Mikrobiologia

Sposób przygotowania preparatu szkiełko przedmiotowe opalić nad palnikiem dla odtłuszczenia i ostudzić. Na właściwe opalonym szkiełku kropla wody powinna rozpływać się swobodnie. Na środek szkiełka nałożyć za pomocą opalonej ozy kroplę wody. Ponownie opaloną i ostudzoną ozą zebrać z agaru odrobinę materiału z hodowli, zrobić zawiesinę w tej kropli i wykonać rozmaz. Rozmaz wysuszyć na powietrzu. Po wyschnięciu powinien być ledwo widoczny. Dla utrwalenia preparatu nanieść na jego powierzchnię kroplę alkoholu przesunąć go przez płomień palnika, gasząc natychmiast zapalony alkohol. Utrwalony preparat ostudzić i zalać cały rozmaz odpowiednim barwnikiem przestrzegając dokładnie czasu barwienia, fioletem krystalicznym preparat barwić 1min a fuksyną 0,5min . wybarwiony preparat spłukiwać słabym strumieniem wody, aż przestanie spływać nadmiar barwnika. Preparat wysuszyć w temp pokojowej.

Budowa Mikroskopu

Wyróżnia się obiektyw immersyjny i suchy. Pierwsze są z reguły obiektywami słabiej powiększającymi

Podczas oglądania preparatu tzw przestrzeń roboczą to jest przestrzeń między obiektywem a preparatem przy nastawieniu obrazu na ostrość widzenia zajmuje powietrze promienie po przejściu przez preparat trafiają do powietrza ośrodka optycznie rzadszego od szkła załamują się i część ich nie trafia do obiektywu. Obiektyw immersyjny są zwykle obiektywami silnie powiększającymi. Przestrzeń robocza wypełniona jest olejkiem immersyjnym. Ma on w przybliżeniu ten sam współczynnik załamania światła co szkło dzięki czemu prawie wszystkie promienie wychodzące z preparatu trafiają do obiektywu. Zwiększa to jasność obrazu i tzw zdolność rozpoznawczą mikroskopu.

Około 1590r Jan i Zachariasz zbudowali pierwszy prymitywny mikroskop.

Rozwój mikroskopii pozwalał na oglądanie komórek roślinnych zwierzęcych.

Antoni van Leeuwenhock 1632-1686 dawał powiększenie ponad 300razy jego mikroskop i to pozwoliło mu opisać wiele drobnoustrojów a w roku 1686 por az pierwszy opisał on bakterie. Część uważała go za ojca mikrobiologii pierwszy je opisał i rysował i udowodnił, że wg istnieją. Współcześnie żyjący tego nie doceniają.

Na przełomie 18 i 19wieku następuje ponowny rozwój mikrobiologii. Ukoronowaniem tego rozwoju jest zbudowanie ok. 1870r mikroskopu z aparatem oświetlającym przez Abbe i Zeiss Przy użyciu tego mikroskopu można było oglądać przedmioty nieco większe niż połowa dł. fali świetnej ok. 0, 02 mikro metra.

Sidentoff i Zsigmondy zbudowali mikroskop z zastosowaniem promieni światła uf o fali krótszej niż światła widzialnego i to zwiększyło zdolność rozdzielczą mikroskopu do 0, 1 mikro metra. Stosując światło krótkie

Lata 30 dwudziestego wieku Ruska w Niemczech zbudował mikroskop elektronowy pozwalał oglądać przedmioty o wymiarach ok. 1 nanometra to tysiączna część mikrometra ( 6miejscu po przecinku).

W roku ok. 1934 Zenikes skonstruował mikroskop kontrastowo fazowy pozwalający na oglądanie żywych drobnoustrojów, ale oddaje ciemne tło i mikroorganizmy, jeśli znajdują się na ciemnym tle to, jeśli są jasne to widać je. Drobnoustroje są bardzo małe światło przez ich komórki przechodzi i rozchodzi się.

Dopiero w 1778r barwienie zaproponował Gleichen mikroorganizmów i to zaczęło pomagać nawet w identyfikacji drobnoustrojów zauważano, że się różnią nawet kształtem, że jest ich różnorodność

Barwienie w latach 70 19wieku zostało rozpowszechnione przez Weigherta zaproponował barwniki anilinowe a krótko po nim Robert Koch opisał technikę barwienia drobnoustrojów.

Dziś możemy opisać drobnoustroje a nawet ich budowę.

Ludwik Paster uważany jest za ojca mikrobiologii z wykształcenia zajmował się izomerią optyczną związków organicznych wkrótce jednak zajął się zjawiskami fermentacji octowej mlekowej alkoholowej on wyszedł z założenia, że samoistnie się to dziać nie może i te procesy są prowadzone przez organizmy żywe, rozwinął zapoczątkowane badania opracowując technikę pracy mikrobiologii, opracował i wprowadził w życie metody wyjaławiania płynów. Zaproponował też technikę wyjaławiania szkła i narzędzi i to w suszarkach w temp 180C Zaproponował wyjaławianie pożywek w autoklawie i go zbudował. (Pozwala na podwyższenie ciśnienia i podwyższenie temp powyżej 100C) on znalazł metodę otrzymywania czystych kultur. Stwierdził również, że drobnoustroje można hodować na specjalnych pożywkach, które mogą polepszać rozwój drobnoustrojów albo mogą hamować ich rozwój. Elektywne pozwalały na rozwój selektywne pozwalały na rozwój niektórych lub wcale. Każdy rodzaj tych fermentacji jest wywoływany przez każda inną bakterie. Wykazał, że nic samo się nie będzie psuło, jeśli tam nie znajdą się drobnoustroje. Odkrył chorobę jedwabników febryny, która powodowana jest przez pierwotniaki. Ludwik Paster wyodrębnił wąglika powodującego chorobę bydła, która może być przenoszona także na człowieka zbadał jego właściwości opisał je i go i stworzył podstawy odporności to on na drodze długiej hodowli laboratoryjnej na specjalnych podłożach osłabiał zarazka wąglika, że wprowadzony do organizmu zwierzęcia nie wywoływał choroby, bo był słaby powodował, że organizm uodparniał się na zarazki i nie dochodziło do stanu chorobowego.

Robert Koch 1843-1910 Lekarz powiatowy z Wolsztyna on po raz pierwszy wprowadził pożywki zestalane to była stała masa mikroorganizmy rosły na powierzchni zestalane najpierw żelatyną (białkiem) a później agar, który stosuje się do dziś (wielocukier glonów morskich) nie korzystają z tego źródła, jako pokarm. Wykorzystywał barwniki anilinowe do barwienia bakterii, ale interesowały go zarazki chorób zakaźnych on wyizolował zarazki gruźlicy i cholery badał i opisywał inne bakterie powodujące choroby ludzi i zwierząt.

Winogradzki Sergiusz żyjący pod koniec 1856- 1955 Rosjanin pracował głównie poza granicami kraju wraz z ludwikiem pasterem w jego lab. On wykrył i opisał zjawisko odżywiania drobnoustrojów, które żyją na podłożach mineralnych (samożywnych) to, że organizm może żyć bez światła może przytrafić się i on opisał fizjologie drobnoustrojów. Badał także drobnoustrojów odżywiające się na drodze fotosyntezy. (Bakterie fotosyntezujące) badał wiązanie azotu atmosferycznego. Zajmował się rozkładem błonnika w glebie. Ojciec mikrobiologii glebowej, zajmował się drobnoustrojów rozkładającymi inne związki organiczne w glebie. Pod koniec XIX holenderski badacz Bejerinck i Iwanowski odkryli wirusa mozaiki tytoniu. Oni to nazwali czynnikiem przesączalnym, bo przez filtry bakterie się nie przedostawały, dlatego nazwano czynnikiem przesączalnym

Frosch i Lófler odkryli wirusa pryszczycy

Siedleski odkrył jętka białego powodującego kiłę

Duru rzekomego Polak

Leon Cienkowski Adam Prażmowski Leon Cienkowski zajmował się i opisał bakterie leukonostomezeostoides powodują śluzowacenie roztworów cukru i on znalazł sposób na zabezpieczenie ich w cukrowniach. Otrzymał po raz pierwszy szczepionkę przeciw wąglikowi. Powstało wiele prac z zakresu biologii wzrostu. Adam Prażmowski mikrobiol amator. Eksperymentował na własny koszt w warunkach domowych. Systematyką bakterii budową i bakteriami brodawkowymi.

Inni Polacy

Odo Bujwid

Pank Klecki Bassalik Krzemieniewscy Weigl Ziemiecka

Mikrobiologia jest to nauka zajmująca się najmniejszymi niewidzialnymi gołym okiem organizmami (drobnoustrojami), Do których należą wirusy bakterie, organizmy bakterio podobne, sinice, grzyby, glony pierwotniaki.

Przynależności mikroorganizmów

Zwierzęta cudzożywne hetero trafy

Rośliny samożywne autotrofy

Protista wyższe eucaryota

Niższa procaryota

Budowa pojedynczej komórki zwierzęcej roślinnej czy mikroorganizmów one tkanek nie tworzą, złożone organizmy tak, ale składające się z pojedynczych komórek każda spełnia swoją charakterystyczną dla niej funkcje, to budowa całego świata dzieli się na tzw. organizmy ze względu na budowę komórki eukariotycznej, prokariotycznej

Najważniejsze różnice w budowie komórkowej

Procaryota- bakterie.	Eucaryota
1. Nukleoid DNA(nie ma typowego jądra) 2.Mezosomy (wpuklenia błona cytoplazmatyczna) 3.Tylakoidy (ciałka hromatowe) 4. --------------------------- 5. --------------------------- 6. --------------------------- 7.W ścianie komórkowej mureina 8. ---------------------------	1.Jądro komórkowe (błona jądrowa, sok jądrowy, chromosomy, jąderko) 2.Mitochondria 3.Chloroplasty 4.Lizosomy 5.Retikulum endoplazmatyczne 6.Faza diploidalna i podział redukcyjny 7.--------------------------- 8. Sterole w błonie cytoplazmatycznej

Eucaryota: grzyby, glony, pierwotniaki

Procaryota: organizmy bakterio podobne bakterie sinice

Virales: wirusy.

Udział drobnoustrojów

Rola: wprowadzanie w obiekt pierwiastki (gdyby nie drobnoustroje to życie po kilkunastu latach by się skończyło, bo pierwiastki nie wchodziłyby w obieg). Krążenie pierwiastków w przyrodzie dzięki temu, że biorą udział w krążeniu przyczyniają się do obiegu węgla azotu fosforu potasu wszystkich potrzebnych pierwiastków dla życia roślin i do tworzenia próchnicy gleby. Redukują związek, CO2 tworząc związek organiczny obumierające rośliny, obumierające ciała drobnoustrojów, które znajdują się w glebie stają się martwe ulegają procesowi rozkładu, rozkładając tę materię w glebie część z niej zostaje przebudowana na próchnicę.

