Нітрифікація та мікроорганізми його здійснюють. Групи нітрифікаторів

Аміак, що утворюється в грунті, гною та воді при розкладанні органічних речовин, досить швидко окислюється до азотистої, а потім азотної кислоти. Цей процес отримав назву нітрифікація.

До середини ХІХ ст., точніше, до робіт Л. Пастера явище утворення нітратів пояснювалося, як хімічна реакція окиснення аміаку атмосферним киснем, причому передбачалося, що грунт грає роль хімічного каталізатора. Л. Пастер припустив, що утворення нітратів – мікробіологічний процес. Перші експериментальні докази цього припущення отримали Т. Шлезингом і А. Мюнцем в 1879 р. Ці дослідники пропускали стічні води через довгу колонку з піском і СаСО3. При фільтрації аміак поступово зникав і з'являлися нітрати. Нагрівання колонки чи внесення антисептиків припиняло окиснення аміаку.

Проте виділити культури збудників нітрифікації зірвалася ні згаданим дослідникам, ні мікробіологам, які продовжували вивчення нітрифікації. Лише 1890-1892 гг. С. Н. Виноградський, застосувавши особливу методику, ізолював чисті культури нітрифікаторів. С. Н. Виноградський зробив припущення, що нітрифікуючі бактерії не ростуть на звичайних живильних середовищах, що містять органічні речовини. Це було цілком правильно і пояснило невдачі його попередників. Нітрифікатори виявилися хемолітоавтотрофами, дуже чутливими до наявності серед органічних сполук. Ці мікроорганізми вдалося виділити, використовуючи мінеральні живильні середовища.

С. Н. Виноградський встановив, що існують дві групи нітрифікаторів – одна група здійснює окислення аміаку до азотистої кислоти (NH4+→NO2-) – перша фаза нітрифікації, інша окислює азотисту кислоту до азотної (NO2-→NO3-) – друга фаза нітрифікації.

Бактерії обох груп тепер відносять до сімейства Nitrobacteriaceae. Це одноклітинні грамнегативні бактерії. Серед нітрифікуючих бактерій є види з морфологією, що дуже відрізняється, - паличкоподібні, еліпсоїдні, сферичні, звивисті і дольчасті, плеоморфні. Розміри клітин різних видів Nitrobacteriaceae коливаються від 0,3 до 1 мкм завширшки і від 1 до 6,5 мкм завдовжки. Є рухливі та нерухомі форми з полярним, субполярним та перитрихіальним джгутикуванням. Розмножуються в основному розподілом, за винятком Nitrobacter, який розмножується брунькуванням. Майже у всіх нітрифікаторів є добре розвинена система всередині - цитоплазматичних мембран, що значно розрізняються за формою та розташуванням у клітинах різних видів. Ці мембрани подібні до мембран фотосинтезуючих пурпурних бактерій.

Бактерії першої фази нітрифікації представлені п'ятьма пологами: Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus та Nitrosovibrio. Єдиний мікроорганізм, детально вивчений на цей час, - Nitrosomonas europaea.

Nitrosomonas є короткі овальні палички розміром 0,8 - 1X1-2 мкм. У рідкій культурі Nitrosomonas проходять низку стадій розвитку. Дві основні з них представлені рухомою формою та нерухомими зооглеями. Рухлива форма має субполярний джгутик або пучок джгутиків. Крім Nitrosomonas, описані представники та інших пологів бактерій, що викликають першу фазу нітрифікації.

Другу фазу нітрифікації здійснюють представники пологів Nitrobacter, Nitrospira та Nitrococcus. Найбільше дослідження проведено з Nitrobacter winogradskii, проте описані й інші види (Nitrobacter agilis та інших.).

Nitrobacter мають подовжену клиноподібну або грушоподібну форму, більш вузький кінець часто загнутий у вигляді дзьобика. Згідно з дослідженнями Г. А. Заварзіна, розмноження Nitrobacter відбувається шляхом брунькування, причому дочірня клітина буває зазвичай рухлива, тому що має один латерально розташований джгутик. Відоме чергування у циклі розвитку рухомої та нерухомої стадій. Описані інші бактерії, що викликають другу фазу нітрифікації.

Нітрифікуючі бактерії зазвичай культивують на простих мінеральних середовищах, що містять аміак або нітрити (окислювані субстрати) та вуглекислоту (основне джерело вуглецю). Як джерела азоту ці організми використовують аміак, гідроксиламін і нітрити.

