)- jest głównym sposobem zabezpieczenia żywności przed zepsuciem. Fermentowana żywność uzyskuje nowy smak, zapach, właściwości. Wyróżniamy: homofermentację - produktem końcowym jest jeden produkt, heterofermentacja - produktem jest kilka produktów. Przykładem fermentacji tlenowej jest fermentacja octowa a fermentacji beztlenowej to alkoholowa, masłowa, propionowa, mlekowa.

Mikroorganizmy wodne:

- mikroflorę autochtoniczną - tzw. tubylczą. Dla tych mikroorganizmów woda jest naturalnym środowiskiem występowania. Są to drobnoustroje autotroficzne, heterotroficzne o bardzo małych wymaganiach pokarmowych. Są to przede wszystkim typowe bakterie wodne które mogą być ruchliwe, urzęsione. A także osiedlają się na podwodnych ciałach stałych

- mikroflora allochtoniczna - tzw. Naniesiona z zewnątrz która dostaje się do wody z gleby, powietrza, cząstek roślin i zwierząt, ze ściekami miejskimi czy odchodami. W wodach powierzchniowych przeżywają one do kilku tygodni natomiast w wodzie wodociągowej do kilku dni. W wodach słodki występują ruchliwe, urzęsione bakterie a także bakterie wiążące wolny azot z rozpuszczonego w wodzi powietrza.

Mikroflorę glebową stanowią:

- Autochtony - są to organizmy saprofityczne, tlenowe które nie fermentują sacharydów. Drobnoustroje te wiążą azot atmosferyczny w symbiozie lub wolno żyjącym w glebie. Są to również chemolinotrofy odpowiedzialne są za przemianę siarki w glebie czy mikroorganizmy prowadzące przemianę organicznych związków i mineralnych związków azotu.

- Zymogeny - ich rozwój zależy głownie od dopływu świeżej i łatwo przyswajalnej materii organicznej. Obecność mikroflory zymogennej w glebie związany jest z obecnością odchodów ludzkich i zwierzęcej, ściekami typowo gospodarczymi, z nawozów naturalnych i organicznych.

Wiązanie azotu atmosferycznego - ważny procesem z udziałem tego pierwiastka jest biologiczne wiązanie azotu zwane też diazotrofią i wyłączność na realizowanie tego procesu w biosferze mają organizmy prokariotyczne wyposażone w gen kodujący, enzym tzw. nitrogenaza czyli kompleks enzymatyczny biorący udział w procesie wiązania azotu atmosferycznego i zbudowany jest z dwóch białek żelazowo-siarkowych, nitrogenazy i reduktaza-nitrogenazowej.

Na czym polega wiązanie azotu atmosferycznego i jakie drobnoustroje biorą udział w tym procesie - w większości są to organizmy glebowe prokariotyczne dzielące się na dwie grupy:

- asymilatory wolno żyjące w glebie (azotobacter)

- asymilatory zdolne do wiązania tylko przy współżyciu z roślinami (bakterie brodawkowe i promieniowce)

Asymilacja azotu atmosferycznego to zdolność niektórych bakterii (b. brodawkowe z rodziny Rhizobium, Azotobacter chrobococcum i Clostribium pasteurianum oraz niektóre gatunki sinic (cyjanobakterii) ) do wykorzystania azotu cząsteczkowego, występującego w powietrzu do syntezy azotowych związków organicznych np. białek :)

W koloni sinic (cyjanobakterii) występują komórki wyspecjalizowane do tego procesu (heterocysty).

Fermentacja masłowa (znaczenie) - fermentacja wywoływana przez bakterie masłowe. należą do rodzaju Clostridium, są beztlenowcami, mają kształt laseczek, wytwarzają przetrwalniki (endospory) nadające komórce kształt buławki lub wrzeciona, mają zdolność do rozkładu wielocukrów na cukry proste a więc m.in. rozkładają skrobię, dekstryny, błonnik, pektyny; naturalnym ich środowiskiem jest gleba.

Fermentacja alkoholowa (znaczenie) - proces rozkładu węglowodanów pod wpływem enzymów wytwarzanych przez drożdże z wytworzeniem alkoholu etylowego i dwutlenku węgla. W wyniku tego procesu powstaje również szereg produktów ubocznych, między innymi: gliceryna, kwas bursztynowy i kwas octowy. Produktami ubocznymi fermentacji są również wyższe alkohole i estry, które mają decydujący wpływ na bukiet smakowo-zapachowy produktu.