Podobnie jest z azotem część pobiera z powietrza drobnoustrojów, część ze związków mineralnych, związków organicznych rozkładają i przyczyniają się do tworzenia próchnicy azot do tworzenia próchnicy jest niezbędny.

Drobnoustroje biorą także udział w dojrzewaniu nawozów organicznych przyczyniają się do częściowego rozkładu słomy obornika przy dojrzewaniu kompostów odgrywają ważną role, konserwacja różnego rodzaju produktów, które wykorzystujemy do konsumpcji przez rośliny a więc przechowywanie pasz inaczej silosowanie kiszonek to rola drobnoustrojów dzięki drobnoustrojom z cukrów zawartych w roślinie powstaje kwas mlekowy, który jest czynnikiem konserwującym ten materiał, który jest czynnikiem o lepszym znaczeniu, bo sprawność lepsza smakowitość lepsza lepiej przechowywać dłużej niż wysuszona roślina. Drobnoustroje biorą ogromny udział w proces w roszeniu lnu konopi, drobnoustroje powodują ich rozkład Nadodrze fermentacji masłowej te same bakterie mogą nam zepsuć tą kiszonkę także one będą powodowały zamiast bakterii mlekowej będą się rozwijały bakterie masłowe to nam kiszonkę zepsują. Powodują fermentacje np. alkoholową, mlekową (produkcja serów kefirów jogurtów), drobnoustroje mogą zniszczyć to, co wyprodukujemy, jeśli będą źle przechowywane mogą spowodować psucie produktów, choroby roślin, choroby zwierząt, człowieka.

WIRUSY to są cząsteczki a nie organizmy. Wirusy są znacznie mniejsze od bakterii ich wielkość wacha się od 5do 300nanometrów. Wirusy nie mają budowy komórkowej, wirusy same się nie odżywiają, same się nie rozmnażają (nie potrafią) a cząsteczka wirusa składa się z dwóch podstawowych części z kwasu nukleinowego oraz z zewnętrznej otoczki białkowej zwanej inaczej płaszczem białkowym albo kapsy dem.

Cząsteczka wirusa to inaczej winion i zbudowana jest z kwasu nukleinowego i otoczki białkowej.

Kapsyd: kapsomery białka. Ogonka, włókna, inne struktury białkowe.

Kwas nukleinowy jest nośnikiem informacji genetycznej, która jest niezbędna do odtwarzania potomnych cząsteczek wirusowych, wirusom brak jest własnych układów enzymatycznych zdolnych do prowadzenia procesów życiowych, wirusy w tym celu wykorzystują organizm żywiciela. Żywicielami niezależnie od rodzaju mogą być rośliny zwierzęta a także bakterie. Wirusy roślinne, które posiadają kwas RNA tylko w tej otoczce białkowej. Zwierzęce, które mogą posiadać DNA albo RNA a także bakteryjne zwane fagami (bakteriofagi), które głównie posiadają DNA, ale niektóre RNA.

Do wnętrza komórki żywiciela wirusy dostają się reagując chemicznie ze ścianą komórkową żywiciela albo wykorzystują już uszkodzone komórkowe, albo wprowadzane są przez zwierzęta do komórki w owadach np. tym ciałem czynnym jest kwas nukleinowy, osłonka białkowa najczęściej wcale nie dostaje się do wnętrza komórki żywiciela. W organizmie wielokomórkowym mogą wirusy rozprzestrzeniać się za pomocą plazmodezmy u roślin a także przez płyny ustrojowe u zwierząt czy w organizmie człowieka.

BAKTERIOFAGI Schemat budowy

Kapsyd= płaszcz błonkowy= osłonka białkowa

Typy morfologiczne bakteriofagów

Wirusy bakteryjne dzieli się na dwa typy:

Typ lityczny (zjadliwy), typ łagodny (niezjadliwy, lizogenny)

Wykład 18.10.2011

Budowa komórki bakteryjnej i funkcje poszczególnych ich struktur.

Budowa: rzęska osłonka ściana komórkowa błona cytoplazmatyczna

Komórka osłonięta jest warstwą śluzu glikokaliks, ta warstewka może być bardzo cieniutka lub bardzo gruba. Śluz zawiera polimery cukrów aminokwasów z kwasów uronowych niekiedy w skład wchodzą subst peptydowe, ale ten skład różny jest u różnych bakteriach Znaczenie osłonki śluzowej i poco ją posiada ułatwia przetrwanie okresu suszy bakterią i chroni przed wpływem innych niekorzystnych czynników środowiska. W odniesieniu do bakterii chorobotwórczych działanie (lek działa na pozbawienie osłonki śluzowej bakterii). Jest to rola ochronna tej otoczki śluzowej. Osłonka śluzowa może być magazynem pokarmu, jeśli bakterie znajdą się w środowisku, które są dla nich ważnym źródłem pokarmów to tam będą magazynowały te substancje i w warunkach głodowych będą je wykorzystywać i przeżyją dłuższą ilość czasu.

Pod otoczką śluzową jest ściana komórkowa. Nadaje kształt komórce, rola ochronna. Ta ściana komórkowa jest na tyle sztywna, ale pod wpływem środowiska jest elastyczna i dopasowuje się do środowiska, przez co nie zostaje zniszczona, bakterie ze względu budowy dzielimy na bakterie gram ujemne ich ściana kom jest cienka do 2 -10 nanometrów. U bakterie gram dodatnich ściana kom jest grubsza 15-50nanometrów. Ściana ta u bakterii różni się również budową u gram dodatnich ściana kom jest wielowarstwowa i tworzy połączenia białek z mureiną, ta wielowarstwowość jest wyraźna u sinic może być 8warstw. U gram ujemnych 1 warstwowa cienka niezależnie od tego wszystkie bakterie mają, jako główny składnik ściany kom jest mureina. ( Mureina - mucho peptyd, pektynoglika. W skład mureiny wchodzą dwa kwasy 1 N-acetylomuraninowy w połączeniu N-acytologlukozaminą. 2. To di aminopireminowy dwuaminopiraminowy charakterystyczny tylko dla bakterii. Niektóre bakterie posiadają zamiast mureiny pseudo mureine.

Przestrzeń pery plazmatyczna przestrzeń między ścianą a błoną grubości ok. 15nanometrów jest ona zbudowana z białek, które spełniają 3 funkcje: ochronna, bo część bakterii ma tam zdolność do rozkładu antybiotyków, odżywczą, - bo tam komórka wydziela enzymy, które rozkładają duże związki do małych, bo duże przez błonę nie przejdą. Transportowa - są duże białka, które funkcjonują w systemie permeas.

Błona cytoplazmatyczna jest grubości 2-8nm i zbudowana jest z białek i lipidów układ dwóch warstw fosfolipidowych bardzo często ta warstwa, dwuwarstwa lipidowa. Wnętrze jest hydrofobowe a na zewnątrz warstwy są hydrofilowe. Ważnym składnikiem błony cytoplazmatycznej SA białka 60-70 % masy błony stanowią białka występują przypowierzchniowe peryferyjne lub są zagłębione integralne. Błona cytoplazmatyczna ma budowę mozaikową. Charakter pół płynny (białka pływają w tej błonie cytoplazmatycznej) Błona cytoplazmatyczna jest miejscem gdzie zachodzą procesy fosforyzacji okloacyjnej albo fotoforyzacja(centra przemiany energii) jest wytworem enzymów przez komórkę bakteryjną i takich enzymów w przekazywaniu potrafi wytworzyć 200. Rola błony: bierze udział w pobieraniu pokarmu i odżywaniu a także w przemianie energii. Wnętrze komórki pod błoną stanowi cytoplazm składa się z nukleoidu albo nazwa chromosom, organelle cytoplazmatyczne(rybosomy ciała zapasowe roztwór wodny),

Funkcje nukleoidu jest on odpowiednikiem jądra (inaczej zwany genoforem) zbudowany z dł. podwójnej heliksy DNA (zamknięta w kolisty twór) taki nukleoid ma rozmiary ok. 100-200nm (nanometry) Ta podwójna heliksa DNA skręcona jest w spirale 2 rzędu, co ma znaczenie strukturalne jak i funkcjonalne utrzymywana jest przez część rdzeniową zbudowaną z RNA i DNA. (Jest ich około 40) w jednym miejscu ten Dna jest połączony z błoną cytoplazmatyczną, bo tam odtwarzany jest kwas potem.

DNA u bakterii prawie cały to geny kodujące białka, podczas gdy w kom eukariotycznej to geny kodujące białka to znikomy procent. Czasem bywa mniejszy genofor zwany plazminem. (Małe DNA) cała komórka we wnętrz jest wypełniona gęsto upakowanymi rybosomami jest ich około 10tyś. To są drobniutkie twory 14-38nm zbudowane są z RNA w połączeniu z białkami, przy czym RNA 35% reszta przypada na białka. Za przemianę materii odpowiadają tu Rybosomy. Tam zachodzi synteza białek. Są to centra syntezy białek i przemiany materii. W komórce mogą być inne ciała zapasowe: polimery kwas betahydroksowego, wolutyna, glikogen kropelki siarki, pieriastowej, na ogół nie występują wodniczki, jeżeli są to zdarzają się w kom starych i degeneryzujących. Mogą być wakuole gazowe.

Mezosomy są u cudzożywnych bakterii. Tylakoidy u bakterii zielonych i tam zachodzi przemiana energii.

Komórki mogą posiadać wyrostki np. rzęska lub rzęski może być w jednym miejscu skupisko lub inne twory, które służą do zmiany położenia. Przy ich pomocy bakterie poruszają się. Fingrie i pirusy (inne twory służą albo do przymocowania się do podłoża albo są do rozmnażania i biorą udział w koniugacji).

Rzęski są wielokrotnie dł. od samej komórki komórka może mieć 1 rzęskę 2 rzęski z dwóch stron albo czuborzesne (pęczek z jednej strony lub z dwóch) albo okołorzestne(peritrychalne urzęsienie) gr. waha się od 10-50nm. zbudowane są z białka kurczliwego chemicznie pokrewne jest miniozynie zwane jest flageliną. 1 Rzęska zbudowana jest z 11 rzędów tych białek kurczliwych i są skręcone w grubą Line. Poruszają się z szybkością na sekundę od 20-80mikro metrów. Komórka może mieć wyrostki zdecydowanie krótsze też białkowe o budowie rurkowatej z białka filiną fimbrie oraz filusy. Głównie fimbrie służą do przytwierdzania się do podłoża komórki.

