Nitrifikacija i mikroorganizmi koji je provode. Skupine nitrifikatora

Amonijak koji nastaje u tlu, stajskom gnoju i vodi tijekom razgradnje organske tvari prilično se brzo oksidira u dušičnu, a zatim u dušičnu kiselinu. Taj se proces naziva nitrifikacija.

Sve do sredine 19. stoljeća, točnije, prije radova L. Pasteura, fenomen nastanka nitrata objašnjavan je kao kemijska reakcija oksidacije amonijaka atmosferskim kisikom, a pretpostavljalo se da tlo ima ulogu uloga kemijskog katalizatora. L. Pasteur je sugerirao da je stvaranje nitrata mikrobiološki proces. Prvi eksperimentalni dokaz ove pretpostavke dobili su T. Schlesing i A. Munz 1879. Ovi istraživači su propuštali otpadnu vodu kroz dugi stup s pijeskom i CaCO3. Tijekom filtracije, amonijak je postupno nestao i pojavili se nitrati. Zagrijavanje kolone ili dodavanje antiseptika zaustavili su oksidaciju amonijaka.

Međutim, ni spomenuti istraživači ni mikrobiolozi koji su nastavili proučavati nitrifikaciju nisu uspjeli izolirati kulture uzročnika nitrifikacije. Tek 1890.-1892. SN Vinogradskiy je posebnom tehnikom izolirao čiste kulture nitrifikatora. SN Vinogradskiy je pretpostavio da nitrificirajuće bakterije ne rastu na konvencionalnim hranjivim podlogama koji sadrže organsku tvar. To je bilo sasvim točno i objašnjavalo je neuspjehe njegovih prethodnika. Pokazalo se da su nitrifikatori kemolitoautotrofi, vrlo osjetljivi na prisutnost organskih spojeva u mediju. Ovi mikroorganizmi su izolirani korištenjem mineralnih hranjivih medija.

SN Vinogradskiy je ustanovio da postoje dvije skupine nitrifikatora - jedna skupina oksidira amonijak u dušičnu kiselinu (NH4 + → NO2-) - prva faza nitrifikacije, druga oksidira dušičnu kiselinu u dušičnu kiselinu (NO2- → NO3-) - druga faza nitrifikacije.

Bakterije obje skupine trenutno pripadaju obitelji Nitrobacteriaceae. One su jednostanične gram-negativne bakterije. Među nitrificirajućim bakterijama postoje vrste s vrlo različitom morfologijom - štapićaste, elipsoidne, sferne, zavijene i režnjeve, pleomorfne. Veličine stanica različitih vrsta Nitrobacteriaceae kreću se od 0,3 do 1 µm u širinu i od 1 do 6,5 µm u duljinu. Postoje pokretni i nepokretni oblici s polarnom, subpolarnom i peritrihijalnom flagelacijom. Razmnožavaju se uglavnom diobom, s izuzetkom Nitrobacter, koji se razmnožava pupanjem. Gotovo svi nitrifikatori imaju dobro razvijen sustav intra-citoplazmatskih membrana, značajno različitih oblika i položaja u stanicama različitih tipova. Ove su membrane slične onima fotosintetskih ljubičastih bakterija.

Bakterije u prvoj fazi nitrifikacije zastupljene su s pet rodova: Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus i Nitrosovibrio. Jedini do danas detaljno proučavan mikroorganizam je Nitrosomonas europaea.

Nitrozomonas su kratke ovalne šipke veličine 0,8 - 1X1-2 mikrona. U tekućoj kulturi, Nitrosomonas prolaze kroz brojne razvojne faze. Dvije glavne predstavljaju pokretni oblik i nepokretni zooglei. Pokretni oblik ima subpolarni flagelum ili snop flagela. Osim Nitrosomonas, opisani su i predstavnici drugih rodova bakterija koji uzrokuju prvu fazu nitrifikacije.

Drugu fazu nitrifikacije provode predstavnici rodova Nitrobacter, Nitrospira i Nitrococcus. Najveći broj istraživanja proveden je s Nitrobacter winogradskii, no opisane su i druge vrste (Nitrobacter agilis i dr.).

Nitrobacteri su izduženi, klinasti ili kruškoliki, s užim krajem često savijenim u kljun. Prema istraživanjima GA Zavarzina, reprodukcija Nitrobactera se događa pupanjem, a stanica kćer je obično pokretna, jer ima jedan bočno smješten bičak. Poznata je izmjena pokretnog i nepokretnog stadija u razvojnom ciklusu. Opisane su i druge bakterije koje uzrokuju drugu fazu nitrifikacije.

Nitrificirajuće bakterije obično se uzgajaju u jednostavnim mineralnim medijima koji sadrže amonijak ili nitrite (supstrati koji se mogu oksidirati) i ugljični dioksid (glavni izvor ugljika). Ovi organizmi koriste amonijak, hidroksilamin i nitrite kao izvore dušika.

