Нитрификация и микроорганизми, които я извършват. Групи нитрификатори

Амонякът, образуван в почвата, оборския тор и водата по време на разлагането на органичната материя, доста бързо се окислява до азотна и след това азотна киселина. Този процес се нарича нитрификация.

До средата на 19 век, по-точно, преди трудовете на Л. Пастьор, явлението образуване на нитрати се обясняваше като химическа реакция на окисляване на амоняка с атмосферен кислород и се приемаше, че почвата играе ролята на ролята на химически катализатор. Л. Пастьор предполага, че образуването на нитрати е микробиологичен процес. Първото експериментално доказателство за това предположение е получено от Т. Шлезинг и А. Мунц през 1879 г. Тези изследователи прекарват отпадни води през дълъг стълб от пясък и CaCO3. По време на филтрирането амонякът постепенно изчезва и се появяват нитрати. Загряването на колоната или добавянето на антисептици спира окисляването на амоняка.

Въпреки това, нито споменатите по-горе изследователи, нито микробиолозите, които продължиха да изучават нитрификацията, не успяха да изолират култури от причинители на нитрификация. Само през 1890-1892г. SN Vinogradskiy, използвайки специална техника, изолира чисти култури от нитрификатори. SN Vinogradskiy направи предположението, че нитрифициращите бактерии не растат върху конвенционални хранителни среди, съдържащи органична материя. Това беше съвсем правилно и обясняваше неуспехите на неговите предшественици. Оказа се, че нитрификаторите са хемолитоавтотрофи, много чувствителни към наличието на органични съединения в средата. Тези микроорганизми бяха изолирани с помощта на минерална хранителна среда.

С. Н. Виноградски установи, че има две групи нитрификатори - едната група окислява амоняка до азотна киселина (NH4 + → NO2-) - първата фаза на нитрификация, другата окислява азотната киселина до азотна киселина (NO2- → NO3-) - втората фаза на нитрификация.

Бактериите от двете групи в момента принадлежат към семейство Nitrobacteriaceae. Те са едноклетъчни грам-отрицателни бактерии. Сред нитрифициращите бактерии има видове с много различна морфология - пръчковидни, елипсоидни, сферични, извити и лопатки, плеоморфни. Размерите на клетките на различните видове Nitrobacteriaceae варират от 0,3 до 1 µm на ширина и от 1 до 6,5 µm на дължина. Има подвижни и неподвижни форми с полярно, субполярно и перитрихиално бичуване. Размножават се основно чрез делене, с изключение на Nitrobacter, който се размножава чрез пъпкуване. Почти всички нитрификатори имат добре развита система от интрацитоплазмени мембрани, значително различни по форма и местоположение в клетки от различен тип. Тези мембрани са подобни на тези на фотосинтезиращите лилави бактерии.

Бактериите в първата фаза на нитрификация са представени от пет рода: Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus и Nitrosovibrio. Единственият микроорганизъм, проучен подробно досега, е Nitrosomonas europaea.

Nitrosomonas са къси овални пръчици с размери 0,8 - 1X1-2 микрона. В течната култура Nitrosomonas преминава през няколко етапа на развитие. Двете основни са представени от подвижна форма и неподвижни зооглеи. Подвижната форма има субполярен флагел или сноп флагели. В допълнение към Nitrosomonas са описани представители на други родове бактерии, които причиняват първата фаза на нитрификация.

Втората фаза на нитрификация се осъществява от представители на родовете Nitrobacter, Nitrospira и Nitrococcus. Най-голям брой изследвания са проведени с Nitrobacter winogradskii, но са описани и други видове (Nitrobacter agilis и др.).

Nitrobacter са удължени, клиновидни или крушовидни, с по-тесен край, често огънат в клюн. Според проучванията на GA Zavarzin, размножаването на Nitrobacter става чрез пъпкуване, а дъщерната клетка обикновено е подвижна, тъй като има един странично разположен флагел. Известно е редуването в цикъла на развитие на подвижния и неподвижния стадий. Описани са и други бактерии, които причиняват втората фаза на нитрификация.

Нитрифициращите бактерии обикновено се култивират в проста минерална среда, съдържаща амоняк или нитрити (окисляеми субстрати) и въглероден диоксид (основният източник на въглерод). Тези организми използват амоняк, хидроксиламин и нитрити като източници на азот.