Bakterie w warunkach niekorzystnych starają się jak najdłużej przetrwać. Bakterie bronią się wytwarzając różne formy przetrwalne:

Endospory przetrwalniki dzieli się na typowe (młoda komórka wegetatywna zaczyna zagęszczać swoją plazmę zachodzą zmiany jest nie odporna na temp powyżej 100C przetrwalnik ginie powyżej temp 110C przetrwalnik powstaje przez zmiany cytoplazmatyczne plazma kurczy się i ginie i powstaje wolny twór zwany przetrwalnikiem tworzy ten przetrwalnik Bacillus) Wrzeciono i buławka plazma nie ginie do końca pozostają zwężone końce kształtem przypomina wrzeciono albo tworzy się przyśrodkowo z jednej strony reszta jest krótsza druga dł. i tworzy buławke)

Konidia przykładem są promieniowce

Mikrocysty azotobakter albo bakterie śluzowe.

Cysty azotobakter albo bakterie śluzowe.

KSZTAŁTY DROBNOUSTROJÓW

Podstawowe kształty

Kulisty (ziarniak)

Cylindryczny (pałeczka, laseczka), jeżeli nie tworzą przetrwalników to pałeczka, jeśli tworzą przetrwalniki to laseczki.

Cylindryczny spiralny skręcony (przecinkowiec, śrubowiec)

Bakterie rozmarzają się po podziale bakterie o kształcie kulistym mogą podzielić się na 2 kom potomne i zawsze będą pływały po dwie (każda żyje swoim życiem). Jeżeli w jednej płaszczyźnie połączone są śluzem to tworzą formę złożoną dwoin (forma złożona komórki są tego samego gatunku powstałe z jednej, ale nie widoczne gołym okiem), jeżeli podzieli się w 2 płaszczyznach to mamy 4 układ ma nazwę czworaka. W 3 płaszczyznach sześcianiki i każda ścianka ma 4 komórki to jest pakiet.

Pojedyncza komórka dzieli się do kilku do kilkunastu nie rozdzielając się tworzy paciorek a o bakteriach mówimy paciorkowce, albo nieregularnie dzielą się najpierw w jednej płaszczyźnie potem w drugiej i nazywamy gronkowcem.

Bakterie jednego gatunku powstały w wyniku podziału nie widocznym gołym okiem

Bakterie o kształcie cylindrycznym dzielą się w 1 płaszczyźnie poprzecznie i tworzą układ zwany łańcuszek.

SKŁAD CHEMICZNY BAKTERII:

Komórki bakteryjnej jest stały głównym składnikiem jest woda stanowi 73-86 %wagi komórki a stałe składniki w przeliczeniu na pierwiastki i suchą masę 14-27% stanowi najwięcej węgiel50-64% azot7-12% tlen 30% wodór 7%popiół 1-13%

Ze składu chemicznego wynika zapotrzebowanie odżywcze pierwiastki są pobierane z różnych związków.

Woda jest głównym środowiskiem komórki, w którym zachodzą reakcje chemiczne bierze czynny udział w różnych reakcjach zachodzących w kom cząsteczki wody rozpadają się na jony wodorowe i włanczają się w proces przemiany materii szczególnie aktywny jest proton wodoru. Jej elementy są wbudowywane w różne części.

Związki wielocząsteczkowe związki złożone aż 42-63 %suchej masy stanowią białka. Białka są to dł. łańcuch zbudowane z szeregowo ułożonych aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi. Zawierają białka podobne do białek zawartych w innych organizmach. Białka często są połączone z innymi związkami z cukrami tłuszczami tworzą nukleoproteidy itd.

Funkcja białek w komórce: rola enzymów i większość białek to enzymy o przeróżnych funkcjach część białek enzynoplazmatycznych zawieszone są w plazmie, część połączona z rybosomami. Białka spełniają funkcje strukturalną (budulcowa) białka budują osłony komórkowe łącznie z lipidami białka budują błonę cytoplazmatyczną wchodzą w skład rybosomów biorą udział w syntezie białka. Białka kurczliwe (ruchowo) np. rzęski, służące do poruszania i przytwierdzania się do płaszczyzn.

Kwasy nukleinowe przeciętnie stanowią ok. 17%suchej masy. Zbudowane są z łańcuchów nukleotydowych a każdy nukleotyd z zasady organicznej cyklu piecioweglowego i reszty fosforanowej. Rola kwasów nukleinowych rola DNA buduje nukleoid kom i bierze udział w rozmarzaniu i przekazywaniu inf. genetycznej i decyduje, jakie białka komórka syntetyzować. RNA wchodzi w skład budowy rybosomów w połączeniu z białkami i odpowiedzialny jest za syntezę białek oba kwasy współdziałają. W skład nukleotydu wchodzi cukier pięciowęglowy przeciętnie cukry stanowią ok. 10% a w większości są w formie wielocukrów w komórce spełniają funkcje budulcową budują sztywne ściany komórkowe, ale także budują otoczki śluzowe. Spełniają role materiałów zapasowych kom np. granuloza, glikogen bakteryjny. Ok. 10% średnio (mocno zróżnicowane u różnych bakterii) stanowią lipidy występujące w błonie cytoplzamtycznej łącznie z białkami czasami w ścianie kom i odgrywają role budulcową i ochronną mogą być materiałem zapasowym w komórce.

Witaminy i czynniki wzrostowe ilościowo jest nie wiele, ale rola jest ważna są nie białkowymi składowymi enzymów są to związki drobno cząsteczkowe ryboflawina tyra mina, biotyna.

PROMIENIOWCE ich kolonie ich zarostek powoduje, że ich strzępki promieniście się rozchodzą. Zalicza się ich do bakterii. Budowę mają prokariotyczną jak bakterie, szerokość ma taką jak szerokość bakteryjna.

Promieniowce (Actinomycetales) produkują bardzo dużo antybiotyków podnoszą zdrowotność gleby i należą do 4 rodzin mycobactoriaceae, (jako młode przypominają bakterie tworząc cienkie nici poczym dzielą się, to są inaczej prądki kocha powodującą gruźlicę, nie tworzą młode typowej grzybni.) Actinomycetaceae(tworzą zarodnik przez fragmentacje strzępki rozrastają się i przypominają zaczątki grzybni i dzieli się na krótkie fragmenty powoduje promienice u bydła może być przenoszona na ludzi występują bardzo często na źdźble trawy, liczne stany zapalne powodują), streorimycetacea (zarodnik jak padnie na podłoże tworzy 2 rodzaje grzybni produkuje najróżniejsze antybiotyki część grzybni wzrasta w podłoże występuje również powietrzna służąca do oddychania i rozmnażania, przekształcając się następnie w zarodniki, bardzo przypominają grzyby), actinoplanaceae (zarodniki wewnętrzne).

Antybiotyki produkowane przez promieniowce:

Gentomycyna streptomycyna, tetracykliny, oksytetracykliny, Wiomycyny, Aktynomycyny, itd.

Grupa bakterii śluzowych cechuje ją cykl rozwojowy pojedyncze kom w środowisku wilgotnym bogate w materie organiczną w masie śluzu tworzą Cystofor następnie tworzą się na tej nóżce cystofory cysty są one okrągłe i cysta stara się przetrwać a w warunkach korzystnych ona pęka zaczynają się dzielić mnożą i wypadają gdzie od nowa zachodzi proces.

Za miesiąc kolokwium 15 listopada jedno z wykładów i jedno z ćwiczeń jak się tworzy preparat

15.11.11

Wszystkie grzyby środowisko heterotroficzne występują w środowiskach wodnych i lądowych mogą być zbudowane z jednej komórki albo mogą być zbudowane z grzybni, która z kolei zbudowana jest ze strzępek nici może być wielokomórkowa albo jedno. Grzybnia (cymelium) strzępki ( hyphae)

Należą do eukariota wyższych do grzybów należą pleśnie i drożdże(nie tworzą grzybni zbudowane z pojedynczych komórek) U pleśni w ścianie kom dominuje chityna u drożdży hemiceluloza jest głównym składnikiem w skład ściany kom wchodzą

Polisacharydy wchodzące w skład ściany komórkowej Chityny chitozan, chityna, B-glukan, mannan B-glukan, chityna mannan

Polimery galaktozo - aminy- galaktozy oraz białka lipidy.

Chityna

Wszystkie grzyby mają bogaty ukł enzymatyczny umożliwia im trawienie i wykorzystanie subst występujących w otoczeniu, służy im do przeprowadzenia reakcji syntezy gdzie mogą powstać trucizny lub antybiotyki, wszystkie grzyby są tlenowcami rosną w temp od 0-50C to zależy od gat. grzybów. Optymalna temp wzrostu wacha się 20-37C

Dobrze rosną w środowisku wilgotnym a przy braku wody tworzą formy przetrwalne to są najczęściej zarodniki, światło pobudza do wzrostu niektóre gatunki grzybów a u niektórych hamuje.

Grzyby dzielimy na drożdże i pleśnie. Drożdże nie tworzą grzybni zbudowanej ze strzępek, u pleśni grzybnia może być zbudowana ze strzępek podzielonych na komórki w tych przegrodach dzielących strzępki na kom są pory po, przez które przepływają subst odżywcze z komórki do kom. Wyróżnia się grzybnie powietrzna służąca do oddychania i rozmnażania. Podżywkowa służąca do pobierania pokarmu. Rozmnażać się grzyby mogą płciowo albo bez płciowo na drodze mitozy. Rozmnażanie płciowe polega na połączenie dwóch kom gameta męska i żeńska w wyniku, czego powstaje zygota ta zygota przekształca się w pewną liczbę jednokomórkowych zarodników. Zarodniki zawierają jądro otoczone cytoplazmą (zygotwor) albo w worku nasiennym (azyliospory), albo powstają te spory na zewnątrz na cieniutkich wypustkach zwane bazilium(baziliospory). Mitoza może zachodzić przez wytwarzanie najróżniejszych zarodników, powstałych przez podział na drodze bezpłciowej mogą wytwarzać artrospory (następuje fragmentacja strzępek) hlamydospory ( między komórkami strzępek tworzą się malutkie krótkie mała zgrubiała komórka) mogą tworzyć glastospory poprzez pączkowanie u drożdży. (Odrywa się od większej komórki). Aleurostory inaczej konidia. Różne rodzaje wegetatywne zarodników.