Nitrifikacijske bakterije razvijaju se pri pH 6-8,6; optimalni pH je 7,5-8. Pri pH ispod 6 i iznad 9,2 te se bakterije ne razvijaju. Optimalna temperatura za razvoj nitrifikatora je 25-30°C. Proučavanje omjera različitih sojeva Nitrosomonas europaea prema temperaturi pokazalo je da neki od njih imaju optimum razvoja na 26°C ili oko 40°C, dok drugi mogu prilično brzo rasti na 4°C.

Nitrifikatori su obvezni aerobi. Uz pomoć kisika oksidiraju amonijak u dušičnu kiselinu (prva faza nitrifikacije):

NH4 ++ 11 / 22O2 → NO2- + H2O + 2H +

A zatim dušična kiselina u dušičnu (druga faza nitrifikacije):

NO2- + 1 / 2O2 → NO3-

Pretpostavlja se da se proces nitrifikacije odvija u nekoliko faza. Prvi produkt oksidacije amonijaka je hidroksil, koji se zatim pretvara u nitroksil (NOH) ili peroksonitrit (ONOOH), koji se, pak, dalje pretvara u nitrit ili nitrit i nitrat.

Nitroksil, poput hidroksilamina, očito se može dimerizirati u hiponitrit ili se pretvoriti u dušikov oksid N2O, nusproizvod procesa nitrifikacije.

Uz prvu reakciju (tvorba hidroksilamina iz amonija), sve naknadne transformacije popraćene su sintezom visokoenergetskih veza u obliku ATP-a, koje su potrebne stanicama mikroorganizama za vezanje CO2 i drugih biosintetskih procesa.

Fiksacija CO2 pomoću nitrifikatora provodi se kroz ciklus reduciranja pentoza fosfata ili Calvinov ciklus. Kao rezultat fiksacije ugljičnog dioksida ne nastaju samo ugljikohidrati, već i drugi spojevi važni za bakterije - bjelančevine, nukleinske kiseline, masti itd.

Prema konceptima koji su postojali do nedavno, nitrificirajuće bakterije su klasificirane kao obvezni kemolitoautotrofi.

Sada su dobiveni podaci koji ukazuju na sposobnost nitrificirajućih bakterija da koriste neke organske tvari. Tako je zabilježen stimulativni učinak na rast Nitrobacter u prisutnosti nitrita autolizata kvasca, piridoksina, glutaminske kiseline i serina. Stoga se pretpostavlja da nitrificirajuće bakterije imaju sposobnost prelaska s autotrofne na heterotrofnu ishranu. Nitrifikacijske bakterije, međutim, ne rastu na uobičajenim hranjivim podlogama, jer velika količina lako asimiliranih organskih tvari sadržanih u takvim medijima usporava njihov razvoj.

Negativan stav ovih bakterija prema organskoj tvari u laboratorijskim uvjetima, čini se, proturječi njihovom prirodnom staništu. Poznato je da se nitrificirajuće bakterije dobro razvijaju, primjerice, u crnici, stajskom gnoju, kompostu, odnosno na mjestima gdje ima puno organske tvari.

Međutim, ova se kontradikcija lako može otkloniti usporedbom količine lako oksidiranog ugljika u tlu s koncentracijama organske tvari koju nitrifikatori mogu podnijeti u usjevima. , a asimilirane organske tvari topive u vodi ne čine više od 0,1% ukupne količine ugljik. Posljedično, nitrifikatori ne susreću velike količine lako asimilirane organske tvari u tlu.

Stadiranje procesa nitrifikacije tipičan je primjer takozvane metabioze, odnosno ovakvog trofičkog povezivanja mikroba, kada se na njegovom otpadu razvijaju jedan za drugim mikroorganizmi. Pokazalo se da amonijak, otpadni produkt amonificirajućih bakterija, koristi Nitrosomonas, a nitriti koji nastaju od njih služe kao izvor života za Nitrobacter.

Postavlja se pitanje važnosti nitrifikacije za poljoprivredu. Akumulacija nitrata se događa nejednakim intenzitetom u različitim tlima. Međutim, ovaj proces izravno ovisi o plodnosti tla. Što je tlo bogatije, to može akumulirati više dušične kiseline. Postoji metoda za određivanje dušika dostupnog biljkama u tlu prema pokazateljima njegove sposobnosti nitrifikacije. Stoga se brzina nitrifikacije može koristiti za karakterizaciju agronomskih svojstava tla.