Fermentacja propionowa - fermentacja wywoływana przez bakterie propionowe. należą do rodzaju Propionibacterium, mają kształt pałeczek, są gramdodatnie, są względnymi beztlenowcami, nie wytwarzają przetrwalników. Mają zastosowanie przy produkcji serów dojrzewających, np. sera edamskiego (wytwarzający się kwas octowy i propionowy nadają serom charakterystyczny, nieco ostry smak, a dwutlenek węgla powoduje powstawanie oczek w serze). Bakterie te towarzyszą bakteriom mlekowym w zakwasach chlebowych, a niekiedy też w kiszonkach.

Fermentacja mlekowa - fermentacja węglowodanów do kwasu mlekowego odbywająca się pod wpływem działania bakterii fermentacji mlekowej. Fermentacja ta odgrywa kluczowe znaczenie przy produkcji wielu przetworów mlecznych.

Fermentacja octowa - biochemiczny proces powstawania kwasu octowego z alkoholu etylowego w rozcieńczonym roztworze wodnym z udziałem bakterii. Nie jest procesem właściwej fermentacji (zachodzi w warunkach tlenowych) i jest zaliczana do pseudofermentacji. należą do rodzaju Acetobacter. Mają kształt krótkich pałeczek i mogą występować pojedynczo, po dwie lub w łańcuszkach. Są ścisłymi tlenowcami, mogą na powierzchni pożywki tworzyć kożuszek. Nie mają wysokich wymagań odżywczych. Są mezofilami. Mają zdolność utleniania alkoholu etylowego do kwasu octowego, co wykorzystywane jest w przemyśle do produkcji octu. Nie wytwarzają przetrwalników.

Temperatura - jej obniżenie wstrzymuje aktywność drobnoustrojów, a podwyższenie powoduje cieplną denaturacje białek. Decyduje o szybkości metabolizmu i szybkość wielu procesów spada 2, 3 krotnie w wyniku obniżenia temperatury o 10^oC. wykorzystanie to schładzanie lub zamrażanie produktów (pasteryzacja, tyndalizacja, sterylizacja). Zależność szybkości metabolizmu bakterii od temp. określamy 3 temperaturami tzw. kardynalnymi (minimalna, optymalna, maksymalna). Podział bakterii z punktu widzenia na temp. optymalną: psychrofile, mezofile, termofile i hipertermofile.

Ciśnienie osmotyczne - podwyższenie powoduje tzw. susze fizjologiczna, hamowanie rozwoju, trazmolize. Wykorzystuje się do przechowywania żywności, solenie mięs, grzybów. Mamy podział drobnoustrojów na osmofile występują występują w rostworach wodnych o dużym stężeniu cukru bądź soli i halofile występują przy zwiększonym stężeniu soli w podłożu.

Metale ciężkie tzw. pierwiastki metaliczne są to wszystkie pierwiastki metaliczne o liczbie atomowej powyżej 20 oraz gęstości mieszczącej się w zakresie od 4,5 do 20,4 g/cm³. Do nich zaliczamy miedź, cynk, kadm, ołów, nikiel, chrom, rtęć, mangan, żelazo. Pierwiastki metaliczne dzieli się na 4 grupy: pierwiastki o bardzo wysokim stopniu potencjalnego zagrożenia dla środowiska: kadm, chrom, cynk a pierwiastki o wysokim potencjale: mangan, molibden; pierwiastki o średnim stopniu oraz pierwiastki o niskim stopniu. Dla roślin niezbędne jest żelazo, mangan, miedź, cynk, molibden. Dla zwierząt: arsen, kobalt, chrom i nikiel. Dla mikroorganizmów miedź i cynk. Metale ciężki gromadzą się w wielu tkankach miękkich i twardych zarówno zwierząt jak i człowieka. Charakteryzują się długim okresem trwania w glebie od 1000 do kilku 1000 lat w powierzchniowych poziomach gleb. Nie podlegają procesowi biodegradacji i rozproszone w środowisku krążą w łańcuchach troficznych kumulując się w organizmach roślinnych i zwierzęcych. Źródła metali ciężkich mogą być naturalne lub antropogeniczne. Do naturalnych zaliczamy np.: wietrzenie, erupcja wulkanu, parowanie oceanów; a do antropogenicznych zaliczamy np.: wydobywanie rud metali, gałęzie przemysłu.

Promieniowanie - ultrafioletowe najsilniej działają na bakterie fale o dł. 60-280 nm. Powodują uszkodzenie DNA przez tworzenie timerów, timinów lub cytozyny; jest uniemożliwiona replikacja i aktywacja białek enzymatycznych zachodzi gromadzenie wolnych rodników oraz nietrwałych nadtlenków. Ma działanie mutagenne na organizmy żywe.

pH - to podstawowy parametr fizyko-chemiczny decydujący o rozwoju mikroorganizmów. W naturalnych warunkach środowiska może być kwaśny (grzyby 4,6), obojętny lub zasadowy. Zmiany pH powodują całkowite zahamowanie rozwoju mikroorganizmów.

---