Нітрифікуючі бактерії розвиваються при pH 6-8,6, оптимум pH становить 7,5-8. При pH нижче 6 і вище 92 ці бактерії не розвиваються. Оптимальна температура розвитку нітрифікаторів – 25-30°С. Вивчення відношення різних штамів Nitrosomonas europaea до температури показало, що деякі з них мають оптимум розвитку при 26°С або близько 40°С, інші можуть досить швидко зростати при 4°С.

Нітрифікатори – облігатні аероби. За допомогою кисню вони окислюють аміак до азотистої кислоти (перша фаза нітрифікації):

NH4++11/22О2→NO2-+H2O+2H+

А потім азотисту кислоту до азотної (друга фаза нітрифікації):

NO2-+1/2O2→NO3-

Припускають, що процес нітрифікації відбувається у кілька етапів. Першим продуктом окислення аміаку є гідроксилами, який потім перетворюється на нітроксил (NOH), або пероксонітріт (ONOOH), який, у свою чергу, перетворюється надалі на нітрит або нітрит і нітрат.

Нітроксил, як і гідроксиламін, мабуть, може димеризуватися на гіпонітрит або перетворюватися на закис азоту N2O – побічний продукт процесу нітрифікації.

Крім першої реакції (утворення гідроксиламіну з амонію), всі подальші перетворення супроводжуються синтезом макроергічних зв'язків у вигляді АТФ, необхідних клітин мікроорганізмів для зв'язування СО2 та інших біосинтетичних процесів.

Фіксація СO2 нітрифікаторами здійснюється через відновний пентозофосфатний цикл або цикл Кальвіна. Через війну фіксації вуглекислоти утворюються як вуглеводи, а й інші важливі для бактерій сполуки - білки, нуклеїнові кислоти, жири тощо.

За існуючими до останнього часу уявленнями нітрифікуючих бактерій відносили до облігатних хемолітоавтотрофів.

Наразі отримані дані, що свідчать про здатність нітрифікуючих бактерій використовувати деякі органічні речовини. Так, відзначено стимулюючу дію на зростання Nitrobacter у присутності нітриту дріжджового автолізату, піридоксину, глютамінової кислоти та серину. Тому припускають, що нітрифікуючі бактерії мають здатність перемикатися з автотрофного на гетеротрофне харчування. Нітрифікуючі бактерії все ж таки не ростуть на звичайних поживних середовищах, так як велика кількість легкозасвоюваних органічних речовин, що містяться в таких середовищах, затримує їх розвиток.

Негативне ставлення цих бактерій до органічної речовини в лабораторних умовах, здавалося б, суперечить природним умовам їх проживання. Відомо, що бактерії, що нітрифікують, добре розвиваються, наприклад, у чорноземах, гною, компостах, тобто в місцях, де міститься багато органічної речовини.

Однак зазначена суперечність легко усувається, якщо порівняти кількість легкоокислюваного вуглецю в ґрунті з тими концентраціями органічної речовини, яку нітрифікатори витримують у культурах. , А засвоювані водорозчинні органічні речовини становлять трохи більше 0,1% загального вуглецю. Отже, нітрифікатори не зустрічають у ґрунті великих кількостей легкозасвоюваної органічної речовини.

Етапність процесу нітрифікації - характерний приклад так званого метабіозу, тобто трофічних зв'язків мікробів, коли один мікроорганізм розвивається після іншого на відходах його життєдіяльності. Як було показано, аміак - продукт життєдіяльності бактерій, що амоніфікують, використовується Nitrosomonas, а нітрити, що утворюються останніми, служать джерелом життя для Nitrobacter.

Виникає питання значення нітрифікації для землеробства. Накопичення нітратів відбувається з неоднаковою інтенсивністю на різних ґрунтах. Однак цей процес знаходиться у прямій залежності від родючості ґрунту. Чим багатший грунт, тим більше азотної кислоти вона може накопичувати. Існує метод визначення доступного рослин азоту в грунті за показаннями її нітрифікаційної здатності. Отже, інтенсивність нітрифікації можна використовувати для характеристики агрономічних властивостей ґрунту.