Нитрифициращите бактерии се развиват при рН 6-8,6; оптималното рН е 7,5-8. При pH под 6 и над 9,2 тези бактерии не се развиват. Оптималната температура за развитие на нитрификатори е 25-30 ° C. Изследването на съотношението на различни щамове Nitrosomonas europaea към температурата показа, че някои от тях имат оптимум на развитие при 26 ° C или около 40 ° C, докато други могат да растат доста бързо при 4 ° C.

Нитрификаторите са задължителни аероби. С помощта на кислород те окисляват амоняка до азотна киселина (първа фаза на нитрификация):

NH4 ++ 11 / 22O2 → NO2- + H2O + 2H +

И след това азотна киселина към азотна (втора фаза на нитрификация):

NO2- + 1 / 2O2 → NO3-

Предполага се, че процесът на нитрификация протича на няколко етапа. Първият продукт от окисляването на амоняка е хидроксил, който след това се превръща в нитроксил (NOH) или пероксонитрит (ONOOH), който от своя страна се превръща допълнително в нитрит или нитрит и нитрат.

Нитроксилът, подобно на хидроксиламин, очевидно може да димеризира до хипонитрит или да се превърне в азотен оксид N2O, страничен продукт от процеса на нитрификация.

В допълнение към първата реакция (образуването на хидроксиламин от амоний), всички последващи трансформации са придружени от синтеза на високоенергийни връзки под формата на АТФ, които са необходими на клетките на микроорганизмите за свързване на CO2 и други биосинтетични процеси.

Фиксирането на CO2 чрез нитрификатори се осъществява чрез цикъла на редуциращия пентозофосфат или цикъла на Калвин. В резултат на фиксирането на въглеродния диоксид се образуват не само въглехидрати, но и други важни за бактериите съединения - протеини, нуклеинови киселини, мазнини и др.

Според идеите, съществували доскоро, нитрифициращите бактерии са класифицирани като задължителни хемолитоавтотрофи.

Сега са получени данни, които показват способността на нитрифициращите бактерии да използват някои органични вещества. По този начин се забелязва стимулиращ ефект върху растежа на Nitrobacter в присъствието на дрождев автолизат нитрит, пиридоксин, глутаминова киселина и серин. Поради това се предполага, че нитрифициращите бактерии имат способността да преминават от автотрофно към хетеротрофно хранене. Нитрифициращите бактерии обаче не се развиват на конвенционални хранителни среди, тъй като голямо количество лесно усвоими органични вещества, съдържащи се в такива среди, забавя тяхното развитие.

Отрицателното отношение на тези бактерии към органичната материя в лабораторни условия, изглежда, противоречи на естествената им среда. Известно е, че нитрифициращите бактерии се развиват добре, например в черна почва, оборски тор, компост, тоест на места, където има много органична материя.

Това противоречие обаче може лесно да бъде премахнато чрез сравняване на количеството лесно окисляващ се въглерод в почвата с концентрациите на органична материя, която нитрификаторите могат да издържат в културите. , а усвоимите водоразтворими органични вещества съставляват не повече от 0,1% от общия брой въглерод. Следователно нитрификаторите не срещат големи количества лесно усвоими органични вещества в почвата.

Стадирането на процеса на нитрификация е типичен пример за така наречената метабиоза, тоест този вид трофични връзки на микробите, когато един след друг се развива микроорганизъм върху отпадъците от своята жизнена дейност. Доказано е, че амонякът, отпадъчен продукт на амонифициращи бактерии, се използва от Nitrosomonas, а образуваните от последните нитрити служат като източник на живот за Nitrobacter.

Възниква въпросът за значението на нитрификацията за селското стопанство. Натрупването на нитрати протича с неравна интензивност в различните почви. Този процес обаче е пряко зависим от плодородието на почвата. Колкото по-богата е почвата, толкова повече азотна киселина може да натрупа. Съществува метод за определяне на наличния за растенията азот в почвата според показанията на нейната способност за нитрификация. Следователно скоростта на нитрификация може да се използва за характеризиране на агрономичните свойства на почвата.

В същото време по време на нитрификацията само едно хранително вещество за растенията, амонякът, се превръща в друга форма - азотна киселина. Нитратите обаче имат някои нежелани свойства. Докато амониевият йон се абсорбира от почвата, солите на азотната киселина лесно се отмиват от нея. Освен това нитратите могат да бъдат намалени в резултат на денитрификация до N2, което също изчерпва азотния резерв на почвата. Всичко това значително намалява степента на използване на нитратите от растенията. В растителния организъм солите на азотната киселина, когато се използват за синтез, трябва да бъдат намалени, което се изразходва за енергия. Амоният се използва директно. В тази връзка се поставя въпросът за подходи за изкуствено намаляване на интензивността на процеса на нитрификация чрез използване на специфични инхибитори, потискащи дейността на бактериите – нитрификатори и безвредни за други организми.