Grzyby właściwe należą do eukariota (eumykota) dzielimy na dwie grupy niższe skoczkowce, lęgni owce, sprzężniaki, grzyby wyższe workowce, podstawczaki, grzyby niedoskonałe taki sztuczny.

Lęgniowce leptomitus lacteus pleśń wodna rosną w środowiskach wodnych do nich należy większość chorobotwórczych grzybów. Tworzą grzybnie zbudowaną ze strzępek. Zarodniki tworzą takie kolorowe o jaskrawym zabarwieniu, grzybnia u nich to jest komórczak widać u nich zaczynające się przegrody, ale niezakończone typowych przegród nie ma. W strzępkach jest pełno jąder. Spotykamy je w środowisku wodnym, ale także w lądowym wytworzenie zarodników to jest rozmnażanie wegetatywne na końcu tej strzępki, ale mogą rozmnażać się też generatywnie. Oprócz tego do tej grupy należy zaraza ziemniaczana, mączniak, mogą być i są przedstawicielami saprofitami żyjące kosztem martwej materii organicznej, ale są również pasożytami.

Sprzężniaki tworzą grzybnię zbudowaną ze strzępek grzybnia jest komórczakiem, jedna silnie zbudowana strzępka niepodzielona wyraźnie na komórki (zarodki, kiełkujący zarodek, grzybnia z zarodniami, zarodnia Rhizopus nigrivans) rozmnażają się wegetatywnie przez zarodniki powstałe w zarodniach w niej powstają zarodniki, które rozprzestrzeniają się po pęknięciu zarodni) Generatywnie rozmnażają się przez wytworzenie zygospory, czyli końce dwóch grzybni różno imiennych końce się zlewają tworzy zarodnik zygospory czeka na dobre warunki poczym kiełkuje wytwarza tam zarodnie dojrzewa i pęka uwalniając zarodniki.

Workowce należą do nich i pleśnie i drożdże. Rozmnażają się wegetatywnie i generatywnie. Strzępki podzielone są na komórki i strzępka jest wielokomórkowa. Pleśnie Aspergillus. Penicillium to są zarodniki w nich zewnętrzne tworzy się na końcu grzybni powietrznej tworzy się albo główka albo podstawki ta strzępka to konigofon. Pleśnie generatywnie tworzą zarodniki workowe zygota powstała ze zlania dwóch różnych grzybni rozwija się w worku tam zachodzi podział i powstaje u pleśni 8zarodników workowców. Klasycznym przykładem rozmnażania generatywnymi chaetomium grzybek doskonale rozkłada celulozę w glebie. Przedstawicielami drożdży są podział przez pączkowanie, przez podział dwóch komórek oraz worki 4 u drożdży zarodniki.

Grzyby niedoskonałe należą przedstawiciele pleśni i drożdży. I pleśnie i drożdże nie mają rozmnażania generatywnego tylko różne sposoby rozmnażania wegetatywnego. Spośród przedstawicieli pleśni Geotrichum Cladosporium, Fusarium, Alternariadrożdże Candida i Torula.

Znaczenie grzybów do produkcji serów pleśniowych. Mineralizują materie organiczną wprowadzając w obieg pierwiastki, powodują fermentacje pleśniową do produkcji serów. Drożdże (dzikie i szlachetne) do produkcji win prowadza fermentacje alkoholową (muszą mieć dostęp do tlenu im większy dostęp do tlenu tym szybciej urosną) Do fermentacji musi być beztlenowo, hamujemy dostęp tlenu, aby drożdże fermentowały. W piwowarstwie, w piekarnictwie. Grzyby powodują choroby roślin zwierząt a także człowieka. Dobra strona drożdży to dodatek do pasz, mają zdolność do wytwarzania dużej ilości witamin z grupy B a zwłaszcza b12.

Grzyby posiadają do 75% wody w swojej masie. Jedynie zarodniki mają ok. 40-50% wody.

Ekologia pochodzi od greckiego słowa ojkos dom środowisko logos nauka słowo nauka o środowiskiem mikroorganizmów.

Ekologia została wprowadzona w 1879r to jedna z podstawowych nauk biologicznych. Która zajmuje się badaniem wzajemnych zależności pomiędzy organizmami oraz ich zespołem a ich żywym i martwym środowiskiem.

Ekologia mikroorganizmów zajmuje się zależnościami pomiędzy drobnoustrojami związkami bakterii grzybów glonów pierwotniaków i wirusów z licznymi środowiskami, w których te organizmy występują.

Organizm i środowisko to z punktu widzenia ekologii jedna całość.

Ekosystem układ, w którym organizmy żywe (biocenoza) w warunkach siedliska (biotopu) mogą żyć rozwijać się rozmnażać i uczestniczyć w przemianie materii a przez nią korzystać w przepływającej przez system energii.

Jak mikroorganizmy mogą wpływać i wpływają na środowisko? Wpływ drobnoustrojów na środowisko, wzajemne zależności pomiędzy drobnoustrojami, zależności w środowisku pomiędzy drobnoustrojami a roślinami, wzajemne zależności między drobnoustrojami a zwierzętami, wpływ czynników środowiska na drobnoustroje.

Mogą być zależności bezpośrednie i pośrednie.

Oddziaływania pośrednie na inne organizmy przez modyfikowanie środowiska ich życia: wywoływanie przez modyfikację fizycznych właściwości środowiska, opierające się na modyfikacji chemicznych cech środowiska.

Oddziaływanie bezpośrednie, w którym efekt jest uwarunkowany bezpośrednim kontaktem bakterii i innego organizmu: pasożytnictwo, drapieżnictwo, symbioza: bezobjawowa, mutalistyczna, antagonistyczna.

Wpływ drobnoustrojów na środowisko najczęściej pośrednio. Mogą: być źródłem promieniowania, wydzielać energię(np. samozapalanie się siana), obniżać potencjał Oksydo- redukcyjny, zmieniać pH środowiska

Drobnoustroje mogą wzajemnie oddziaływać w środowisku na siebie bezpośrednie symbioza pasożytnictwo drapieżnictwo, pośrednie neutralizm, komensalizm: metabolizm, protokooperacja. Synergizm(muszą być dwa takie same drobnoustroje np. laktoza to ją rozłożą do glukozy i galaktozy), antagonizm: antybioza(antagonistyczne oddziaływanie dwóch organizmów na siebie poprzez antybiotyki,), mikoliza ( rozpuszczanie strzępek grzyba przez bakterie.)

Oligotrofy do swojego przeżycia wystarczą mu śladowe ilości pokarmu.

Wzajemne oddziaływania roślin i drobnoustrojów antagonistyczne: choroby roślin, wydzielanie substancji szkodliwych. Symbiotyczne: symbioza roślin motylkowych z Rbiozobium, mikoryza( jest to współżycie grzybów z korzeniami roślin dzielimy na mikoryzę wewnętrzną i zewnętrzną-zachodzi między korzeniami krzewów na zewnątrz rozwija się w formie mufy nie wrasta w miękisz korowy) Korzyści niezależne od rodzaju mikoryzy (roślina dostarcza substancji energetycznych i budulcowych dla grzybów. Grzyby ułatwiają roślinie pobieranie H2O i soli mineralnych. Mogą wzajemnie stymulować swój wzrost), ryzosfera ( strefa obejmująca powierzchnię korzenia i glebę do niej przylegającą R: S>1 efekt ryzosfery). Drobnoustroje otrzymują materię organiczną w formie wydzielin korzeniowych i złuszczających się komórek korzeni, substancje wzrostowe. Rośliny otrzymują: związki mineralne (po zmineralizowaniu przez drobnoustroje materii organicznej) utlenione lub zredukowane związki mineralne, stymulatory i inhibitory wzrostu roślin: inhibilatory (kwasy tłuszczowe alkohole zwłaszcza fenolowe, antybiotyki.) Stymulatory( kw. indolilooctowy). Ochrona przed patogenami.

Bakterie a zwierzęta

Oddziaływania bezpośrednie i pośrednie. Antagonistyczne; c(choroby zwierząt, zatrucia pokarmowe, aflatoksyny, wiciowce zatruwające toksynami ryby w morzach, drobnoustroje, jako pokarm dla zwierząt wodnych i glebowych pierwotniaków jamochłonów robaków). Symbiotyczne ( usuwają ze środowiska substancje toksyczne, bakterie-owady, bakterie celulolityczne w przewodzie pokarmowym zwierząt roślino-żernych, synteza witamin przez bakterie jelitowe.)

Wpływ czynników środowiska na drobnoustroje. Czynniki fizyczne (temperatura, promieniowanie UV, ciśnienie osmotyczne. Napięcie powierzchniowe, wysychanie) czynniki chemiczne (stężenie Jomów wodorowych, jony metali ciężkich, środki dezynfekcyjne odkażające, środki chemoterapeutyczne, antybiotyki

Temp

Minimalna optymalna maksymalna

Psychrofile poniżej o 15-20 25-30

Mezofile 10-25 30-37 40-45

Termofile 25-45 50-60 70-80

Bakteriobójcze działanie wysokich temp polega na denaturyzacji białek i zależy od wielu innych czynników: zawartości wody, składu podłoża, pH podłoża, wielu komórek, zdolności do tworzenia endospor, czasu stosowania temperatury, gwałtownych zmian temperatury.

Niska maksymalna temp powoduje: termiczną inaktywację enzymów, zmianę przepuszczalności błony cytoplazmatycznej lub zniszczenie jej struktury, akumulację toksycznych metabolitów, denaturację lub degradację RNA, uszkodzenie lub zniszczenie niektórych mechanizmów kontrolujących metabolizm.

Naświetlanie promieni UV

Absorpcja przez kwas nukleinowy i białka (hydratacja cytozyny, powstawanie dimerów tyminy, cytozyny lub tyminowo cytozy nowe.) 1 Uniemożliwienie replikacji DNA i śmierć komórki. 2 Błędne podstawienie zasad w czasie replikacji DNA, co prowadzi do powstania mutantów.

Napięcie powierzchniowe

Detergenty: aminowe- bakteriobójcze, kationowe- bakteriobójcze niezdysocjowane). Zahamowanie podziału komórek, wpływ na ruchliwość bakterii, tworzenie i kiełkowanie endospor.

Stężenie jonów wodorowych

pH wpływa na (stan koloidalny przepuszczalność błony cytoplazmatycznej, przepuszczalność ściany komórkowej

Acydofile (kwasolubne) opt pH 3 bakterie fermentacji mlekowej octowej b. utleniające S i h2S do h2SO4 grzyby (utrzymują wewnętrzne pH ok. 6, 5 przy pH środowiska 1-5)

Neutrofile opt pH 6-8 większość mikroorganizmów (utrzymują wewnętrzne pH ok. 7, 5 przy środowiska 5,5-8,5)

Alkaloficzne zasadolubne opt pH 8-10 bakterie nitryfikacyjne azotobakter (utrzymują wewnętrzne pH ok. 9, 5 przy pH środowiska 9-11)

Niewrażliwe na odczyn - grzyby.