Водночас при нітрифікації відбувається лише переведення однієї поживної для рослин речовини – аміаку в іншу форму – азотну кислоту. Нітрати, однак, мають деякі небажані властивості. У той час як іон амонію поглинається ґрунтом, солі азотної кислоти легко вимиваються з неї. Крім того, нітрати можуть відновлюватися внаслідок денітрифікації до N2, що також збіднює азотний запас ґрунту. Усе це значно знижує коефіцієнт використання нітратів рослинами. У рослинному організмі солі азотної кислоти при їх використанні для синтезу повинні бути відновлені, на що витрачається енергія. Амоній використовується безпосередньо. У зв'язку з цим порушується питання про підходи до штучного зниження інтенсивності процесу нітрифікації шляхом використання специфічних інгібіторів, що пригнічують активність бактерій - нітрифікаторів та нешкідливих для інших організмів.

Слід зазначити, деякі гетеротрофні мікроорганізми здатні здійснювати нітрифікацію. До гетеротрофних нітрифікаторів відносяться бактерії з пологів Pseudomonas, Arthrobacter, Corynebacterium, Nocardia та деякі гриби з пологів Fusarium, Aspergillus, Penicillium, Cladosporium. Встановлено, що Arthrobacter sp. окислює у присутності органічних субстратів аміак з утворенням гідроксиламіну, а потім нітриту та нітрату.

Деякі бактерії здатні викликати нітрифікацію таких азотовмісних органічних речовин, як аміди, аміни, гідроксамові кислоти, нітросполуки (аліфатичні та ароматичні), оксими та ін.

Гетеротрофна нітрифікація зустрічається в природних умовах (ґрунтах, водоймах та інших субстратах). Вона може набувати чільне значення, особливо в атипових умовах (наприклад, при високому вмісті органічних С - і N - сполук у лужному ґрунті тощо). Гетеротрофні мікроорганізми сприяють не тільки окисленню азоту в цих атипових умовах, але і можуть викликати утворення та накопичення токсичних речовин; речовин, що мають канцерогенну та мутагенну дію, а також сполук з хіміотерапевтичною дією. У зв'язку з тим, що деякі з цих сполук шкідливі для людини і тварин навіть за відносно низьких концентрацій, слід ретельно вивчити їхню освіту в природних умовах.

). Вперше чисті культури цих бактерій отримав С.Н.Виноградський у 1892 р., який встановив їхню хемолітоавтотрофну природу. У IX виданні Визначника бактерій Берги всі бактерії, що нітрифікують, виділені в сімейство Nitrobacteraceae і розділені на дві групи залежно від того, яку фазу процесу вони здійснюють. Першу фазу - окислення солей амонію до солей азотистої кислоти (нітритів) - здійснюють амонійокисляючі бактерії (роди Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus та ін.):

NH4+ + 1,5O2 перетворюється на NO2- + Н2О + 2Н+

NO2- + 1/2*O2 переходить у NO3-

Група нітрифікуючих бактерій представлена ​​грамнегативними організмами, що розрізняються формою і розміром клітин, способами розмноження, типом джгутикування рухомих форм, особливостями клітинної структури, молярним вмістом ГЦ-основ ДНК, способами існування.

Усі нітрифікуючі бактерії – облігатні аероби; деякі види – мікроаерофіли. Більшість - облігатні автотрофи, зростання яких пригнічується органічними сполуками в концентраціях, звичайних для гетеротрофів. З використанням 14С-з'єднань показано, що облігатні хемолітоавтотрофи можуть включати до складу клітин деякі органічні речовини, але дуже обмеженою мірою. Основним джерелом вуглецю залишається СО2, асиміляція якої здійснюється у відновлювальному пентозофосфатному циклі. Тільки для деяких штамів Nitrobacter показана здатність до повільного зростання в середовищі з органічними сполуками як джерело вуглецю та енергії.

Процес нітрифікації локалізований на цитоплазматичній та внутрішньоцитоплазматичних мембранах. Йому передує поглинання NH4+ і перенесення його через ЦПМ за допомогою мідьмісткої транслокази. При окисненні аміаку до нітриту атом азоту втрачає 6 електронів. Передбачається, що на першому етапі аміак окислюється до гідроксиламіну за допомогою монооксигенази, що каталізує приєднання молекули аміаку 1 атома О2; другий взаємодіє, ймовірно, з НАД * Н2, що призводить до утворення Н2О:

NH3 + О2 + НАД * Н2 переходить у NH2OH + Н2О + НАД +

NH2OH + О2 перетворюється на NO2- + Н2О + Н+

Електрони від NH2OH надходять у дихальний ланцюг на рівні цитохрому з і далі на термінальну оксидазу. Їх транспорт супроводжується перенесенням 2 протонів через мембрану, що призводить до створення протонного градієнта та синтезу АТФ. Гідроксиламін у цій реакції, ймовірно, залишається пов'язаним з ферментом.