Трябва да се отбележи, че някои хетеротрофни микроорганизми са способни да нитрифицират. Хетеротрофните нитрификатори включват бактерии от родовете Pseudomonas, Arthrobacter, Corynebacterium, Nocardia и някои гъби от родовете Fusarium, Aspergillus, Penicillium, Cladosporium. Установено е, че Arthrobacter sp. окислява амоняка в присъствието на органични субстрати с образуването на хидроксиламин, а след това нитрит и нитрат.

Някои бактерии са способни да причинят нитрификация на азотсъдържащи органични вещества като амиди, амини, хидроксамови киселини, нитро съединения (алифатни и ароматни), оксими и др.

Хетеротрофната нитрификация протича естествено (в почви, водни тела и други субстрати). Може да придобие доминиращо значение, особено при нетипични условия (например при високо съдържание на органични С- и N-съединения в алкални почви и др.). Хетеротрофните микроорганизми допринасят не само за окисляването на азота при тези нетипични условия, но също така могат да причинят образуването и натрупването на токсични вещества; вещества с канцерогенно и мутагенно действие, както и съединения с химиотерапевтично действие. Поради факта, че някои от тези съединения са вредни за хората и животните дори при относително ниски концентрации, тяхното образуване in vivo трябва да бъде внимателно проучено.

). За първи път чисти култури от тези бактерии са получени от С. Н. Виноградски през 1892 г., който установява тяхната хемолитоавтотрофна природа. В IX издание на Ръководството за бактерии на Bergi всички нитрифициращи бактерии са разделени на семейство Nitrobacteraceae и разделени на две групи в зависимост от това коя фаза на процеса извършват. Първата фаза - окисляването на амониеви соли до соли на азотна киселина (нитрити) - се извършва от амониево-окисляващи бактерии (родове Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus и др.):

NH4 + + 1,5O2 се превръща в NO2- + H2O + 2H +

NO2- + 1/2 * O2 се превръща в NO3-

Групата нитрифициращи бактерии е представена от грам-отрицателни организми, различаващи се по формата и размера на клетките, методите на размножаване, вида на бичеване на подвижните форми, характеристиките на клетъчната структура, моларното съдържание на GC-бази в ДНК, и начини на съществуване.

Всички нитрифициращи бактерии са задължителни аероби; някои видове са микроаерофили. Повечето са задължителни автотрофи, чийто растеж се инхибира от органични съединения в концентрации, общи за хетеротрофите. С помощта на 14C съединения е показано, че задължителните хемолитоавтотрофи могат да включват някои органични вещества в състава на клетките, но в много ограничена степен. Основният източник на въглерод остава CO2, чието усвояване се извършва в редуциращия пентозо-фосфатен цикъл. Само няколко щама Nitrobacter са показали способността да растат бавно в среда с органични съединения като източник на въглерод и енергия.

Процесът на нитрификация е локализиран върху цитоплазмената и интрацитоплазмената мембрана. Предхожда се от абсорбцията на NH4+ и пренасянето му през CPM с помощта на мед-съдържаща транслоказа. Когато амонякът се окисли до нитрит, азотният атом губи 6 електрона. Предполага се, че на първия етап амонякът се окислява до хидроксиламин с помощта на монооксигеназа, която катализира добавянето на 1 O2 атом към амонячната молекула; вторият вероятно взаимодейства с NAD * H2, което води до образуването на H2O:

NH3 + O2 + OVER * H2 преминава към NH2OH + H2O + OVER +

NH2OH + О2 преминава в NO2- + Н2О + Н +

Електроните от NH2OH навлизат в дихателната верига на ниво цитохром с и след това в терминалната оксидаза. Транспортът им е придружен от пренасяне на 2 протона през мембраната, което води до създаване на протонен градиент и синтеза на АТФ. Хидроксиламинът в тази реакция вероятно ще остане свързан с ензима.