Co to są antybiotyki? Antybiotyki to z definicji związki chemiczne o działaniu przeciwbakteryjnym, wytwarzane przez mikroorganizmy są to, więc związki pochodzenia naturalnego.

Antybiotyki mogą: hamować syntezę ściany komórkowej, wiązać się z błoną cytoplazmatyczną i wywoływać zmiany w jej odżywianiu się oraz funkcjach (bierna przepuszczalność), łączyć się z kwasami nukleinowymi, hamować określone procesy metaboliczne oddychanie gromadzenie aminokwasów, hamowanie syntezy białek

29.11.11

Gleba

Co to jest i z czego się składa

Kształciła się ze skały macierzystej w wyniku opadu wietrzenia mrozów. Na skalistych wgłębieniach zasiedlają się porosty.

Gleba to jest powierzchniowa warstwa globu ziemskiego powstała w procesie wietrzenia skał magmowych osadowych metamorficznych które przekształcane są pod wpływem mikroorganizmów, czynników fizykochemicznych, klimatu temp wilgotność, czasu, działalności człowieka. Gleba to naturalne i żywe środowisko, tam zwierzęta i mikroorganizmy bytują, tam przepływa energia następuje przemiana materii, na glebę składają się z 3 faz, z części stałych powietrza glebowego i roztworu glebowego.

Litosfera część stała (mineralne i organiczne)= 50% atmosfera = powietrze glebowe do 35% i hydrosfera= roztwór glebowy 15%

Litosfera koloidy mineralne (powstają na skutek fizycznych i chemicznych wietrzeń) decydują o stosunkach wodno powietrznych(mają zdolności sorpcyjne kurczą pęcznieją), stanowią siedlisko drobnoustrojów (sorbują je na swojej powierzchni), sorbują enzymy-które produkowane są zarówno przez drobnoustroje jak i rośliny, sorbują inne substancje biologicznie aktywne. Koloidy organiczne (głównie w postaci zw. humusowych) takie same znaczenie jak koloidy mineralne, stanowią magazyn energii i budulca dl drobnoustrojów (gdy wyczerpane zostaną łatwiej dostępne źródła pokarmów. Zwłaszcza gdy kończy się dostęp świeżej materii pokarmowej).

Atmosfera= powietrze glebowe do 35% wypełnia wolne przestrzenie pomiędzy cząstki stałymi nie zajętymi przez wodę, ilość powietrza w glebie wacha się w granicach 8-35% objętości gleby, gleba sorbuje gazy w amoniak dwutlenek węgla tlen, azot,

Najwięcej gazów sorbują gazy humusowe i wodorotlenki żelaza. Skład powietrza glebowego nie jest taki sam jak powietrze z atmosfery zawartość tlenu w glebie wynosi 10-15% w powietrzu glebowym a niekiedy tylko 2%. Zawartość co2 w powietrzu glebowym jest wyższa niż w powietrzu nad ziemią wacha się od 10-20% a niekiedy do 30%. Zwłaszcza w miejscach aktywnego rozkładu materii organicznej, zużycie tlenu wiąze się z wydzielaniem co2, drobnoustroje tam szybko zużywają tlen rozkładając materie organiczną tlen się zużywa a wzrasta ilość co2.

Hydrosfera= faza ciekła ciśnienie osmotyczne, właściwości buforowe, warunki tlenowe bądź beztlenowe Faza ciekła: wymiana gazów, przenośnik składników pokarmowych, potencjał Osydo-redukcyjny.

Hydrosfera to woda i rozpuszczone w niej substancje mineralne i organiczne, w przeciętnych glebach uprawnych znajduje się 0,5 g różnych substancji w 1 l wody. (np. azotany sole amonowe, sole fosforowe potasowe, z organicznych cukry i aminokwasy rozpuszczalne,) skład chemiczny roztworów glebowych nie jest stały jest zmienny. Rozpuszczony jest w nich też co2 i tworzy się kwas węglowy, roztwór glebowy jest lepszym rozpuszczalnikiem niż woda. Z nawilgoceniem gleby wiąże się ciśnienie osmotyczne w średnio wilgotnej nie zasolonej ciśnienie osmotyczne wacha się od 0,5-5atmosfer a w glebach słonych nawet do 100atmosfer. Woda decyduje o warunkach tlenowych i beztlenowych, im więcej roztworu wypełnione są bardziej kapilary, mniej tlenu, roztwór glebowy wpływa na wymianę gazu, jest przenośnikiem składników glebowych zarówno dla drobnoustrojów jak i dla roślin. Wpływa on na potencja oksydo-redukcyjny. Optimum wody w glebie wacha się w granicach 80% pełnej nasiąkliwości wody czy roztworu glebowego.

Skład chemiczny gleb jest różny zależy on od wielu czynników a przede wszystkim od charakteru gleby macierzystej z jakiej powstała, od warunków klimatycznych, właściwości organizmów które zapoczątkowały biologiczne zasiedlanie wietrzejącej skały, od zespołow drobnoustr biorących udział w przeobrażaniu gleby już istniejących , od okrywy roślinnej. Ilość drobnoustr zależy od struktury gleby od wilgotności a przede wszystkim zawartości subst organicznej. Zawsze im głębiej to będzie spadała, najwięcej drobnoustr jest w warstwie ornej gleby zawsze przelicza się je na suchej masy. Pobiera się z próby takiej samej głębokości warstwa orna sięga od 20-30cm . wszystkie gr drobnoust znajdziemy w glebie.

Ilości drobnoust w 1 g s m gleby zależy od struktury gleby, wilgotności zawartości subst organicznej i mogą wynosić (warstwa orna - 1 g s m) : a od kilkudziesięciu milionów do kilku miliardów bakterie.b od kilku gdzies tyś do kilkou dzies milionów promieniowców. Od klilku tyś do kilku milionów grzyby. Od stu tyś do 3 milionów glonów i sinic. (jeśli będzie dużo glonów i sinic to gleba pozostaje w złej kulturze). Jeśli chodzi o odżywianie to będą i autotrofy i heterotrofy. Grupy fizjologiczne patrząc na funkcje,

Autothtony glebowe to jest człowiek zasiedziały związany z danym środowiskiem przez wieki i jego kulturą, związane z danym typem gleby i ilości próchnicy, w warunkach glodowych potrafią korzystać z humusu glebowego jeśli nie ma dopływu świeżej materi orga. zymogeny glebowe okresowo pojawiające się w glebie wraz z dopływem świeżej materi organicznej, np. jeśli trafi białko to w tedy intensywnie zaczną rozkładać białko potem przejdą w stan anabiozy, stan życia utajonego czekają na nowy dopływ białka, i z celulozą tak samo. Najczęściej drobne i najmniejsze bakterie najczęściej są to ziarniaki np. micro cocus, coryne bacterium, niektórzy zaliczają bakterie z rodzaju azotobakter.

Próchnica co roku wraz z reszta kim pokarmowymi nawozami do gleby trafiają duże ilości materii organicznej a wraz z nią trafiają do gleby różne związki cukry białka aminokwasy smoły woski garbniki lignina, celuloza, te związki są pokarmem dla drobnoustrojów a także są materiałem wyjściowym do powstawania próchnicy glebowej. Próchnica glebowa jest to amorficzna (bezpostaciowa) substancja organiczna powstająca w glebie w wyniku mikrobiologicznego i fizykochemicznego procesu przeobrażenia substancji organicznej pochodzenia roślinnego i zwierzęcego a proces ten nosi nazwę humifikacji. Próchnica należy do najważniejszych związków organicznych występujących w śr glebowym. W glebie wyróżnia się 3 gr materii organicznej: resztki zwierzęce, świeża substancja organiczna wprowadzona do gleby 2 forma przekształcone formy pośrednie biomasa drobnoustrojów i ich metabolity, produkty niepełnego rozkładu i syntezy świeżej materii organicznej : prekursory związków humusowych 3 próchnica (= humus substancje humusowe, amorficzna substancja organiczna) o niskim stosunku C:N przyjmuje się że próchnica glebowa jest mieszaniną następujących związków: kwasy huminowe i ulminowe, fulfanowe, kwasy hymatomelanowy, huminy i ulminy. Wszystkie te związki są to kompleksy które zbudowane są z pierścieni aromatycznych które powstają w wyniku kondensacji fenolów i takich zw jak cukry aminokwasy i białka. (bardzo trudno są rozkładane jeśli są pierścieniowe) cząsteczka próchnicy jest zbudowana z jądra mostków i grup próchniczych. Jądro wiąże ze sobą grupy funkcyjne i mostki łańcuchowe. Budowa próchnicy jądro aromatyczne stanowią związki aromatyczne typu fenoli związki zawierające azot zarówno w postaci cyklicznej jaki i aminokwasy alifatyczne. Mostki łańcuchowe zbudowane są z tlenów azotu siarki czy grup atomów nh , ch2 łączą one poszczególne jądra. Gr. Funkcyjna najczęściej są to gr hydrofilowe jak karboksylowe -COOH, hydroksylowe i fenolowe -OH, karbonylowe --C—O, Średni skład mechaniczny próchnicy c-58%, o-28%. H4-5%, N1,5-7, popiół 2-8%

Związki próchniczne odpowiadają za zawartość wody w glebie bilans cieplny gleby, pH gleby, aktywność biologiczną gleby. Próchnica potrafi sorbować wodę 1g próchnicy pochłania od 4-20g wody i to w warunkach suszy jest to magazyn wody dla roślin chroniąc je przed zwiędnięciem i zasuszeniem, próchnica podczas pochłaniania wody pęcznieje podczas wydzielania kurczy się przez co przyczynia się do zmiany kultury glebowej, ma też ciemne zabarwienie , te związki chemiczne składające się na próchnice są koloru brunatnemu, dzięki ciemnego zabarwieniu próchnica silnie pochłania promienie słoneczne co nie jest bez znaczenia w bilansie cieplnym gleby, gleby ciemnie o dużej zawartości próchnicy mają zazwyczaj wyższą temp od gleb jasnych piaszczystych, temp jest najważniejszym czynnikiem warunkującym życie enzymów. Wiosną ma to ogromne znaczenie gleby ciepłe ziarno kiełkuje a nie gnije. Gleby bogate w próchnice są cieplejszymi glebami. Koloidy próchnicze mają ogromne zdolności sorpcyjne do różnego rodzaju jonów stanowiących mineralny pokarm roślin i drobnoustrojów. Dzięki tej sorpcji związki chem powstałe w procesie mineralizacji nie ulegają wymywaniu są przytrzymane przez te koloidy próchnicowe gleby i stopniowo rośliny mogą z nich korzystać. Próchnica glebowa ma też bardzo silnie właściwości buforowe i dzięki czemu nie dochodzi do zbytniego zakwaszenia gleby, sama w sobie próchnica glebowa wykazuje dużą aktywność biologiczną niektóre frakcje próchnicy wykazują cechy hormonalne, same mogą uczestniczyć we wzroście i rozwoju organizmów żywych. W glebie mogą następować ubytki próchnicy degradacja próchnicy następuje przy braku dopływu świeżej materii organicznej do gleby. A także przy niedostatecznym zaopatrzeniu gleby w azot, azot jest niezbędnym składnikiem humusowym, nie musi być mineralny może być organiczny. Ubytki są przez bakterie micro cocous promieniowce w warunkach głodowych.