Друга фаза нітрифікації супроводжується втратою двох електронів. Окислення нітриту до нітрату, що каталізується молібденсодержащим ферментом нітритоксидазою, локалізовано на внутрішній стороні ЦПМ і відбувається наступним чином:

NO2- + Н2О перетворюється на NO3- + 2Н+ 2е

Електрони надходять на цитохром а1 і через цитохром з термінальну оксидазу аа3, де акцептуються молекулярним киснем (рис. 98, Б). При цьому відбувається перенесення через мембрану 2Н+. Потік електронів від NO2 на О2 відбувається за участю дуже короткого відрізка дихального ланцюга. Оскільки Ео пари NO2/NO3- дорівнює +420 мВ, відновник утворюється в процесі енергозалежного зворотного перенесення електронів. Велике навантаження на кінцеву ділянку дихального ланцюга пояснює високий вміст цитохромів з і у нітрифікуючих бактерій.

Багато хемоорганогетеротрофних бактерій, що належать до пологів Arthrobacter, Flavobacterium, Xanthomonas, Pseudomonas та ін, здатні окислювати аміак, гідроксиламін та інші відновлені сполуки азоту до нітритів або нітратів. Процес нітрифікації цих організмів, однак, не призводить до отримання енергії. Вивчення природи цього процесу, що одержав назву гетеротрофної нітрифікації, показало, що, можливо, він пов'язаний із руйнуванням утвореної бактеріальними культурами

Всі живі істоти потребують харчування. Для одних джерелом енергії є сонячне світло, інші використовують із цією метою хімічні реакції, треті отримують харчування з допомогою двох перших груп. У першу групу входять всі рослини, представники другої – бактерії, що нітрифікують, у третій групі знаходяться всі тварини, у тому числі і ми з вами.

Всі зелені рослини та багато бактерій можуть самі виробляти поживні органічні речовини з неорганічних (вода, вуглекислий газ та ін.). Ця група живих організмів отримала назву автотрофи (від латів. «саможиваючі»), або продуценти, і є першою ланкою харчового ланцюга.

Організми, які отримують енергію від сонячного світла у процесі фотосинтезу, звуться фототрофи. Нітрифікуючі бактерії відносять до групи мікроорганізмів, які використовують як джерело живлення енергію хімічних реакцій окиснення. Такі організми називають хемотроф.

Нітрифікуючі бактерії (хемотрофи) не засвоюють органіку, що міститься у ґрунті чи воді. Вони, навпаки, синтезують будівельний матеріал для створення живої клітки.

Речовини, одержувані нітрифікуючої бактерією з ґрунту та води, окислюються, а енергія, що при цьому утворюється, йде на синтез складних органічних молекул з води та вуглекислого газу. Це так званий процес хемосинтезу.

Хемосинтезуючи організми, як і всі автотрофи, обходяться без надходження ззовні необхідних поживних речовин, вони виробляють їх самостійно. Однак, на відміну від зелених рослин, нітрифікуючі бактерії не потребують навіть сонячного світла для процесу харчування.

Є організми, що використовують для одержання енергії електрику. Нещодавно група японських учених опублікувала результати дослідження бактерій, що живуть біля глибоководних гарячих джерел. При терті водного потоку про кам'яні виступи на дні утворюється слабкий заряд електрики, який і використовували бактерії, що вивчаються, для отримання їжі.

Що потрібне для харчування рослин?

Нітрифікуючі бактерії, що живуть у грунті, способом окислення розкладають аміак, який утворюється від гниття органіки, до азотистої кислоти. Інші бактерії окислюють (додають кисень із енергією) азотисту кислоту до азотної. У свою чергу обидві ці кислоти за допомогою мінеральних речовин із ґрунту створюють солі та фосфати для живлення рослин.

Крім цього, для харчування необхідний азот, що міститься у навколишньому середовищі. Однак самостійно добувати його рослини не здатні. На допомогу приходять азотфіксуючі бактерії. Вони засвоюють азот, що у повітрі, і переводять їх у доступну для рослинності форму – сполуки амонію. Азотфіксуючі нітрифікуючі бактерії можуть вільно жити в грунті (азотобактер, клостридіум) або перебувати в симбіозі з вищими рослинами (клубенькові).

Наступна ланка в харчовому ланцюжку

Наприклад, вживаючи їжу рослинного походження, ми безпосередньо використовуємо продукт, синтезований з допомогою енергії сонячного світла. З тваринною їжею ми отримуємо готові органічні речовини, отримані тваринами з рослин.