Втората фаза на нитрификация е придружена от загуба на 2 електрона. Окислението на нитрит до нитрат, катализирано от съдържащия молибден ензим нитрит оксидаза, се локализира от вътрешната страна на CPM и протича по следния начин:

NO2- + H2O се трансформира в NO3- + 2H + 2e

Електроните влизат в цитохром а1 и през цитохром с в терминалната оксидаза аа3, където се приемат от молекулния кислород (фиг. 98, Б). В този случай се осъществява 2H + трансфер през мембраната. Потокът на електрони от NO2- към O2 се осъществява с участието на много къс сегмент от дихателната верига. Тъй като Eo на двойката NO2 / NO3– е +420 mV, редуциращият агент се образува в процеса на зависим от енергията обратен трансфер на електрони. Високото натоварване на крайната част на дихателната верига обяснява високото съдържание на цитохроми с и а в нитрифициращите бактерии.

Много хемоорганохетеротрофни бактерии, принадлежащи към родовете Arthrobacter, Flavobacterium, Xanthomonas, Pseudomonas и други, са способни да окисляват амоняк, хидроксиламин и други редуцирани азотни съединения до нитрити или нитрати. Процесът на нитрификация на тези организми обаче не води до получаване на енергия от тях. Изследването на природата на този процес, наречен хетеротрофна нитрификация, показа, че вероятно той е свързан с разрушаването на

Всички живи същества се нуждаят от храна. За някои източникът на енергия е слънчевата светлина, други използват химични реакции за тази цел, а трети получават храна от първите две групи. Първата група включва всички растения, представителите на втората са нитрифициращи бактерии, третата група включва всички животни, включително вас и мен.

Всички зелени растения и много бактерии могат сами да произвеждат органични хранителни вещества от неорганични (вода, въглероден диоксид и др.). Тази група живи организми се наричат ​​автотрофи (от латински "самохранещи се"), или производители, и е първото звено в хранителната верига.

Организмите, които получават енергия от слънчевата светлина по време на фотосинтезата, се наричат ​​фототрофи. Нитрифициращите бактерии принадлежат към групата на микроорганизмите, които използват енергията на химичните реакции на окисление като източник на хранене. Такива организми се наричат ​​хемотрофи.

Нитрифициращите бактерии (хемотрофи) не усвояват органични вещества в почвата или водата. Напротив, те синтезират строителния материал, за да създадат жива клетка.

Веществата, получени от нитрифициращите бактерии от почвата и водата, се окисляват и получената енергия се използва за синтезиране на сложни органични молекули от вода и въглероден диоксид. Това е така нареченият процес на хемосинтеза.

Хемосинтетичните организми, както всички автотрофи, се справят без необходимите хранителни вещества отвън, те ги произвеждат сами. Въпреки това, за разлика от зелените растения, нитрифициращите бактерии дори не се нуждаят от слънчева светлина, за да се хранят.

Има организми, които използват електричество за генериране на енергия. Наскоро група японски учени публикуваха резултатите от изследване на бактерии, живеещи в близост до дълбоководни горещи извори. Когато водният поток се трие в скалните издатини на дъното, се образува слаб електричен заряд, който се използва от изследваните бактерии за получаване на храна.

Какво е необходимо за храненето на растенията?

Нитрифициращите бактерии, обитаващи почвата чрез окисляване, разлагат амоняка, който се образува от разпад на органична материя до азотна киселина. Други бактерии окисляват (добавят кислород с освобождаването на енергия) азотната киселина до азотна киселина. От своя страна и двете киселини с помощта на минерали от почвата създават соли и фосфати за хранене на растенията.

Освен това азотът, съдържащ се в околната среда, е необходим за храненето. Растенията обаче не са в състояние да го извлекат сами. На помощ идват азотфиксиращите бактерии. Те усвояват азота във въздуха и го превръщат във форма, достъпна за растителността - амониеви съединения. Азотфиксиращите нитрифициращи бактерии могат да живеят свободно в почвата (азотобактер, клостридий) или да бъдат в симбиоза с висши растения (възли).

Следващото звено в хранителната верига

Например, когато ядем растителна храна, ние директно използваме продукт, синтезиран от енергията на слънчевата светлина. С животинската храна получаваме готови органични вещества, получени от животни от растения.

Въпреки това, хетеротрофите не могат напълно да разградят получената органична храна. Винаги остават отпадъците, които от своя страна се обработват от отделна група микроорганизми.

Кой се занимава с изхвърлянето на отпадъци в природата

Бактериите и гъбите, които използват мъртвите останки от живи организми, се наричат ​​декомпозори (от латински за „възстановяване“). Те разлагат органичните остатъци чрез окисляване до неорганични и най-простите органични съединения. Редукторите се различават от другите живи същества по това, че нямат твърди несмлени остатъци.