Procesy przemian (drobnoustroje wprowadzają w obieg wszystkie pierwiastki, tworzenie próchnicy żeby ona mogła się wytworzyć muszą wszystkie pierwiastki krążyć)

Najważniejsze pierw organogenie węgiel azot białka.

Biologiczna produkcja pierwotna zjawisko wytwarzania przez org samożywne substratów odżywczych na drodze utrwalania co2 .

Dzięki drobnoustroją uwalnia się co2 aż 97% pobranego co2 wraca do atmosfery. W wyniku oddychania 2%wraca a spalanie fizykochemiczne ok. 1%. Drobnoustroje glebowe to przede wszystkim one przyczyniają się do powrotu co2 do atmosfery, wobec tego (obieg węgla) węgiel znajduje się w atmosferze i składniki organiczne do budowania swoich ciał z składników organicznych zjadane są przez zwierzęta i budowane są organiczne heterotroficzne budując ciała. Gdy to wszystko umiera z martwych cząstek zwierząt rośliny wracają do gleby .

Asymilacja co2 to autotrofy fotosyntezujące i chomosyntetyzujące.

Czynniki główne zależące od przekształcania związków organicznych.

Trafiające do gleby bezazotowe związki węgla. Do gleby beza azotowe związki wegla trafia po przez cukry proste (heksozy, pentozy i Inn) wielocukry (skrobia celuloza hemiceluloza pektyny i wiele innych z niewielkimi dodatkami azotu siarki lub fosforu np. chityna) kwasy uronowe i ich pochodne, kwasy organiczne. Substancje aromatyczne fenole, ligniny, taniny. Związki hydrofobowe węglowodory, tłuszcze woski.

Cukry proste są najłatwiej wykorzystywane przez drobnoustr bo są rozpuszczalne i najszybciej je pobierają . w zależności jakie drobn korzystają z cukrów i jakie warunki panują tlenowe czy beztlenowe na różne cukry są one przetwarzane rozkładane przez b. tlenowe do kwasu pirogronowy, mlekowy octowy alde octowy co2 i h20, w warunkach beztlenowych kw tłuszczowy mlekowy wodór metan co2 , grzyby i pleśnie do kwasów organicznych, drożdże przekształcają się alkohole etylowy, co2

Skrobia nie jest rozpuszczalna w roztworze glebowym jest trudniej rozkładana .Skrobie rozkładają drobnoustroje które produkują amylaze enzym.amylaza to jest hydrolityczny enzym zewnętrzny (egzoenzym) trawienie skrobi nastepuje poza komórką rozbicie nastepuje poprzez dekstryny do dwucukrów maltozy przy b glikozydazy do glukozy.

Do rozkładu skrobi mają zdolność drobnoust tlenowe do pałeczki nieprzetrwaknikujące, pałeczki przetrwalnikujące , prominiwce, grzyby z wyjątkiem drożdży i beztlenowe clostridium.

Z większej liczby cząsteczek glukozy niż zbudowana jest skrobia jest celuloza buduje ściany komórkowe roślin w suchej masie stanowi od 15-30% błonnik a w zdrewniałych częściach ok. 50% celuloza np. w słomie. Celuloza błonnik zbudowana jest z 2-3 tys cząsteczek glukozy połączona wiązaniami b-glukozydowymi. Jest odporna na działanie chemiczne i rozkładają ją tylko drobnoustroje głównie są to bakterie. Te mikroorg rozkładające celuloze nazywamy celulolitycznymi są to np. grzyby bakterie, ale także pierwotniaki, w glebach obojętnych i dobrze przewietrzonych rozkład prowadzą głównie bakterie celulozy, w glebach kwaśnych dominującą role spełniają grzyby.

Komplek enzymów produkowanych przez drobnoustroje nosi nazwe celulazy. Proces zewnątrz komórkowy i to co rozbijane przez c1 celulaze (kompleksy enzymów)to jest celuloliza właściwa zachodząca na zew komórki i umożliwiające rozpuszczalnych cukrów 3,4 2 cukrów i b-glukozydaza rozbija do glukozy

Zdolność do rozkładu celulozy mają różne mikroorganizmy pleśnie bakterie śluzowe b właściwe promieniowce b, żyjące w żwaczu zwierząt roślinożernych.

Zdjęcie Dorota pleśnie bakterie śluzowe b. właściwe, promieniowce, bakterie żwacza.

W procesie rozkładu celulozy do glukozy w efekcie końcowym tworzy się

Celuloza

Znaczenie oczyszczenie środowiska i uwalnianie co2 a dla gleby wpływ na procesy mikroorganiczne i wł gleby. Rozkład celulozy reguluje stosunek C:N

Pektyny są to wielocukry zbudowane z cząsteczek kwasu i większość drobnoustrojów rozkładające te pektyny to hydrolaz. Erdinia to są pasożyty i saprofity to bacillus flawobakterius, zależnie od charakteru przez drobnoustroje powstają różne efekty końcowe są rozbijane pektyny do galakturonowego . składawe u roślin są hemicelulozy w resztkach roślinnych zajmują 2 miejsce po Ce;ulozie nawet do 30%suchej masy są to nierozpuszczalne w wodzie wielocukry o różnej strukturze chemicznej. Są zbudowane z cząsteczek pentoz pentozany, powszechnie występującymi np. w słomie traw są ksylany. Rozkład hemiceluloz zachodzi szybko pod wpływem drobnoustr tlenowych i beztlenowych: bakterii grzybów promieniowców. Ze względu na różnorodność hemiceluloz nie ma enzymów hemolitycznych.

Ligniny obejmuje się związki występujących w znacznych ilości w roślinach które są polimerami prierscieni aromatycznych zawierających grupy metoksylowi OCH3

Najprostsze składniki lignin wanilina główny składnik drzew iglastych składnik drzew liściastych, aldehyd syryngowy w ligninie drzew liściastych, p(para) -benzaldechyd w ligninie roślin zielonych.(składnik roślin zielnych). Związki powstałe w procesie rozkładu lignin tworzą procesy humusowe. Ligniny zaczynają rozkładać grzyby niedoskonałe i podstawczaki.

13.12.2011

Krążenie azotu w przyrodzie wiązanie azotu atmosferycznego. Rozkład organicznych związków azotowych, nitryfikacja, denitryfikacja. Zbiałczenie mineralnych związków azotu (uwstecznianie azotu).

Rośliny pobierają z form mineralnych azot, najpierw mineralizacji z uwolnieniem amoniaku i jonów amoniowych do azotanów a potem podlega redukcji poprzez tlenki azotu aż do azotu do powietrza.

Gleby mają różne ilości azotu azotu znajduje się 2-5 reszta przypada na związki organiczne. Azot mineralny 2-5% organiczny 95-98

Dopływ związany z atmosfery, z nawozów mineralnych, z resztek pożniwnych, z nawozów organicznych. Ubytek wyniesiony z plonem, denitryfikacja biologiczna i chemiczna, wymyty z gleby, ulotnienie w formie amoniaku NH3

Formy azotu w glebie : organiczne (białko kwas nukleinowy, aminokwasy, mocznik, cyjanamid)

Źródła azotu dla drobnoustrojów No3- , NO2- , N2, NH4+, R-Nh2,* (* R- rodnik organiczny)

Denitryfikacja, nitryfikacja, wiążące azot atmosferyczny, wykorzystujące N wbudowany w związki organiczne: proteolityczne, amonifikatory, rozkładające kwasy nukleinowe, mocznikowe.

Wiązanie azotu atmosferycznego 1Wiązanie N2 bakterie symbiotyczne brodawkowe. Bakterie wolno żyjące azotobakter, azospirllum, clostridium, sinice.

N2+8H+8e= 2NH3+H2 (jest to redukcja azotu cząsteczkowego do dwóch cząsteczek amoniaku) SCHEMAT Bakterie wykorzystują kwas pirogronowy jako dawców protonów i neutronów jako dawcy energii, przenośniki elektronów to są enzymy z gr hygenaza przenoszone dalej prze ferredoksyna zredukowaną do nitrogenezy a energia potrzebna jest do rozerwania tego silnego potrójnego wiązania. (około 600 energii)dehydrogrneza pirogronowa, nitrogeneza

Azotobakter chroococcum, vineladi, paspali = 12-15 kgN na 1g zużytego cukru (dlaczego cukru bo bakterie potrzebują energie i bakterie szukają cukru jako źródło energii).

Clostridium 2-3 mg n?1g cukru.

Azospirillum brasilense,

Swobodnie żyjące zużywają małe ilości na budowę białka a nadmiar pozostaje w glebie z czego potem mogą korzystać żyjące rośliny lub inne bakterie.

Bakterie symbiotyczne różowa brodawka świadczy o tym że bakterie wiążą bardzo dużo azotu.

Bakterie symbiotyczne to rhizobium, bradyrhizobium, azorhizobium, sinorhizobium Frankia sp promieniowce one współżyją z roślinami motylkowymi.

Roślina broni się przed bakteriami wytwarza tkankę kalusowa i zamykają siedzą w brodawkach za tych asymilaty one dostarczają roślinie azotu do korzenia. Początkowo ta bakteria zużywa na swoje białko a resztę oddaje roślinie.

Rodzaj rhizobium leguminosatum, meliloti, Loti.

Rodz bradyrhiozobium japonicum sp u soji łubinu i seradela.

Bakterie przechodzą cykl rozwojowy azot atmosferyczny wiążą tylko w tedy gdy są w brodawkach w formie wolnej nie wiążą tylko w symbiozie z rośliną.