Pritom se tijekom nitrifikacije samo jedan hranjivi sastojak za biljke, amonijak, pretvara u drugi oblik – dušičnu kiselinu. Nitrati, međutim, imaju neka nepoželjna svojstva. Dok amonijev ion apsorbira tlo, soli dušične kiseline se lako ispiru iz njega. Osim toga, nitrati se mogu reducirati kao rezultat denitrifikacije u N2, koji također iscrpljuje zalihe dušika u tlu. Sve to značajno smanjuje iskorištenje nitrata od strane biljaka. U biljnom organizmu soli dušične kiseline, kada se koriste za sintezu, moraju se reducirati, što se troši na energiju. Amonij se koristi izravno. S tim u vezi postavlja se pitanje pristupa umjetnom smanjenju intenziteta procesa nitrifikacije primjenom specifičnih inhibitora koji potiskuju aktivnost bakterija – nitrifikatora i neškodljivih za druge organizme.

Treba napomenuti da su neki heterotrofni mikroorganizmi sposobni nitrificirati. Heterotrofni nitrifikatori uključuju bakterije iz rodova Pseudomonas, Arthrobacter, Corynebacterium, Nocardia i neke gljive iz rodova Fusarium, Aspergillus, Penicillium, Cladosporium. Utvrđeno je da Arthrobacter sp. oksidira amonijak u prisutnosti organskih supstrata uz stvaranje hidroksilamina, a zatim nitrita i nitrata.

Neke bakterije su sposobne uzrokovati nitrifikaciju organskih tvari koje sadrže dušik kao što su amidi, amini, hidroksamske kiseline, nitro spojevi (alifatski i aromatični), oksimi itd.

Heterotrofna nitrifikacija se događa prirodno (u tlu, vodenim tijelima i drugim supstratima). Može dobiti dominantnu važnost, osobito u atipičnim uvjetima (na primjer, s visokim sadržajem organskih C - i N - spojeva u alkalnim tlima itd.). Heterotrofni mikroorganizmi doprinose ne samo oksidaciji dušika u ovim atipičnim uvjetima, već također mogu uzrokovati stvaranje i nakupljanje otrovnih tvari; tvari s kancerogenim i mutagenim djelovanjem, kao i spojevi s kemoterapijskim djelovanjem. Zbog činjenice da su neki od ovih spojeva štetni za ljude i životinje čak i u relativno niskim koncentracijama, njihovo stvaranje in vivo treba pažljivo proučiti.

). Po prvi put čiste kulture ovih bakterija dobio je S. N. Vinogradskiy 1892. godine, koji je utvrdio njihovu kemolitoautotrofnu prirodu. U IX izdanju Bergijevog vodiča za bakterije, sve nitrificirajuće bakterije su razdvojene u obitelj Nitrobacteraceae i podijeljene u dvije skupine, ovisno o tome koju fazu procesa provode. Prvu fazu - oksidaciju amonijevih soli u soli dušične kiseline (nitrite) - provode bakterije koje oksidiraju amonij (rodovi Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus, itd.):

NH4 + + 1,5O2 prelazi u NO2- + H2O + 2H +

NO2- + 1/2 * O2 se pretvara u NO3-

Skupinu nitrificirajućih bakterija predstavljaju gram-negativni organizmi, koji se razlikuju po obliku i veličini stanica, načinu razmnožavanja, vrsti flagelacije mobilnih oblika, značajkama stanične strukture, molarnom sadržaju GC baza u DNK i načina postojanja.

Sve nitrificirajuće bakterije su obvezni aerobi; neke vrste su mikroaerofili. Većina su obvezni autotrofi, čiji rast inhibiraju organski spojevi u koncentracijama zajedničkim heterotrofima. Korištenjem 14C spojeva pokazalo se da obvezni kemolitoautotrofi mogu uključivati ​​neke organske tvari u sastav stanica, ali u vrlo ograničenom opsegu. Glavni izvor ugljika ostaje CO2, čija se asimilacija odvija u redukcijskom ciklusu pentoza-fosfat. Samo nekoliko sojeva Nitrobactera pokazalo je sposobnost sporog rasta u mediju s organskim spojevima kao izvorom ugljika i energije.

Proces nitrifikacije je lokaliziran na citoplazmatskoj i intracitoplazmatskoj membrani. Prethodi joj apsorpcija NH4 + i njegov prijenos kroz CPM pomoću translokaze koja sadrži bakar. Kada se amonijak oksidira u nitrit, atom dušika gubi 6 elektrona. Pretpostavlja se da se u prvoj fazi amonijak oksidira u hidroksilamin pomoću monooksigenaze, koja katalizira dodavanje 1 atoma O2 molekuli amonijaka; drugi je vjerojatno u interakciji s NAD * H2, što dovodi do stvaranja H2O:

NH3 + O2 + PREKO * H2 prelazi u NH2OH + H2O + PREKO +

NH2OH + O2 prelazi u NO2- + N2O + N +

Elektroni iz NH2OH ulaze u respiratorni lanac na razini citokroma c, a zatim u terminalnu oksidazu. Njihov transport je popraćen prijenosom 2 protona preko membrane, što dovodi do stvaranja protonskog gradijenta i sinteze ATP-a. Hidroksilamin će u ovoj reakciji vjerojatno ostati vezan za enzim.