В процеса на биологично третиране участват активно хетеротрофни и автотрофни нитрифициращи бактерии, които живеят в почвата, тиня, разлагащи се остатъци и водни тела. Те превръщат амоняка, освободен от други живи организми, заедно с отпадъчните продукти в соли на азотна киселина (нитрати). Процесът на нитрификация протича на два етапа. Първо, амонякът се окислява до нитрит, след това следващата група бактерии окислява нитритите до нитрати.

Тази група бактерии връща минерални соли в почвата и водата, които отново се използват от автотрофни производители. По този начин се затваря циркулацията на минералните компоненти в природата.

Живи биологични филтри

На практика свойствата на нитрифициращите бактерии се използват широко при проектирането на биологични филтри за аквариуми.

Аквариум с чисти стени и чиста вода, в който плуват пъстри риби, е украса за всяка стая и предмет на законна гордост за собственика. Поддържането на вашия аквариум чист не е лесно. Остатъците от храна, рибни екскременти и частици от мъртви водорасли не правят водата по-чиста.

От доста дълго време любителите на аквариума използват само механични методи за почистване. За разлика от механиката, биологичният филтър не е устройство, а определен набор от процеси, в резултат на които токсичните съединения се отстраняват от водата:

1. Амоний, съдържащ се в уреята, който при повишаване на pH на водата се превръща в по-опасния амоняк. Връзката между температурата и pH в аквариума е пряко свързана с количеството токсичен амоняк. При 20 ° C и pH 7 съдържанието на амоняк е 0,5%, а при 25 ° C и pH 8,4 - вече 10%.
2. Следващата опасност са нитритите, които се получават при окисляването на амоняка.
3. Окислението на нитрита произвежда нитрат, който също е токсичен.

Първият метод е трудоемък (кой иска да тича с кофи?), А вторият изисква определени условия - бактериите се нуждаят от храна, комфортна температура и място за живеене.

Има две групи бактерии, участващи в биологичния филтър за аквариуми – нитрифициращи бактерии (Nitrosomonas) и нитробактерии (Nitrobacter). Нитрифициращите бактерии произвеждат нитрит от амоняк, а нитробактериите правят нитрат от нитрит. Резултатът от последната реакция се използва частично от водораслите, но по-голямата част от нитратите може да бъде отстранена само чрез смяна на водата в аквариума. Никоя бактерия не може да се отърве от необходимостта да тичаш с кофи.

За да живеят бактериите удобно в аквариум, е необходима температура от 26 -27⁰C, наличието на кислород (аерация) и фотосинтеза (водни растения). Обитателите на аквариума ще им осигурят храна, а аквариумната почва ще им служи за дом.

Така микроорганизмите преработват неорганични вещества в околната среда и създават условия в почвата за хранене на растенията. Растенията от своя страна са източник на енергия за животните. На следващия етап хищните животни вземат енергия от тревопасните си събратя. Човекът, както всички висши хищници, може да получава храна както от растения, така и от животни. Остатъците от жизнената дейност на животните и растенията служат като храна за микроорганизмите, които доставят неорганични вещества. Кръгът е завършен.

Поддържането на живот и получаването на енергия е възможно в напълно различни природни условия. Възможността за възникване на нов живот в невъобразими, на пръв поглед, условия доказва колко многостранно и досега малко проучено нашето местообитание.

• Автоматичен Снимкатрофеи - енергията за синтеза на органични вещества се получава от светлина (фотосинтеза). Фототрофите включват растения и фотосинтезиращи бактерии.
• Автоматичен химиотерапиятрофи - енергията за синтеза на органични вещества се получава чрез окисляване на неорганични вещества (хемосинтеза). Например,
  • серни бактерии окисляват сероводорода до сяра,
  • железните бактерии окисляват желязото до фери,
  • нитрифициращите бактерии окисляват амоняка до азотна киселина.

Прилики и разлики между фотосинтезата и хемосинтезата

• Прилики: всичко това е пластичен обмен, органичните вещества са направени от неорганични вещества (от въглероден диоксид и вода - глюкоза).
• Разлика: енергията за синтез при фотосинтезата се взема от светлина, а при хемосинтеза - от редокс реакции.