Однак повністю розкласти органічну їжу, що отримується, гетеротрофи не можуть. Завжди залишаються відходи життєдіяльності, якими, своєю чергою, займається окрема група мікроорганізмів.

Хто займається утилізацією відходів у природі

Бактерії та гриби, що використовують відмерлі залишки живих організмів, називають редуцентами (від лат. «Відновлення»). Вони розкладають органічні залишки способом окислення до неорганіки та найпростіших органічних сполук. Від інших живих істот редуценти відрізняються тим, що немає твердих неперетравлених залишків.

У процесі біологічного очищення беруть активну участь гетеротрофні та автотрофні нітрифікуючі бактерії, що живуть у ґрунті, мулі, гниючих залишках, водоймах. Вони перетворюють аміак, що виділяється іншими живими організмами разом із відходами життєдіяльності, на солі азотної кислоти (нітрати). Процес нітрифікації відбувається у два етапи. Спочатку аміак окислюється до нітриту, потім наступна група бактерій окислює нітрит до нітрату.

Ця група бактерій повертає у ґрунт та воду мінеральні солі, які знову використовуються продуцентами-автотрофами. У такий спосіб замикається оборот мінеральних складових у природі.

Живі біологічні фільтри

Насправді властивості нітрифікуючих бактерій широко використовують у створенні біологічних фільтрів для акваріумів.

Акваріум із чистими стінками та прозорою водою, в якій плавають різнокольорові рибки, – прикраса для будь-якого приміщення та предмет законної гордості власника. Домогтися чистоти в акваріумі не так просто. Залишки корму, екскременти риб, частинки відмерлих водоростей не роблять воду чистішою.

Досить довгий час любителі акваріумів використовували лише способи механічного очищення. На відміну від механіки, біологічний фільтр - це не прилад, а якась сукупність процесів, внаслідок яких з води видаляються токсичні сполуки:

1. Амоній, що міститься в сечовині, який при підвищенні рН води перетворюється на більш небезпечний аміак. Співвідношення температури та рН води в акваріумі пов'язане з кількістю токсичного аміаку. При 20⁰С та рН 7 вміст аміаку 0,5%, а при 25⁰С та рН 8,4 – вже 10%.
2. Наступна небезпека – нітрит, одержуваний при окисненні аміаку.
3. Окислення нітриту дає нітрат, який також токсичний.

Перший спосіб трудомісткий (кому захочеться бігати з відрами?), а другий вимагає певних умов – бактеріям потрібна їжа, комфортна температура та місце для життя.

У біологічному фільтрі для акваріумів беруть участь дві групи бактерій – нітрифікуючі (Nitrosomonas) та нітробактерії (Nitrobacter). Нітрифікуючі бактерії роблять із аміаку нітрити, а нітробактерії – з нітриту нітрат. Результат останньої реакції частково використовується водоростями, але основну кількість нітрату можна видалити лише змінивши воду в акваріумі. Від необхідності бігати із цебрами не зможуть звільнити жодні бактерії.

Для комфортного проживання бактерій в акваріумі потрібна температура 26 -27⁰С, наявність кисню (аерація) та фотосинтез (водні рослини). Їжею їх забезпечать жителі акваріума, а будинком послужить акваріумний ґрунт.

Отже, мікроорганізми обробляють неорганічні речовини, що знаходяться у навколишньому середовищі, та створюють у ґрунті умови для живлення рослин. Джерелом енергії для тварин служать, своєю чергою, рослини. На наступному етапі тварини-хижаки забирають енергію у своїх травоїдних побратимів. Людина, як і всі вищі хижаки, може отримувати харчування і з рослин, і з тварин. Залишки життєдіяльності тварин і рослин є їжею для мікроорганізмів, що постачають неорганічні речовини. Коло замкнулося.

Підтримка життя та отримання енергії можливе в абсолютно різних природних умовах. Можливість зародження нового життя в непредставних, на перший погляд, умовах доводить, наскільки багатогранна і поки що мало вивчена наше місце існування.

• Авто фототрофи - енергію для синтезу органічних речовин одержують зі світла (фотосинтез). До фототрофів відносяться рослини та фотосинтезуючі бактерії.
• Авто хемотрофи - енергію для синтезу органічних речовин одержують при окисненні неорганічних речовин (хемосинтез). Наприклад,
  • серобактерії окислюють сірководень до сірки,
  • залізобактерії окислюють двовалентне залізо до тривалентного,
  • нітрифікуючі бактерії окислюють аміак до азотної кислоти.

