Auswirkungen von Mikroben für Umweltfragen

Auswirkungen von Mikroben für Umweltfragen

Der Einfluss von Mikroben auf der Umwelt und menschliche Aktivitäten (Seite 1)

(Dieses Kapitel hat 4 Seiten)

© Kenneth Todar, PhD

Eine vorteilhafte Wirkung von Mikroorganismen

Mikroben sind überall in der Biosphäre, und ihre Anwesenheit wirkt sich unweigerlich die Umwelt, die sie in wachsen. Die Auswirkungen von Mikroorganismen auf ihre Umgebung kann im Hinblick auf die menschliche Maß oder Beobachtung nützlich oder schädlich oder inapparente sein. Da ein guter Teil dieses Textes schädlichen Aktivitäten von Mikroben handelt (das heißt Krankheitserregern) In diesem Kapitel Zähler mit einer Diskussion über die positiven Aktivitäten und Verwertungen von Mikroorganismen, wie sie für die menschliche Kultur beziehen.

Die wohltuende Wirkung von Mikroben stammen aus ihrer metabolischen Aktivitäten in der Umgebung, deren Vereinigungen mit Pflanzen und Tieren und ihrer Anwendung in der Nahrungsmittelproduktion und biotechnologische Verfahren.

Nährstoff Radfahren und die Zyklen der Elemente, die Living Systems Make Up

Auf einer elementaren Ebene sind die Substanzen, die Material bilden lebenden bestehen aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Stickstoff (N), Schwefel (S), Phosphor (P), Kalium (K), Eisen (Fe), Natrium (Na), Calcium (Ca) und Magnesium (Mg). Die primären Bestandteile des organischen Materials sind C, H, O, N, S und P. Eine organische Verbindung enthält immer C und H und als CH2 O (Die empirische Formel für Glucose) symbolisiert. Kohlendioxid (CO2) ist ein anorganischer Form von Kohlenstoff betrachtet.

Der bedeutendste Wirkung der Mikroorganismen auf der Erde ist ihre Fähigkeit, die wichtigsten Elemente zu recyceln, die alle lebenden Systeme bilden, insbesondere Kohlenstoff (C), Sauerstoff (O) und Stickstoff (N). Diese Elemente treten in verschiedenen molekularen Formen, die unter allen Arten von Lebens geteilt werden müssen. Verschiedene Formen von Kohlenstoff und Stickstoff werden als Nährstoffe durch verschiedene Arten von Organismen benötigt. Die Vielfalt der Stoffwechsel, die in den Mikroben vorhanden ist sichergestellt, dass diese Elemente für jede Art von Leben in der richtigen Form zur Verfügung stehen wird. Die wichtigsten Aspekte des mikrobiellen Stoffwechsels, die in den Zyklen von Nährstoffen beteiligt sind, werden unten diskutiert.

Primärproduktion beinhaltet photosynthetischen Organismen, die CO2 in der Atmosphäre aufzunehmen und zu organisch (zelluläre) Material umwandeln. Das Verfahren wird auch die CO2-Fixierung genannt, und es macht einen sehr großen Anteil an organischem Kohlenstoff für die Synthese von Zellmaterial. Obwohl Landpflanzen sind offensichtlich Primärproduzenten, Planktonalgen und Cyanobakterien sind für fast die Hälfte der Primärproduktion auf dem Planeten. Diese Einzeller, die im Ozean schwimmen sind die "Gras des Meeres", Und sie sind die Quelle von Kohlenstoff, aus dem Leben im Meer stammt.

NASA empfängt Daten von den Terra und Aqua Satelliten, die Netto-Primärproduktion auf der Erde misst. Diese Falschfarbenkarten stellt die Rate, mit der photosynthetischen Organismen Kohlenstoff aus der Atmosphäre absorbieren. Die gelben und roten Bereiche zeigen die höchsten Raten, von 2 auf 3 kg Kohlenstoff in Meter pro Quadrat pro Jahr genommen reichen. Die grünen, blauen und violetten Farbtönen zeigen zunehmend geringere Produktivität. Tropical regen Wälder sind in der Regel die produktivsten Orte auf der Erde. Allerdings ist eine solche Primärproduktivität in der Nähe der Meere Oberfläche über einen weitgefächerten Gebiet der Erde macht den Ozean in etwa so produktiv wie das Land. http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/NPP/npp.html

Zersetzung oder Biodegradation Ergebnisse beim Abbau von komplexen organischen Materialien zu Formen von Kohlenstoff, die von anderen Organismen verwendet werden können. Es gibt keine natürlich vorkommende organische Verbindung, die mich nicht durch eine Mikrobe abgebaut können, obwohl einige synthetische Verbindungen wie Teflon, Styropor, Kunststoffe, Insektizide und Pestizide gebrochen werden langsam oder gar nicht. Durch die Stoffwechselprozesse der Gärung und Atmung werden organische Moleküle gebrochen schließlich zu CO2 nach unten, die in die Atmosphäre zurückgeführt wird.

Abfallwirtschaft, sei es in Kompost, Deponien oder Kläranlagen, Exploits Aktivitäten von Mikroben im Kohlenstoffkreislauf. Organische (fest) Materialien werden durch mikrobielle Enzyme in Substrate verdaut, die schließlich zu einigen organischen Säuren und Kohlendioxid umgewandelt werden.

Stickstoff-Fixierung ist ein Verfahren, nur in einigen Bakterien gefunden, die N2 aus der Atmosphäre entfernt, und wandelt sie in Ammoniak (NH3), zur Verwendung von Pflanzen und Tieren. Stickstofffixierung führt auch zu einer Wiederauffüllung der Bodenstickstoff durch landwirtschaftliche Prozesse entfernt. Einige Bakterien fixieren Stickstoff in symbiotischer Vereinigungen in Pflanzen. Andere Stickstoff-fixierenden Bakterien sind freilebend im Boden und aquatische Lebensräume.

Einige Lebensräume wie dieser Kaktus-Gemeinschaft in der Sonora-Wüste, verlassen sich auf Stickstoff-fixierenden Bakterien an der Basis der Nahrungskette als Stickstoffquelle für die Wartung von Zellmaterial. Jede Pflanze in dieser Szene, hängt letztlich von biologischen Stickstofffixierung. http://helios.bto.ed.ac.uk/bto/microbes/nitrogen.htm

Oxygenic Photosynthese findet in Pflanzen, Algen und Cyanobakterien. Es ist die Art der Photosynthese, die in der Produktion von O2 in der Atmosphäre führt. Mindestens 50 Prozent der O2 auf der Erde wird von photosynthetisch aktiven Mikroorganismen (Algen und Cyanobakterien) produziert und für mindestens eine Milliarde Jahre vor Pflanzen entwickelt, Mikroben waren die einzigen Organismen O2 auf der Erde zu erzeugen. O2 wird von vielen Arten von Organismen erforderlich, einschließlich der Tiere, in deren Atmungsprozessen.

Das Cyanobakterium, Synechococcu s, ist ein Hauptbestandteil von Meeres- und Süßwasserplankton und mikrobielle Matten, die einzellige Prokaryonten in der Primärproduktion beteiligt ist, Stickstofffixierung und oxygenic Photosynthese und damit beteiligt sich an den Zyklen von Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff. Synechococcus gehört zu den wichtigsten photosynthetischen Bakterien in die Meeresumwelt, geschätzt etwa 25 Prozent der Primärproduktion zu berücksichtigen, die in typischen Lebensräume im Meer vorkommt. Thomas D. Brock.

© Kenneth Todar, Ph.D. Alle Rechte vorbehalten. – www.textbookofbacteriology.net

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