Druga faza nitrifikacije je popraćena gubitkom 2 elektrona. Oksidacija nitrita u nitrat, katalizirana enzimom nitrit oksidaze koji sadrži molibden, lokalizirana je na unutarnjoj strani CPM-a i odvija se na sljedeći način:

NO2- + H2O se pretvara u NO3- + 2H + 2e

Elektroni ulaze u citokrom a1 i preko citokroma c u terminalnu oksidazu aa3, gdje ih prihvaća molekularni kisik (slika 98, B). U tom slučaju dolazi do prijenosa 2H + kroz membranu. Protok elektrona od NO2- do O2 odvija se uz sudjelovanje vrlo kratkog segmenta respiratornog lanca. Budući da je Eo para NO2 / NO3– +420 mV, redukcijski agens nastaje u procesu energetski ovisnog povratnog prijenosa elektrona. Visoko opterećenje terminalnog dijela dišnog lanca objašnjava visok sadržaj citokroma c i a u nitrificirajućim bakterijama.

Mnoge kemoorganoheterotrofne bakterije koje pripadaju rodovima Arthrobacter, Flavobacterium, Xanthomonas, Pseudomonas i druge sposobne su oksidirati amonijak, hidroksilamin i druge reducirane dušikove spojeve u nitrite ili nitrate. Proces nitrifikacije ovih organizama, međutim, ne dovodi do njihovog primanja energije. Proučavanje prirode ovog procesa, nazvanog heterotrofna nitrifikacija, pokazalo je da je, moguće, povezan s uništavanjem

Sva živa bića trebaju hranu. Nekima je izvor energije sunčeva svjetlost, drugi u tu svrhu koriste kemijske reakcije, a treći dobivaju prehranu iz prve dvije skupine. Prva skupina uključuje sve biljke, predstavnici druge su nitrificirajuće bakterije, treća skupina uključuje sve životinje, uključujući vas i mene.

Sve zelene biljke i mnoge bakterije mogu same proizvesti organske hranjive tvari iz anorganskih (voda, ugljični dioksid itd.). Ova skupina živih organizama naziva se autotrofi (od latinskog "samohranjivanje"), odnosno proizvođači, i prva je karika u lancu ishrane.

Organizmi koji dobivaju energiju od sunčeve svjetlosti tijekom fotosinteze nazivaju se fototrofi. Nitrifikacijske bakterije pripadaju skupini mikroorganizama koji koriste energiju kemijskih oksidacijskih reakcija kao izvor prehrane. Takvi se organizmi nazivaju kemotrofi.

Nitrifikacijske bakterije (kemotrofi) ne asimiliraju organsku tvar u tlu ili vodi. Naprotiv, oni sintetiziraju građevinski materijal za stvaranje žive stanice.

Tvari dobivene nitrifikacijskim bakterijama iz tla i vode se oksidiraju, a dobivena energija se koristi za sintezu složenih organskih molekula iz vode i ugljičnog dioksida. To je takozvani proces kemosinteze.

Kemosintetski organizmi, kao i svi autotrofi, rade bez potrebnih hranjivih tvari izvana, sami ih proizvode. Međutim, za razliku od zelenih biljaka, nitrificirajuće bakterije ne trebaju niti sunčevu svjetlost za hranjenje.

Postoje organizmi koji koriste električnu energiju za proizvodnju energije. Nedavno je skupina japanskih znanstvenika objavila rezultate istraživanja bakterija koje žive u blizini dubokomorskih toplih izvora. Kada se strujanje vode trenje o izbočine stijena na dnu, nastaje slab naboj električne energije koji su proučavane bakterije koristile za dobivanje hrane.

Što je potrebno za ishranu biljaka?

Nitrifikacijske bakterije koje nastanjuju tlo oksidacijom razgrađuju amonijak koji nastaje raspadom organske tvari do dušične kiseline. Druge bakterije oksidiraju (dodaju kisik uz oslobađanje energije) dušičnu kiselinu u dušičnu kiselinu. Zauzvrat, obje ove kiseline, uz pomoć minerala iz tla, stvaraju soli i fosfate za prehranu biljaka.

Osim toga, dušik sadržan u okolišu neophodan je za prehranu. Međutim, biljke ga ne mogu same izdvojiti. U pomoć priskaču bakterije koje fiksiraju dušik. Oni asimiliraju dušik u zraku i pretvaraju ga u oblik dostupan vegetaciji - amonijeve spojeve. Nitrifikacijske bakterije koje fiksiraju dušik mogu slobodno živjeti u tlu (azotobacter, clostridium) ili biti u simbiozi s višim biljkama (kvržica).