Подібність та відмінність фотосинтезу та хемосинтезу

• Подібності: все це пластичний обмін, з неорганічних речовин робляться органічні (з вуглекислого газу та води – глюкоза).
• Відмінність: енергія для синтезу при фотосинтезі береться зі світла, а при хемосинтезі - з окиснювально-відновних реакцій.

УВАГА!Різниця між авто-і гетеротрофами полягає у способі одержання органічних речовин («отримують готові» або «роблять самі»). Енергію для життєдіяльності та авто-, та гетеротрофи отримують шляхом дихання.

Порівняння дихання та фотосинтезу

Тести та завдання

АВТОТРОФИ
Виберіть три варіанти. До автотрофів відносять
1) спорові рослини
2) плісняві гриби
3) одноклітинні водорості
4) хемотрофні бактерії
5) віруси
6) більшість найпростіших

Відповідь

1. Визначте два організми, які «випадають» зі списку автотрофних організмів, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) Амеба звичайна
2) Венерина мухолівка
3) Пінулярія зелена
4) Інфузорія туфелька
5) Спирогіра

Відповідь

2. Усі наведені нижче організми, крім двох, на кшталт харчування відносять до автотрофам. Визначте два організми, які «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) хламідомонаду
2) хвощ польовий
3) підсиновик
4) зозулин льон
5) дріжджі

Відповідь

3. Усі наведені нижче організми, крім двох, на кшталт харчування відносять до автотрофам. Визначте два організми, які «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) серобактерія
2) спірогіра
3) мухомор
4) сфагнум
5) бактеріофаг

Відповідь

4. Усі наведені нижче організми, крім двох, на кшталт харчування відносять до автотрофам. Визначте два організми, які «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) ціанобактерія
2) амеба
3) ламінарія
4) сфагнум
5) пеніцилл

Відповідь

Відповідь

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Який організм за способом харчування відносять до гетеротрофів?
1) хламідомонаду
2) ламінарію
3) пеніцилл
4) хлорелу

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Бактерії гниття є за способом харчування організмами
1) хемотрофними
2) автотрофними
3) гетеротрофними
4) симбіотичними

Відповідь

АВТОТРОФИ - ГЕТЕРОТРОФИ
1. Встановіть відповідність між особливістю обміну речовин та групою організмів, для яких вона характерна: 1) автотрофи, 2) гетеротрофи
а) виділення кисню в атмосферу
Б) використання енергії, що міститься в їжі, для синтезу АТФ
В) використання готових органічних речовин
Г) синтез органічних речовин із неорганічних
Д) використання вуглекислого газу для живлення

Відповідь

2. Встановіть відповідність між характеристикою та способом харчування організмів: 1) автотрофний, 2) гетеротрофний. Запишіть цифри 1 та 2 у правильному порядку.
А) джерелом вуглецю є вуглекислий газ
Б) супроводжується фотолізом води
В) використовується енергія окиснення органічних речовин
Г) використовується енергія окиснення неорганічних речовин
Д) надходження їжі шляхом фагоцитозу

Відповідь

3. Встановіть відповідність між особливістю харчування організму та групою організмів: 1) автотрофи; 2) гетеротрофи. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) захоплюють їжу шляхом фагоцитозу
Б) використовують енергію, що звільняється при окисненні неорганічних речовин
В) одержують їжу шляхом фільтрації води
Г) синтезують органічні речовини з неорганічних
Д) використовують енергію сонячного світла
Е) використовують енергію, укладену в їжі

Відповідь

АВТОТРОФИ - ГЕТЕРОТРОФИ ПРИКЛАДИ
1. Встановіть відповідність між прикладом та способом харчування: 1) автотрофний, 2) гетеротрофний. Запишіть цифри 1 та 2 у правильному порядку.
А) ціанобактерії
Б) ламінарія
В) бичачий ціп'як
Г) кульбаба
Д) лисиця

Відповідь

2. Встановіть відповідність між організмом та типом живлення: 1) автотрофне, 2) гетеротрофне. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
а) сосна сибірська
Б) кишкова паличка
В) амеба людська
Г) пеніцилл
Д) хвощ польовий
Е) хлорела

Відповідь

3. Встановіть відповідність між одноклітинним організмом та типом харчування, який для нього характерний: 1) автотрофний, 2) гетеротрофний. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) холерний вібріон
Б) залізобактерія
В) малярійний плазмодій
Г) хламідомонаду
Д) ціанобактерія
Е) дизентерійна амеба