Cykl rozwojowy rhizobium sp a. jednorodne pałeczki rozwijają się w glebi na podłożach sztucznych b. pałeczki z granulowaną plazmą c. drobne ruchliwe pałeczki wnikające do tkanki roślinnej. D bakterioidy w początkowym okresie rozwoju e bakterioidy ze zróżnicowanym wnętrzem w czasie rozpadu. F. ciałka chromatonowe uwalniane z komórek bakterioidów.

Wolny azot wiążą w brodawkach bakterioidy.

Etapy symbiozy wniknięcie przez włośniki do przestrzeni międzykomórkowych. Nić infekcyjna, wniknięcie do komórek korzeni tworzenie brodawek. Namnażanie się Rhizobium w brodawce. Tworzenie bakterioidów, błony kopertowe, aktywna symbioza, Degeneracja i rozpad brodawek. ( najwięcej asymilatów dostarcza podczas kwitnienia i w tedy bakterie wytwarzają dużo azotu, potem gdy powstają nasiona tam magazynowane są asymilaty. Po rozpadzie brodawek jako wolne bakterie zostają w glebie i już azotu nie wiążą).

Gleby które są bogate w gleby mineralne to nie sprzyjają wiązaniu azotu przez bakterie, i one nie chcą wchodzić w symbiozę z roślinami. Bo mają łatwo dostępny azot)

Formy wolne f. wegetatywna. Formy bakterioidalne aktywność(zawsze te bakterie wytworzą jeśli są aktywne albo mało gdy są nie aktywne), wirulencja. (zdolność do szybkiego zakarzania rośliny i intensywnego wytworzenia brodawki i namnażania się na korzeniach. Są one szybsze a nie aż tak aktywne)

Nitragina nawożenie azotem. Dawki startowe dodatni większe ilości ujemny.

Po roślinach motylkowatych jest większy plon i lepszy. Bo korzenie są ich bogate w azot.

Przemiany związków organicznych azotu. Mineralizacja azotu organicznego. Najwięcej w formie organicznej azotu trafia w formie białka. Drobnoustroje które mają zdolność do produkcji enzymów wydziela enzymy należące do hydrolaz nazwane proteazy na drodze proteolizy przy udziale proteaz (enzymy produkowane poza komórkę na zewnątrz) białko poprzez peptony są cięte na krótsze peptydy aż do aminokwasów w procesie proteolizy. Z aminokwasów roślina nie skorzysta bo to jeszcze forma organiczna inne drobnoustroje są w stanie wydzielić inne enzymy. Aminokwasy rozkładane są w procesie amonifikacji (dezaminacji) zawsze w tym procesie powstaje amoniak. Zależy też czy zachodzi w warunkach tlenowych czy bez tlenowych. Produkty organiczne przejściowe powstają w warunkach przejściowych lub beztlenowych (śmierdzi).

Dezaminacja oksydatywna wzór: a) R.(HNH2COOH+1/2 02—R.CO.COOH+NH3

Dezaminacja oksydatywna z dekarboksylacją WZÓR: b) R.( HNH2COOH+O2---R.COOH.COOH+NH3

Hydrolityczne

Hydrolityczne z dekarboksylacją

Warunki tlenowe powstają keto kwasy, kw tłuszczowe, hydroksytłuszczowe, alkohole.

Dezaminacja redukcyjna

Redukcyjna z dekarboksylacją

Oksydoredukcja

Warunki beztlenowe powstają kw tłuszczowe, węglowodory, keto kwasy

Kwasy nukleinowe) bakterie rozbijają kw nukleinowy do mononukleoidów a te rozbijają się do zasad aminokwasów mocznik kwasy organiczne

Mocznik jest rozkładany przez b mocznikowe przy udziale enzymu ureaza. Z niego też zawsze uwalniany jest amoniak.

Mocznik - ureaza Co(NH2)2+H2N COONH4 (KARBINIAN AMONU)

H2N*COONH4+H20--- (NH4)2CO3) (NH4)2CO3—2H3+CO2+H20

Karbaminian amonu

Kwas moczowy mocznik +kw winowy

Kwas hipurowy +H2O = kw benzoesowy + glikol

Bakterie mocznikowe to bacillus pasteurii. Micrococcus ureae, sporosarcina ureae

Aminofikacja w wyniku rozkładu kwasów nukleinowych kw nukleino

ALosy NH3 I NH4+

Nitryfikacja Nh3 no2 no3- +energia

I faza nitrosofikacja Nitroso monas coccus, cystis, Spira bezwzględne tlenowce, chemolitrofy.

Nh3 HO Nh2

Azotany są głębiej wymywane.

Losy azotanów w glebie asym. Rośliny

Denitryfikacja częściowa do NO2 - , NH3 liczne drobnoustroje war wzgl beztlenowe. Całkowita właściwa do N2oi N2 proces bardzo szkodliwy war bezwzględnie beztlenowe

Nieliczne drobnoustroje pseudomonas denitryficans , bacillus, spirllum heterotrofy, chemolitotrofy micrococcus denitryficans, thiobacillus denitryficans.

Denitryfikacja prowadzi do strat w glebie, sprzyjają jej warunki beztlenowe, obecność No3- , obecność materii organicznej . zakwaszenie gleby organiczna denitryfikacja.

Fosfor

Obumarłe cząstki roślin i zwierząt one zawierają fosfor w fitynie, fosfolipidach, nukleoproteidy, kwasy nukleinowe, fosforowane cukry,

w związkach organicznych fosfor występuje w formie utlenionej. Na ogólną pule fosforu znajdującego się w glebie od 25-80% występuje w związkach organicznych. P- glebowe występują w związkach organicznych

C: N:P = 100:10:1 fityna fosfolipidy, nukleoproteidy, fosforyzowane cukry nukleoproteiny są rozkładane przez enzymy które są wytwarzane przez grzyby korzenie roślin fosfatazy uwalniają z nukleoorganiznmów.

Rozkłada kw nukleinowych przebiega szybko. Fityna jest wolno rozkładana, a proces rozkładu zachodzi dzięki zdolnością mikroorganizmów do produkowania fitazy dzięki enzymom fitazy. Mineralizacją fosforu zachodzi proces z białczania fosforu zależy od ilościowego stosunku węgla do fosforu wysoki większy od 100 to fosfor jest wychwytywany przez drobno i wbudowany w ich ciało jeśli niski mniejszy od 100 to nast. Procesy uwalniania fosforu mineralnego ze związków organicznych. W glebie znajdują się także nie organiczne (mineralne) głównie występuje w minerałach skałotwórczych w postaci związków nie rozpuszczalnych w wodzie niedostępny rośliną i drobnoustroją. (dużo w apatycie, 3zasadowy fosforan wapnia,) te związki najczęściej pozostają rozpuszczone przez kwasy produkowane przez drobnoustroje (cukry przemieniają w kwasy ) jak przechodzą w kwaśne fosforany.

Możemy wyróżnić 3gr drobnoustrojów biorących udział w przemianie fosforu

Mineralizatory fosforu organicznego. Rozpuszczające fosforany, asymilatory fosforu.

Siarka

Cykl krążenia w przyrodzie podobny do azotu. Rośliny pobierają w formie siarczanu z gleby a zwierzęta wykorzystują siarke z roślin po śmierci to wszystko umiera i mogą być utleniane lub redukowane na drodze enzymatycznej przez różne drobnoustroje podstawowymi związkami organicznymi zawierającymi siarkę są aminokwasy. Cysteina cystyna metionina, glukozydy merkaptany, tiomocznik.

Mogą powstawać siarczany do produkcji z zredukowanych związków natomiast utlenianie tej siarki zredukowanej jest charakterystyczna dla 4 gr drobnoustrojów

Utlanianie s- nieorganiczne

Samożywne bakterie z rodzaju thiobacillus glebowe, barwne nitkowe bakterie siarkowe Baggietoa, thiotrix, , bakterie fotosyntezujące, nieliczne bakterie cudzożywne promieniowce i grzyby.

Utlenione formy siarki do siarczanów mogą być w warunkach beztlenowych redukowane znów do siarkowodoru. W glebach bogatych w siarkę a zalanych wodą ta redukcja będzie gwałtownie postępowała.

Wyróżniamy 4 gr drobnoustr

Mineralizatory organicznych połączeń siarki. Utleniające siarkę i siarkowodór. Redukujące siarczany, asymilizatory związków siarki.

Potas wchodzi w reakcje z organiczną frakcją gleby. Dużo w skałach i minerałach (ortoklaz, glaukonit). Drobnoustroje dzięki zdolnością do wytwarzania kwasów mogą potas uwalniać do form dostępnych do roślin są to bakterie krzemionkowe.

W roztworze glebowym, w kompleksie sorpcyjnym minerałów ilastych, w połączeniach z organiczną frakcją gleby. W minerałach skałotwórczych i skład

Żelazo może być utleniane 2 wart do 3 wartościowego przez bakterie żelazowe mogą także redukować. Utleniając przyczyniają się do zapychania drenów.

Nawozy

Nawóz zielony to jedna rośliny przyorane szybko podlegają rozkładowi są to rośliny motylkowate bo w azot wzbogacają glebę,

Obornik- to mieszanina moczu kału zwierząt gospodarskich ze ściółką kał zawiera głównie bakterie do kilkunastu miliardów w gramie głównie bakterie jelitowe przystosowane do życia w ograniczonym dostępie tlenu albo termofile mocz zasadniczo jest sterylny a mocz składa się z mocznika z kwasu moczowego i kwas hipurowy. Ściółka może to być słoma trociny torf, w zależności od tego co stanowi ściułke dominują różne gr słoma bakterie rozkładające błonnik, rozkładające celulozę ligniny, dominują bakterie, trociny dominują grzyby, bardzo długo się rozkładają, torf- dominują tam promieniowce,

Nawoź zielony obornik kompost gnojówka gnojowica= nawozy organiczne

Obornik po wyrzuceniu z obornika morze dojrzewać na pryzmach na 2Sposoby dojrzewania obornika na gorąco w warunkach tlenowych(dochodzi do ubytku masy pryzma bardzo mocno się zmniejszy początkowo rozwija się mikroflora tlenowa, uwalnianie wody co2 a także amoniaku, straty masy organicznej do 30-50%, ale będzie szybkie zagrzewanie obornika temp obornika będzie sięgała 60-70C bakterie mezofile będą ginęły a będą rozwijały się termofile, ta masa będzie ubijała się będą pogarszały się warunki tlenowe, dalszy proces będzie zachodził przy ograniczonym dostępie tlenu będą się wytwarzały związki fenolowe dalej będzie to rozkładane w glebie), na zimno w warunkach beztlenowych (bezpośrednio po wyrzuceniu z obory ubija się go i stwarza warunki beztlenowe nie następuje szybki rozkład i nie ma takich ubytków nie zagrzewa się dominują fermentacje nad mineralizacją. Powoduje to mniejsze straty węgla i azotu nagromadzają się niepożądane produkty rozkładu głównie kwasy. Nie jest dobry substrat do humifikacji, najlepiej w niezupełnie tlenowych i nie zupełnie beztlenowych)

Procesy dojrzewania obornika powinien być prowadzony tak aby został obniżony stosunek c;n z ograniczeniem straty materii organicznej czyli węgla i azotu. Nagromadzone zostały takie produkty rozkładu ściółki i odchodów zwierzęcych które byłyby dobrymi substratami dla procesów właściwej humifikacji.