Sljedeća karika u lancu ishrane

Na primjer, kada jedemo biljnu hranu, izravno koristimo proizvod sintetiziran iz energije sunčeve svjetlosti. Uz hranu za životinje dobivamo gotove organske tvari koje su životinje dobile iz biljaka.

Međutim, heterotrofi ne mogu u potpunosti razgraditi primljenu organsku hranu. Otpad uvijek ostaje, kojim se, pak, bavi posebna skupina mikroorganizama.

Tko se bavi zbrinjavanjem otpada u prirodi

Bakterije i gljive koje koriste mrtve ostatke živih organizama nazivaju se razlagači (od latinskog za "obnavljanje"). Organske ostatke razgrađuju oksidacijom do anorganskih i najjednostavnijih organskih spojeva. Reduktori se razlikuju od ostalih živih bića po tome što nemaju čvrste neprobavljene ostatke.

U proces biološke obrade aktivno su uključene heterotrofne i autotrofne nitrifikacijske bakterije koje žive u tlu, mulju, raspadajućim ostacima i vodnim tijelima. Oni pretvaraju amonijak koji oslobađaju drugi živi organizmi zajedno s otpadnim proizvodima u soli dušične kiseline (nitrate). Proces nitrifikacije odvija se u dvije faze. Najprije se amonijak oksidira u nitrit, a zatim sljedeća skupina bakterija oksidira nitrit u nitrat.

Ova skupina bakterija vraća mineralne soli u tlo i vodu, koje opet koriste autotrofni proizvođači. Na taj način se zatvara cirkulacija mineralnih komponenti u prirodi.

Živi biološki filteri

U praksi se svojstva nitrificirajućih bakterija naširoko koriste u dizajnu bioloških filtera za akvarije.

Akvarij čistih zidova i bistre vode, u kojem plivaju šarene ribe, ukras je svake sobe i predmet legitimnog ponosa vlasnika. Održavanje akvarija čistim nije lako. Ostaci hrane, riblji izmet i čestice mrtvih algi ne čine vodu čišćom.

Već duže vrijeme ljubitelji akvarija koriste samo mehaničke metode čišćenja. Za razliku od mehanike, biološki filtar nije uređaj, već određeni skup procesa, zbog kojih se otrovni spojevi uklanjaju iz vode:

1. Amonijak koji se nalazi u urei, koji se, kada pH vode poraste, pretvara u opasniji amonijak. Odnos između temperature i pH u akvariju izravno je povezan s količinom otrovnog amonijaka. Pri 20 ° C i pH 7, sadržaj amonijaka je 0,5%, a na 25 ° C i pH 8,4 - već 10%.
2. Sljedeća opasnost je nitrit, koji nastaje oksidacijom amonijaka.
3. Oksidacijom nitrita nastaje nitrat, koji je također otrovan.

Prva metoda je naporna (tko želi trčati s kantama?), A druga zahtijeva određene uvjete - bakterijama je potrebna hrana, ugodna temperatura i mjesto za život.

Dvije su skupine bakterija koje su uključene u biološki filter za akvarije – nitrifikacijske bakterije (Nitrosomonas) i nitrobakterije (Nitrobacter). Nitrifikacijske bakterije stvaraju nitrit iz amonijaka, a nitrobakterije iz nitrita. Rezultat potonje reakcije djelomično koriste alge, ali većinu nitrata moguće je ukloniti samo promjenom vode u akvariju. Nijedna bakterija ne može se riješiti potrebe za trčanjem s kantama.

Za ugodan život bakterija u akvariju potrebna je temperatura od 26 -27⁰C, prisutnost kisika (aeracija) i fotosinteza (vodene biljke). Stanovnici akvarija će im osigurati hranu, a akvarijska zemlja će im poslužiti kao dom.

Dakle, mikroorganizmi prerađuju anorganske tvari u okolišu i stvaraju uvjete u tlu za ishranu biljaka. Biljke su, pak, izvor energije za životinje. U sljedećoj fazi, grabežljive životinje uzimaju energiju od svojih biljojeda. Čovjek, kao i svi viši grabežljivci, može dobiti hranu i od biljaka i od životinja. Ostaci vitalne aktivnosti životinja i biljaka služe kao hrana za mikroorganizme koji opskrbljuju anorganske tvari. Krug je završen.

Održavanje života i dobivanje energije moguće je u potpuno drugačijim prirodnim uvjetima. Mogućnost nastanka novog života u nezamislivim, na prvi pogled, uvjetima dokazuje koliko je naše stanište višeznačno i dosad malo proučeno.