Відповідь

4. Встановіть відповідність між прикладами та способами живлення: 1) автотрофний, 2) гетеротрофний. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) спірогіра
Б) бичачий ціп'як
В) хвощ польовий
Г) серобактерія
Д) зелений коник

Відповідь

5. Встановіть відповідність між прикладами та способами живлення: 1) автотрофний, 2) гетеротрофний. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) хлорела
Б) жаба
В) печериця
Г) папороть
Д) ламінарія

Відповідь

ЗБИРАЄМО 6:
А) мукор
Б) нітрифікуючі бактерії
В) трутовик

ХЕМОТРОФИ
Виберіть один, найбільш правильний варіант. Які організми перетворять енергію окислення неорганічних речовин на макроергічні зв'язки АТФ?
1) фототрофи
2) хемотрофи
3) гетеротрофи
4) сапротрофи

Відповідь

Хемосинтезуючі бактерії здатні отримувати енергію зі з'єднань всіх елементів, крім двох. Визначте два елементи, які «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) Азот
2) Хлор
3) Залізо
4) Магній
5) Сірка

Відповідь

ФОТОТРОФИ - ХЕМОТРОФИ
Встановіть відповідність між характеристикою організмів та способом їх харчування: 1) фототрофний; 2) хемотрофний. Запишіть цифри 1 та 2 у правильному порядку.
А) використовується енергія світла
Б) відбувається окиснення неорганічних речовин
В) реакції протікають у тілакоїдах
Г) супроводжується виділенням кисню
Д) властивий водневим та нітрифікуючим бактеріям
Е) вимагає наявності хлорофілу

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Подібність хемосинтезу та фотосинтезу полягає в тому, що в обох процесах
1) для утворення органічних речовин використовується сонячна енергія
2) на утворення органічних речовин використовується енергія, що звільняється при окисненні неорганічних речовин
3) як джерело вуглецю використовується вуглекислий газ
4) в атмосферу виділяється кінцевий продукт – кисень

Відповідь

ФОТОТРОФИ - ХЕМОТРОФИ ПРИКЛАДИ
1. Встановіть відповідність між групою організмів та процесом перетворення речовин, який для неї характерний: 1) фотосинтез; 2) хемосинтез
А) папоротьподібні
Б) залізобактерії
В) бурі водорості
Г) ціанобактерії
Д) зелені водорості
Е) нітрифікуючі бактерії

Відповідь

2. Встановіть відповідність між прикладами та способами живлення живих організмів: 1) фототрофний, 2) хемотрофний. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) спірогіра
Б) нітрифікуюча бактерія
В) хлорела
Г) серобактерії
Д) залізобактерії
Е) хлорокок

Відповідь

ФОТОТРОФИ - ХЕМОТРОФИ - ГЕТЕРОТРОФИ
1. Встановіть відповідність між організмом та способом його харчування: 1) фототрофний, 2) гетеротрофний, 3) хемотрофний. Запишіть цифри 1, 2 та 3 у правильному порядку.
А) спірогіра
Б) пеніцилл
В) серобактерія
Г) ціанобактерія
Д) дощовий хробак

Відповідь

2. Встановіть відповідність між організмами та типами їх харчування: 1) фототрофний; 2) гетеротрофний. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) лямблія
Б) гриб ріжка
В) хламідомонаду
Г) ціанобактерія
Д) сфагнум

Відповідь

ФОТОСИНТЕЗ - ДИХАННЯ
1. Встановіть відповідність між характеристикою та процесом: 1) фотосинтез; 2) гліколіз. Запишіть цифри 1 та 2 у правильному порядку.
А) відбувається у хлоропластах
Б) синтезується глюкоза
В) є етапом енергетичного обміну
Г) відбувається у цитоплазмі
Д) відбувається фотоліз води

Відповідь

2. Встановіть відповідність між характеристикою та процесом життєдіяльності рослини, до якої її відносять: 1-фотосинтез, 2-дихання
1) синтезується глюкоза
2) окислюються органічні речовини
3) виділяється кисень
4) утворюється вуглекислий газ
5) відбувається в мітохондріях
6) супроводжується поглинанням енергії

Відповідь

3. Встановіть відповідність між процесом та видом обміну речовин у клітині: 1) фотосинтез; 2) енергетичний обмін
А) утворення піровиноградної кислоти (ПВК)
Б) відбувається у мітохондріях
В) фотоліз молекул води
Г) синтез молекул АТФ за рахунок енергії світла
Д) відбувається у хлоропластах
Е) синтез 38 молекул АТФ при розщепленні молекули глюкози