ВНИМАНИЕ!Разликата между авто- и хетеротрофите се състои в метода за получаване на органични вещества („приготви се“ или „направи си сам“). И авто- и хетеротрофите получават енергия за жизнена дейност чрез дишане.

Сравнение на дишането и фотосинтезата

Тестове и задачи

АВТОТРОФИ
Изберете три опции. Автотрофите включват
1) спорови растения
2) форми
3) едноклетъчни водорасли
4) хемотрофни бактерии
5) вируси
6) повечето протозои

Отговор

1. Идентифицирайте два организма, които „отпадат“ от списъка на автотрофните организми, и запишете номерата, под които са посочени.
1) Обикновена амеба
2) Венерина мухоловка
3) Pinularia зелена
4) Чехъл от инфузория
5) Spirogyra

Отговор

2. Всички организми, изброени по-долу, с изключение на два, се класифицират като автотрофи според вида на храненето. Идентифицирайте два организма, които „отпадат“ от общия списък, и запишете номерата, под които са посочени.
1) хламидомонада
2) полски хвощ
3) манатарки
4) кукувица лен
5) мая

Отговор

3. Всички организми, изброени по-долу, с изключение на два, се класифицират като автотрофи според вида на храненето. Идентифицирайте два организма, които „отпадат“ от общия списък, и запишете номерата, под които са посочени.
1) сярни бактерии
2) спирогира
3) мухоморка
4) сфагнум
5) бактериофаг

Отговор

4. Всички организми, изброени по-долу, с изключение на два, се класифицират като автотрофи според вида на храненето. Идентифицирайте два организма, които „отпадат“ от общия списък, и запишете номерата, под които са посочени.
1) цианобактерии
2) амеба
3) водорасли
4) сфагнум
5) пеницил

Отговор

Отговор

Отговор

Изберете този, който е най-правилен. Кой организъм се класифицира като хетеротроф по начин на хранене?
1) хламидомонада
2) водорасли
3) пеницил
4) хлорела

Отговор

Изберете този, който е най-правилен. Гнилостните бактерии са между другото начинът, по който организмите се хранят
1) хемотрофичен
2) автотрофни
3) хетеротрофни
4) симбиотичен

Отговор

АВТОТРОФИ - ХЕТЕРОТРОФИ
1. Установете съответствие между особеността на метаболизма и групата организми, за които е характерен: 1) автотрофи, 2) хетеротрофи
А) отделяне на кислород в атмосферата
Б) използване на енергията, съдържаща се в храната, за синтезиране на АТФ
В) използване на готови органични вещества
Г) синтез на органични вещества от неорганични
E) използване на въглероден диоксид за храна

Отговор

2. Установете съответствие между характеристиките и начина на хранене на организмите: 1) автотрофни, 2) хетеротрофни. Запишете числата 1 и 2 в правилния ред.
А) въглеродният диоксид служи като източник на въглерод
Б) придружено от фотолиза на вода
В) използва се енергията на окисление на органичните вещества
Г) използва се енергията на окисление на неорганичните вещества
Д) прием на храна чрез фагоцитоза

Отговор

3. Установете съответствие между хранителните навици на един организъм и група организми: 1) автотрофи, 2) хетеротрофи. Запишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) улавяне на храна чрез фагоцитоза
Б) използват енергията, освободена при окисляването на неорганичните вещества
В) получавате храна чрез филтриране на вода
Г) синтезират органични вещества от неорганични
Г) използвайте енергията на слънчевата светлина
Д) използвайте енергията, съдържаща се в храната

Отговор

АВТОТРОФИ - ПРИМЕРИ ЗА ХЕТЕРОТРОФИ
1. Установете съответствие между примера и начина на хранене: 1) автотрофен, 2) хетеротроф. Запишете числата 1 и 2 в правилния ред.
А) цианобактерии
Б) водорасли
В) говеда тения
Г) глухарче
Д) лисица

Отговор

2. Установете съответствие между организма и вида на хранене: 1) автотрофно, 2) хетеротрофно. Запишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) Сибирски бор
Б) Ешерихия коли
В) човешка амеба
Г) пеницил
Г) полски хвощ
Д) хлорела

Отговор

3. Установете съответствие между едноклетъчните организми и вида на храненето, което е характерно за тях: 1) автотрофно, 2) хетеротрофно. Запишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) холерен вибрион
Б) железни бактерии
В) малариен плазмодий
Г) хламидомонада
Д) цианобактерии
Д) дизентерийна амеба