• Auto Fotografija trofeji – energija za sintezu organskih tvari dobiva se iz svjetlosti (fotosinteza). Fototrofi uključuju biljke i fotosintetske bakterije.
• Auto kemoterapije trofi - energija za sintezu organskih tvari dobiva se oksidacijom anorganskih tvari (kemosinteza). Na primjer,
  • sumporne bakterije oksidiraju sumporovodik u sumpor,
  • željezne bakterije oksidiraju željezo u željezo,
  • nitrificirajuće bakterije oksidiraju amonijak u dušičnu kiselinu.

Sličnosti i razlike između fotosinteze i kemosinteze

• Sličnosti: sve je to plastična izmjena, organske tvari nastaju od anorganskih tvari (od ugljičnog dioksida i vode - glukoze).
• Razlika: energija za sintezu u fotosintezi uzima se iz svjetlosti, a u kemosintezi - iz redoks reakcija.

PAŽNJA! Razlika između auto- i heterotrofa leži u načinu dobivanja organskih supstanci ("pripremi se" ili "uradi sam"). I auto- i heterotrofi dobivaju energiju za vitalnu aktivnost disanjem.

Usporedba disanja i fotosinteze

Testovi i zadaci

AUTOTROFE
Odaberite tri opcije. Autotrofi uključuju
1) spore biljke
2) kalupi
3) jednostanične alge
4) kemotrofne bakterije
5) virusi
6) većina protozoa

Odgovor

1. Identificirajte dva organizma koja "ispadaju" s popisa autotrofnih organizama i zapišite brojeve pod kojima su označeni.
1) Obična ameba
2) Venerina muholovka
3) Pinularija zelena
4) Infuzorija papuča
5) Spirogira

Odgovor

2. Svi dolje navedeni organizmi, osim dva, klasificirani su kao autotrofi prema vrsti prehrane. Identificirajte dva organizma koja "ispadaju" s opće liste i zapišite brojeve pod kojima su označeni.
1) klamidomonas
2) poljska preslica
3) vrganj
4) kukavički lan
5) kvasac

Odgovor

3. Svi dolje navedeni organizmi, osim dva, klasificirani su kao autotrofi prema vrsti prehrane. Identificirajte dva organizma koja "ispadaju" s opće liste i zapišite brojeve pod kojima su označeni.
1) sumporne bakterije
2) spirogira
3) muharica
4) sphagnum
5) bakteriofag

Odgovor

4. Svi dolje navedeni organizmi, osim dva, klasificirani su kao autotrofi prema vrsti prehrane. Identificirajte dva organizma koja "ispadaju" s opće liste i zapišite brojeve pod kojima su označeni.
1) cijanobakterije
2) ameba
3) kelp
4) sphagnum
5) penicilus

Odgovor

Odgovor

Odgovor

Odaberite onaj koji je najispravniji. Koji organizam se po načinu ishrane svrstava u heterotrofe?
1) klamidomonas
2) kelp
3) penicilus
4) klorela

Odgovor

Odaberite onaj koji je najispravniji. Bakterije truljenja su način na koji se organizmi hrane
1) kemotrofna
2) autotrofna
3) heterotrofni
4) simbiotski

Odgovor

AUTOTROFI – HETEROTROFI
1. Uspostavite korespondenciju između posebnosti metabolizma i skupine organizama za koje je karakterističan: 1) autotrofi, 2) heterotrofi
A) ispuštanje kisika u atmosferu
B) korištenje energije sadržane u hrani za sintezu ATP-a
C) korištenje gotovih organskih tvari
D) sinteza organskih tvari iz anorganskih
E) korištenje ugljičnog dioksida za hranu

Odgovor

2. Uspostavite korespondenciju između karakteristika i načina hranjenja organizama: 1) autotrofni, 2) heterotrofni. Zapišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) Ugljični dioksid služi kao izvor ugljika
B) popraćeno fotolizom vode
C) koristi se energija oksidacije organskih tvari
D) koristi se energija oksidacije anorganskih tvari
E) unos hrane fagocitozom

Odgovor

3. Uspostavite korespondenciju između prehrambenih navika organizma i skupine organizama: 1) autotrofa, 2) heterotrofa. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) uhvatiti hranu fagocitozom
B) iskoristiti energiju koja se oslobađa tijekom oksidacije anorganskih tvari
C) dobiti hranu filtriranjem vode
D) sintetizirati organske tvari iz anorganskih
D) koristiti energiju sunčeve svjetlosti
E) koristiti energiju sadržanu u hrani

Odgovor

AUTOTROFI - PRIMJERI HETEROTROFA
1. Uspostavite korespondenciju između primjera i načina hranjenja: 1) autotrofno, 2) heterotrofno. Zapišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) cijanobakterije
B) kelp
C) goveđa trakavica
D) maslačak
E) lisica

Odgovor

2. Uspostavite korespondenciju između organizma i vrste ishrane: 1) autotrofna, 2) heterotrofna. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) Sibirski bor
B) Escherichia coli
C) ljudska ameba
D) penicil
D) poljska preslica
E) klorela