Відповідь

4. Встановіть відповідність між ознакою життєдіяльності рослин та процесом дихання або фотосинтезу: 1) дихання; 2) фотосинтез
А) здійснюється у клітинах із хлоропластами
Б) відбувається у всіх клітинах
В) поглинається кисень
Г) засвоюється вуглекислий газ
Д) утворюються органічні речовини з неорганічних на світлі
Е) окислюються органічні речовини

Відповідь

5. Встановіть відповідність особливостям і між процесами: 1) фотосинтез, 2) дихання. Запишіть цифри 1 та 2 у правильному порядку.
А) АТФ утворюється у хлоропластах
Б) відбувається у всіх живих клітинах
В) АТФ утворюється в мітохондріях
Г) кінцеві продукти – органічні речовини та кисень
Д) вихідні речовини – вуглекислий газ та вода
Е) енергія вивільняється

Відповідь

6. Встановіть відповідність між процесами та їх особливостями: 1) дихання; 2) фотосинтез. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) кисень поглинається, а вуглекислий газ та вода виділяються
Б) органічні речовини утворюються
В) відбувається у хлоропластах на світлі
Г) вуглекислий газ та вода поглинаються, а кисень виділяється
Д) відбувається в мітохондріях на світлі і в темряві
Е) органічні речовини розщеплюються

Відповідь

Встановіть відповідність між процесом, що протікає в клітині, та органоїдом, в якому він відбувається: 1) мітохондрія; 2) хлоропласт. Запишіть цифри 1 та 2 у правильній послідовності.
А) відновлення вуглекислого газу до глюкози
Б) синтез АТФ у процесі дихання
В) первинний синтез органічних речовин
Г) перетворення світлової енергії на хімічну
Д) розщеплення органічних речовин до вуглекислого газу та води

Відповідь

Встановіть відповідність між ознаками органоїду та органоїдом, для якого ці ознаки характерні: 1) хлоропласт, 2) мітохондрія. Запишіть цифри 1 та 2 у правильному порядку.
А) Містить зелений пігмент
Б) Складається з подвійної мембрани, тилакоїдів та гран
В) Перетворює енергію світла на хімічну енергію
Г) Складається з подвійної мембрани та кріст
Д) Забезпечує остаточне окиснення поживних речовин
Е) Запасає енергію у вигляді 38 моль АТФ при розщепленні 1 моль глюкози

Відповідь

ДИХАННЯ РОСЛИН
Виберіть один, найбільш правильний варіант. У процесі дихання рослини забезпечуються
1) енергією
2) водою
3) органічними речовинами
4) мінеральними речовинами

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Культурні рослини погано ростуть на заболоченому грунті, тому що в ньому
1) недостатній вміст кисню
2) відбувається утворення метану
3) надлишковий вміст органічних речовин
4) міститься багато торфу

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Рослини в процесі дихання використовують кисень, який надходить у клітини та забезпечує
1) окиснення неорганічних речовин до вуглекислого газу та води
2) окиснення органічних речовин із визволенням енергії
3) синтез органічних речовин із неорганічних
4) синтез білка з амінокислот

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Рослини у процесі дихання
1) виділяють кисень та поглинають вуглекислий газ
2) поглинають кисень та виділяють вуглекислий газ
3) накопичують енергію в органічних речовинах, що утворюються.
4) синтезують органічні речовини з неорганічних

Відповідь

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Щоб забезпечити доступ кисню повітря до коріння рослин, ґрунт треба
1) удобрювати солями калію
2) розпушувати до поливу і під час поливу
3) удобрювати азотними солями
4) розпушувати після поливу

Відповідь

Проаналізуйте текст "Дихання рослин". Для кожного осередку, позначеного літерою, виберіть відповідний термін із запропонованого списку. Процес дихання рослин протікає постійно. У ході цього процесу організм рослини споживає ________(А), а виділяє ________(Б). Непотрібні газоподібні речовини видаляються із рослини шляхом дифузії. У листі вони видаляються через спеціальні освіти - ________ (В), розташовані в шкірці. При диханні звільняється енергія органічних речовин, запасена під час ________ (Г), що у зелених частинах рослини на світла.
1) вода
2) випаровування
3) кисень
4) транспірація
5) вуглекислий газ
6) продихи
7) фотосинтез
8) чечевичка

Відповідь

© Д.В.Поздняков, 2009-2019