Отговор

4. Установете съответствие между примери и методи на хранене: 1) автотрофно, 2) хетеротрофно. Запишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) спирогира
Б) бича тения
В) полски хвощ
Г) серни бактерии
Д) зелен скакалец

Отговор

5. Установете съответствие между примери и методи на хранене: 1) автотрофно, 2) хетеротрофно. Запишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) хлорела
Б) жаба
В) шампиньони
Г) папрат
Д) водорасли

Отговор

СЪБЕРЕТЕ 6:
А) мукор
Б) нитрифициращи бактерии
В) гъба трут

ХЕМОТРОФИ
Изберете този, който е най-правилен. Кои организми превръщат енергията на окисление на неорганичните вещества във високоенергийни АТФ връзки?
1) фототрофи
2) хемотрофи
3) хетеротрофи
4) сапротрофи

Отговор

Хемосинтетичните бактерии са в състояние да получават енергия от съединенията на всички елементи освен два. Идентифицирайте два елемента, които "отпадат" от общия списък, и запишете числата, под които са посочени.
1) Азот
2) Хлор
3) желязо
4) Магнезий
5) Сяра

Отговор

ФОТОТРОФИ - ХЕМОТРОФИ
Установете съответствие между характеристиките на организмите и начина на тяхното хранене: 1) фототрофни, 2) хемотрофни. Запишете числата 1 и 2 в правилния ред.
А) използва се светлинна енергия
Б) настъпва окисление на неорганични вещества
В) реакциите протичат в тилакоидите
Г) придружено от освобождаване на кислород
Д) присъщи на водорода и нитрифициращите бактерии
E) изисква хлорофил

Отговор

Изберете този, който е най-правилен. Приликата между хемосинтезата и фотосинтезата е, че и в двата процеса
1) слънчевата енергия се използва за образуване на органична материя
2) образуването на органични вещества използва енергията, освободена при окисляването на неорганичните вещества
3) въглеродният диоксид се използва като източник на въглерод
4) в атмосферата се отделя крайният продукт - кислород

Отговор

ФОТОТРОФИ - ПРИМЕРИ ЗА ХЕМОТРОФИ
1. Установете съответствие между група организми и характерния за нея процес на преобразуване на веществата: 1) фотосинтеза, 2) хемосинтеза
А) папрати
Б) железни бактерии
В) кафяви водорасли
Г) цианобактерии
Д) зелени водорасли
Д) нитрифициращи бактерии

Отговор

2. Установете съответствие между примери и методи за хранене на живи организми: 1) фототрофни, 2) хемотрофни. Запишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) спирогира
Б) нитрифициращи бактерии
в) хлорела
Г) серни бактерии
Д) железни бактерии
Д) хлорококи

Отговор

ФОТОТРОФИ - ХЕМОТРОФИ - ХЕТЕРОТРОФИ
1. Установете съответствие между организма и начина на неговото хранене: 1) фототрофен, 2) хетеротрофен, 3) хемотрофен. Запишете числата 1, 2 и 3 в правилния ред.
А) спирогира
Б) пеницил
в) сярни бактерии
Г) цианобактерии
Г) земен червей

Отговор

2. Установете съответствие между организмите и видовете на тяхното хранене: 1) фототрофни, 2) хетеротрофни. Запишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) ламблия
Б) гъба ерго
в) хламидомонада
Г) цианобактерии
Г) сфагнум

Отговор

ФОТОСИНТЕЗА – ДИШАНЕ
1. Установете съответствие между характеристика и процес: 1) фотосинтеза, 2) гликолиза. Запишете числата 1 и 2 в правилния ред.
А) се среща в хлоропластите
Б) Синтезира се глюкоза
Б) е етап от енергийния метаболизъм
D) се среща в цитоплазмата
Д) настъпва фотолиза на водата

Отговор

2. Установете съответствие между характеристиката и жизнения процес на растението, към което принадлежи: 1-фотосинтеза, 2-дишане
1) синтезира се глюкоза
2) органичната материя се окислява
3) се отделя кислород
4) образува се въглероден диоксид
5) се среща в митохондриите
6) се придружава от поглъщане на енергия

Отговор

3. Установете съответствие между процеса и вида на метаболизма в клетката: 1) фотосинтеза, 2) енергиен метаболизъм
А) образуването на пирогроздна киселина (PVA)
Б) се среща в митохондриите
В) фотолиза на водни молекули
Г) синтез на АТФ молекули поради светлинна енергия
D) се среща в хлоропластите
E) синтеза на 38 АТФ молекули по време на разделянето на глюкозната молекула