Odgovor

3. Uspostavite korespondenciju između jednostaničnih organizama i vrste ishrane koja je za njih karakteristična: 1) autotrofna, 2) heterotrofna. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) vibrio kolere
B) željezne bakterije
C) plazmodijum malarije
D) klamidomonas
E) cijanobakterije
E) dizenterijske amebe

Odgovor

4. Uspostavite korespondenciju između primjera i načina ishrane: 1) autotrofni, 2) heterotrofni. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) spirogira
B) bikovska trakavica
C) poljska preslica
D) sumporne bakterije
E) zeleni skakavac

Odgovor

5. Uspostavite korespondenciju između primjera i načina ishrane: 1) autotrofni, 2) heterotrofni. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) klorela
B) žaba
C) šampinjoni
D) paprat
E) kelp

Odgovor

PRIKUPITI 6:
A) sluz
B) nitrifikacijske bakterije
C) tinder gljiva

KEMOTROFE
Odaberite onaj koji je najispravniji. Koji organizmi pretvaraju energiju oksidacije anorganskih tvari u visokoenergetske ATP veze?
1) fototrofi
2) kemotrofi
3) heterotrofi
4) saprotrofi

Odgovor

Kemosintetske bakterije mogu dobiti energiju iz spojeva svih osim dva elementa. Identificirajte dvije stavke koje "ispadaju" s opće liste i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) Dušik
2) Klor
3) Željezo
4) Magnezij
5) Sumpor

Odgovor

FOTOTROFI – KEMOTROFI
Uspostavite korespondenciju između karakteristika organizama i načina na koji se hrane: 1) fototrofni, 2) kemotrofni. Zapišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) koristi se svjetlosna energija
B) dolazi do oksidacije anorganskih tvari
C) reakcije se odvijaju u tilakoidima
D) popraćeno oslobađanjem kisika
E) svojstveno vodiku i nitrifikacijskim bakterijama
E) zahtijeva klorofil

Odgovor

Odaberite onaj koji je najispravniji. Sličnost između kemosinteze i fotosinteze je ona u oba procesa
1) sunčeva energija se koristi za stvaranje organske tvari
2) stvaranje organskih tvari koristi energiju koja se oslobađa tijekom oksidacije anorganskih tvari
3) ugljični dioksid se koristi kao izvor ugljika
4) konačni proizvod se ispušta u atmosferu – kisik

Odgovor

FOTOTROFI - PRIMJERI KEMOTROFA
1. Uspostavite korespondenciju između skupine organizama i procesa transformacije tvari, koji je za nju karakterističan: 1) fotosinteza, 2) kemosinteza
A) paprati
B) željezne bakterije
C) smeđe alge
D) cijanobakterije
E) zelene alge
E) nitrifikacijske bakterije

Odgovor

2. Uspostavite korespondenciju između primjera i načina ishrane živih organizama: 1) fototrofnih, 2) kemotrofnih. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) spirogira
B) nitrifikacijske bakterije
C) klorela
D) sumporne bakterije
E) željezne bakterije
E) klorokok

Odgovor

FOTOTROFI - KEMOTROFI - HETEROTROFI
1. Uspostavite korespondenciju između organizma i načina njegove prehrane: 1) fototrofni, 2) heterotrofni, 3) kemotrofni. Zapišite brojeve 1, 2 i 3 ispravnim redoslijedom.
A) spirogira
B) penicil
C) sumporne bakterije
D) cijanobakterije
D) glista

Odgovor

2. Uspostavite korespondenciju između organizama i vrsta njihove prehrane: 1) fototrofne, 2) heterotrofne. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) lamblia
B) gljiva ergot
C) klamidomonas
D) cijanobakterije
D) sphagnum

Odgovor

FOTOSINTEZA – DISANJE
1. Uspostavite korespondenciju između karakteristike i procesa: 1) fotosinteze, 2) glikolize. Zapišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) javlja se u kloroplastima
B) sintetizira se glukoza
B) je faza energetskog metabolizma
D) javlja se u citoplazmi
E) dolazi do fotolize vode

Odgovor

2. Uspostavite korespondenciju između karakteristike i životnog procesa biljke kojoj pripada: 1-fotosinteza, 2-disanje
1) sintetizira se glukoza
2) organska tvar se oksidira
3) oslobađa se kisik
4) nastaje ugljični dioksid
5) javlja se u mitohondrijima
6) popraćeno je apsorpcijom energije

Odgovor

3. Uspostavite korespondenciju između procesa i vrste metabolizma u stanici: 1) fotosinteza, 2) energetski metabolizam
A) stvaranje pirogrožđane kiseline (PVA)
B) javlja se u mitohondrijima
C) fotoliza molekula vode
D) sinteza molekula ATP-a zahvaljujući svjetlosnoj energiji
D) javlja se u kloroplastima
E) sinteza 38 molekula ATP-a tijekom cijepanja molekule glukoze