Przebieg procesów mikrobiologicznych podczas dojrzewania obornika zależy od składu chemicznego odchodów i ich wilgotności co zależy od rodzaju zwierząt. Rodzaju składu chemicznego ściółki i wniesionego z nią zespołu mikroflory. Stosunku ilościowego ściółki do odchodów co sprawdza się do wartości stosunku C:N 1:30 najlepszy. wilgotność obornika użytego do składowania. Stopnia ubycia dojrzewającego obornika.

W całkowicie dojrzałym oborniku stosunku c;n wynosi 15 powinien zawsze być mniejszy od 20 świadczy to o przerobieniu go na swoisty rodzaj substancji humusowych

Dojrzały obornik ma konsystencje mazistą jest koloru brunatnego prawie całkowicie pozbawiona jest drobnoustrojów (goiną podczas sterylizacji podwyższonej temperatury) nie zachodzą dalsze enzymatyczne procesy dalszym przemianą ulega po wprowadzeniu do gleby.

Komposty-Równie dobre są komposty to materiał roślinny plus resztki odpady np. makulatura trawy chwasty opadłe liście osady ściekowe. Co jakiś czas trzeba go przewracać. Liczna mikroflora rozkładająca błonnik

Prawidłowy przebieg kompostowania zależy od wilgotności poniżej 40% proces zachodzi wolno powyżej 60% powoduje że są warunki beztlenowe następuje zakwaszenie procesy gnilne i brzydki zapach. Natlenienia w celu dotlenienia należy przerzucać dół na górę góra na dół temp początkowa taka jak otoczenia potem wzrasta po kilku dniach następuje zagrzewanie dopiero potem stopniowo spada. Rozdrobnienia materiału przyspiesza rozkład, stosunek c:n główny czynnik decydujący o jakości kompostu. C:N ok. 30 w granicach 25-35 stosunek mniejszy od 25 amoniaku, a większy przedłuża czas kompostowania. Używamy odpadki kuchenne, liście suche pierze odchody drobiu

Początkowo są procesy tlenowe przy temp 60-70 giną mezofile a tworzą się termofile.

Gnojówka-Składa się głównie z moczu zwierząt w skład którego wchodzą mocznik kwas moczowy kwas hipurowy. Rozkładane przez bakterie mocznikowe zawiera wiele biologicznie czynnych jonów hormony zwierzęce witaminy b1 b6

Mocz zwierzęcy zawiera 1-2,5 %N wartość gnojówki n= 0,1-0,8, K2O 0,2-1%, P śladowe ilości zależy od wieku od warunków przechowywania od stanu zdrowia zwierząt

Gnojowica -Mieszanina kału moczu i wody poddana fermentacji mikrobiologicznej zawiera ona 0,1-0,4N, 0,2-0,5K2o, 0,03-0,05 P2O5

10.01.2012

Fermentacja beztlenowy rozkład cukrów. Są również fermentacje zachodzące w warunkach tlenowych.

Fermentacja cukrów do kw mlekowego ma duże znaczenie w przetwórstwie do konserwującego działania kw mlekowego do podnoszenia wartości pokarmowej, podnoszenia produktów warunków smakowych.

Fermentacja mlekowa dzielimy na właściwą i rzekomą, przy czym wł wyróżnia się homofermentacje i hetero fermentacje- rozkład cukru do kwasu mlekowego.

Homofermentacja gdzie cukier przerobiony jest na kwas mlekowy wydajność fermentacji mlekowej wynosi 100% ale w praktyce zawsze jest niższa i nie powinna być niższa niż 90% jeśli ona mieści się w granicach 90 95 jest w tedy hetero fermentacja. Homo fermentacja na pewno zachodzi w mleku hetero fermentacja zachodzi przy kiszeniu produktów roślinnych. Jeśli spada poniżej 90% jest to rzekoma fermentacja cukier przerobiony jest na kw mlekowy jako jeden z wielu produktów ubocznych.

Fermentacja rzekoma przykładem nietypowej fermentacji mlekowej jest beztlenowa

Wł rodziny Lacctobacillaceae nie tworzą przetrwalników są gram dodatnie nie posiadają zdolności ruchu, wytwarzają z cukrów prawie wyłącznie kwas mlekowy, są względnymi beztlenowcami, nie wytwarzają katalazy enzymu rozszczepiającego nadtlenek wodoru na tle cząsteczkowy i wodę.

Formy kuliste są mezofilami o optymalnej temp ok. 25C część form ziarniaki też należą do mezofili ale optimum ok. 35C większość tych pałeczkowatych to termofile pałęczki 50C

Właściwa fermentacja mlekowa mleko jest dobrą pożywką dla rozwoju drobnoustrojów.

Lactobacillacae streptococcus Lactis treptococcus cremoris

Kazeina wapnia +kw mlekowy= mleczan wapnia +kw kazeinowy

Laktoza= glukoza +galaktoza

Fermentacja podłoża roślinnego zachodzi ona w procesach kiszenia kapusty ogórków czy kiszenia pasz. Powstający kwas mlekowy obniża pH tego materiału do ok. 4pH co stanowi 1%kwasu mlekowego. Takie pH hamuje rozwój innej mikroflory.

Aby uzyskać dobrą kiszonkę musi być odpowiednia ilość cukru w materiale roślinnym. I w tedy nie będzie to czynnik konserwujących, ten materiał musi być odpowiednio rozdrobniony i dostęp bakterii musi być do soków. Odpowiednia mieszanka surowców. Odpowiednie rozdrobnienie, należy ubić i ugniecenie masy roślinnej i odcięcie jej dostępu powietrza. Minimum cukrowe to odpowiednia ilość cukru aby przeprowadzić fermentacje mlekową odpowiednią do procesu kiszenia.

Trzy okresy procesu kiszenia 1 zaczyna się powolny rozwój różnych gr drobnoustrojów 1 do kilku dni

2. bardzo silny rozwój bakterii fermentacji mlekowej a wytworzony przez nie kw mlekowy hamuje rozwój innych bakterii kilka do kilkunastu dni. 3 faza dojrzewania która charakteryzuje się maksymalnym dla danej kiszonki pH i stopniowym zamieraniem bakterii fermentacji mlekowej

Związki organiczne i białkowe ulegają niewielkim zmianą cukry są jedynie przefermentowane na kw mlekowy. Produkty uboczne powodują że kiszonka nabiera kożyści smakowych i dietetycznych, beztlenowe warunki sprzyjają rozwojowi bakterii fermentacji mlekowej.

(np. kukurydza lucerna słonecznik)

W warunkach tlenowych prowadzi do ogromnych ubytków masy roślinnej.

Także antybiotyki są produkowane przez drobnoustroje.

Do fermentacji alkoholowej należą drożdże właściwe a także niektóre niby drożdże, zwykle w przemyśle używane są drożdże szlachetne. Rasy hodowlane poszczególne rasy różnią się cechami rozwojowymi i biochemicznego. One decydują o przebiegu fermentacji, wydajności a także o jakośći produktu końcowego. W gorzelnictwie rasy szybko fermentujące o znacznej wydajności alkoholu z jednostki cukru. Rasy drożdży do produkcji wina powinny mieć zdolność wytwarzania ubocznych produktów o przyjemnym pod względem smaku i zapachu właściwościach.

Wydajność tego procesu nazywamy wagową ilość produktu końcowego wyrożona w procentach do produktu wyjściowego

Cukier (wyjściowy) alkohol etylowy (końcowy)

Zastosowanie fermentacji alkoholowej w gorzelnictwie( składa się z 2 etapów surowiec ziemniaki melasa cukier drzewny ługi posulfitowe uboczny produkt w chemicznym przetwórstwie drewna proces produkcyjny składa się z 2 etapów fermentacyjny, czysto technologiczny. ) winiarstwie(wino to produkt fermentacji alkoholowej podłoża sporządzonego z soków owocowych zawierających dużą ilość cukrów- moszcz Saccharomyces ellipsoideus wino ulega klarowaniu dzięki wytracania się barwników a także drożdży. Ważną role spełnia okres dojrzewania powinien być długi wina nabierają walorów smakowych zwłaszcza winogrona bo mają wysoką zawartość cukru nawet do 25 % a także mała zawartość kwasów ok. 0,7% przy produkcji win z innych owoców należy je docukrzać) browarnictwie. ( Piwo uzyskuje się ze specjalnego podłoża jakim jest brzęczka jęczmienna.

Dział produkcji alkoholi nisko alkoholowych. Brzęczke sporządza się ze słodu jęczmiennego do wyrobu słodu używa się jęczmienia browarnego oznaczającego się niską zawartością białka do 9%. Jęczmień o dużej zawartości białaka daje piwo trudno klarujące. Do fermentacji używa się czystych kultur drożdży Saccharomyces cerevisiaee. Saccharomyces carisbergensis. )

Fermentacja octowa jest fermentacją tlenową utlenienie alkoholu etylowego do kwasu octowego KAROLINA. Teoretyczna wydajność wynosi 130% jednak praktyczna jest niższa ze względu na straty, spowodowane ulatnianiem się alkoholu, bakterie w końcowej fazie łatwo utleniają kwas octowy do CO2 i H2O dalsze straty ulatnianiem kwasu octowego, bakterie fermentacji octowej w przemyśle fermentacyjnym są szkodliwe, łatwo rozwijają się na zacierach browarniczych na brzeczkach, sposobem eliminacji jest stworzenie całkowicie warunków beztlenowych.

Fermentacje tą wykorzystuje się do produkcji octów konsumpcyjnych metoda orleańska surowcem są wina gronowe szybka surowcem jest roztwór C2H5OH. Z wina jest najlepszym gatunkiem octów konsumpcyjnych.

Fermentacja masłowa

Fermentacja masłowa przeprowadzają bakterie mezofile o temp rozwoju ok. 35% przetrwalnikowymi.

Estry kwasu masłowego przy olejkach.

---