Отговор

4. Установете съответствие между признака на живот на растенията и процеса на дишане или фотосинтеза: 1) дишане, 2) фотосинтеза
А) се извършва в клетки с хлоропласти
Б) се среща във всички клетки
Б) кислородът се абсорбира
Г) въглеродният диоксид се абсорбира
Д) органичните вещества се образуват от неорганични вещества на светлина
Д) органичната материя се окислява

Отговор

5. Установете съответствието между признаците и между процесите: 1) фотосинтеза, 2) дишане. Запишете числата 1 и 2 в правилния ред.
А) АТФ се образува в хлоропластите
Б) се среща във всички живи клетки
В) АТФ се образува в митохондриите
Г) крайни продукти - органична материя и кислород
Д) изходни вещества - въглероден диоксид и вода
Д) Освобождава се енергия

Отговор

6. Установете съответствие между процесите и техните характеристики: 1) дишане, 2) фотосинтеза. Запишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) Кислородът се абсорбира и се отделят въглероден диоксид и вода
Б) образува се органична материя
В) се среща в хлоропластите на светлина
Г) въглеродният диоксид и водата се абсорбират и се отделя кислород
Г) се среща в митохондриите на светло и на тъмно
Д) органичната материя се разгражда

Отговор

Установете съответствие между процеса, протичащ в клетката, и органоида, в който протича: 1) митохондрии, 2) хлоропласт. Запишете числата 1 и 2 в правилния ред.
А) редукция на въглеродния диоксид до глюкоза
Б) синтез на АТФ по време на дишане
В) първичен синтез на органични вещества
Г) преобразуване на светлинната енергия в химическа
Д) разделяне на органична материя до въглероден диоксид и вода

Отговор

Установете съответствие между признаците на органоид и органоид, за които са характерни тези признаци: 1) Хлоропласт, 2) Митохондрии. Запишете числата 1 и 2 в правилния ред.
А) Съдържа зелен пигмент
Б) Състои се от двойна мембрана, тилакоиди и гран
В) Преобразува светлинната енергия в химическа енергия
Г) Състои се от двойна мембрана и кристи
Д) Осигурява окончателното окисляване на хранителните вещества
E) Съхранява енергия под формата на 38 mol ATP, когато 1 mol глюкоза се разгради

Отговор

ДИШАНЕ НА РАСТЕНИЯТА
Изберете този, който е най-правилен. В процеса на дишане се осигуряват растенията
1) енергия
2) вода
3) органични вещества
4) минерали

Отговор

Изберете този, който е най-правилен. Култивираните растения не виреят добре в блатиста почва, тъй като в нея
1) недостатъчно съдържание на кислород
2) образува се метан
3) излишък от органична материя
4) съдържа много торф

Отговор

Изберете този, който е най-правилен. Растенията в процеса на дишане използват кислород, който влиза в клетките и осигурява
1) окисление на неорганични вещества до въглероден диоксид и вода
2) окисление на органични вещества с освобождаване на енергия
3) синтез на органични вещества от неорганични
4) протеинов синтез от аминокиселини

Отговор

Изберете този, който е най-правилен. Растения в процес на дишане
1) отделя кислород и абсорбира въглеродния диоксид
2) абсорбира кислород и отделя въглероден диоксид
3) натрупват енергия в получената органична материя
4) синтезират органични вещества от неорганични

Отговор

Изберете този, който е най-правилен. За да се осигури достъп на кислород от въздуха до корените на растенията, почвата трябва
1) торете с калиеви соли
2) разхлабете преди поливане и по време на поливане
3) торете с азотни соли
4) разхлабете след поливане

Отговор

Анализирайте текста „Дишане на растенията“. За всяка буквена клетка изберете подходящия термин от предоставения списък. Процесът на дишане на растенията е постоянен. По време на този процес растителният организъм консумира ________ (A) и отделя ________ (B). Отпадъчните газове се отстраняват от инсталацията чрез дифузия. В листа те се отстраняват чрез специални образувания - ________ (B), разположени в кожата. При дишане се освобождава енергията на органичните вещества, съхранявана по време на ________ (D), което се случва в зелените части на растението на светлина.
1) вода
2) изпаряване
3) кислород
4) транспирация
5) въглероден диоксид
6) устицата
7) фотосинтеза
8) леща

Отговор

© Д. В. Поздняков, 2009-2019