Odgovor

4. Uspostavite korespondenciju između predznaka biljnog života i procesa disanja ili fotosinteze: 1) disanja, 2) fotosinteze
A) provodi se u stanicama s kloroplastima
B) javlja se u svim stanicama
B) kisik se apsorbira
D) ugljični dioksid se apsorbira
D) organske tvari nastaju iz anorganskih tvari na svjetlu
E) organska tvar se oksidira

Odgovor

5. Uspostavite korespondenciju između obilježja i između procesa: 1) fotosinteze, 2) disanja. Zapišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) ATP nastaje u kloroplastima
B) javlja se u svim živim stanicama
C) ATP nastaje u mitohondrijima
D) krajnji proizvodi - organska tvar i kisik
E) početne tvari – ugljični dioksid i voda
E) energija se oslobađa

Odgovor

6. Uspostavite korespondenciju između procesa i njihovih karakteristika: 1) disanja, 2) fotosinteze. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) kisik se apsorbira, a oslobađaju se ugljični dioksid i voda
B) nastaje organska tvar
C) javlja se u kloroplastima na svjetlu
D) ugljični dioksid i voda se apsorbiraju, a kisik se oslobađa
D) javlja se u mitohondrijima na svjetlu i u mraku
E) organska tvar se razgrađuje

Odgovor

Uspostavite korespondenciju između procesa koji se odvija u stanici i organoida u kojem se odvija: 1) mitohondrija, 2) kloroplasta. Zapišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) redukcija ugljičnog dioksida u glukozu
B) sinteza ATP-a tijekom disanja
C) primarna sinteza organskih tvari
D) pretvaranje svjetlosne energije u kemijsku
E) cijepanje organske tvari na ugljični dioksid i vodu

Odgovor

Uspostavite korespondenciju između znakova organoida i organoida, za koje su karakteristični ovi znakovi: 1) kloroplast, 2) mitohondriji. Zapišite brojeve 1 i 2 ispravnim redoslijedom.
A) Sadrži zeleni pigment
B) Sastoji se od dvostruke membrane, tilakoida i gran
C) Pretvara svjetlosnu energiju u kemijsku energiju
D) Sastoji se od dvostruke membrane i krista
E) Osigurava konačnu oksidaciju hranjivih tvari
E) Pohranjuje energiju u obliku 38 mola ATP-a kada se razgradi 1 mol glukoze

Odgovor

DISANJE BILJAKA
Odaberite onaj koji je najispravniji. U procesu disanja, biljke su osigurane
1) energija
2) voda
3) organske tvari
4) minerali

Odgovor

Odaberite onaj koji je najispravniji. Kultivirane biljke ne rastu dobro u močvarnom tlu, jer u njemu
1) nedovoljan sadržaj kisika
2) nastaje metan
3) višak organske tvari
4) sadrži puno treseta

Odgovor

Odaberite onaj koji je najispravniji. Biljke u procesu disanja koriste kisik, koji ulazi u stanice i osigurava
1) oksidacija anorganskih tvari u ugljični dioksid i vodu
2) oksidacija organskih tvari uz oslobađanje energije
3) sinteza organskih tvari iz anorganskih
4) sinteza proteina iz aminokiselina

Odgovor

Odaberite onaj koji je najispravniji. Biljke u procesu disanja
1) oslobađa kisik i apsorbira ugljični dioksid
2) apsorbiraju kisik i ispuštaju ugljični dioksid
3) akumulirati energiju u nastaloj organskoj tvari
4) sintetizirati organske tvari iz anorganskih

Odgovor

Odaberite onaj koji je najispravniji. Kako bi se osigurao pristup kisika zraka korijenju biljaka, tlo mora
1) gnojiti kalijevim solima
2) popustiti prije zalijevanja i tijekom zalijevanja
3) gnojiti dušičnim solima
4) popustiti nakon zalijevanja

Odgovor

Analizirajte tekst "Disanje biljaka". Za svaku slovnu ćeliju odaberite odgovarajući pojam s ponuđenog popisa. Proces disanja biljaka je stalan. Tijekom tog procesa, biljni organizam troši ________ (A), a izlučuje ________ (B). Otpadni plinovi se uklanjaju iz postrojenja difuzijom. U plahti se uklanjaju kroz posebne formacije - ________ (B), smještene u koži. Prilikom disanja oslobađa se energija organskih tvari, pohranjena tijekom ________ (D), koja se javlja u zelenim dijelovima biljke na svjetlu.
1) voda
2) isparavanje
3) kisik
4) transpiracija
5) ugljični dioksid
6) puči
7) fotosinteza
8) leća

Odgovor

© D.V. Pozdnyakov, 2009.-2019