Cтраница 2
Пенициллин не подавляет роста метанобразующих бактерий. [16]
К группе 13 в определителе Берги отнесены метанобразующие бактерии. По многим причинам их в последнее время объединяют с двумя другими группами под общим названием архебактерии. От всех остальных бактерий-эубактерий-они отличаются рядом важных признаков, и их находят в местообитаниях с экстремальными условиями. Эти условия сходны с теми, которые, вероятно, существовали на заре развития земной жизни. [17]
К образованию уксусной кислоты способны также и метанобразующие бактерии. [18]
Наконец, у галобактерий, ацидофильно-термофильных архебактерий и большинства метанобразующих бактерий клеточная стенка построена из белка. В некоторых случаях в следовых количествах обнаружены аминосахара. Под электронным микроскопом клеточная стенка выглядит обычно как ряд регулярно расположенных белковых субъединиц. Все архебактерий с клеточной стенкой белковой природы грамотрицательны. [19]
В осадках пресноводных озер и в рубце жвачных Н2 превращается метанобразующими бактериями в метан, а в морских анаэробных экосистемах сульфатредуцирующие бактерии превращают Н2 и сульфат в сероводород. [20]
В анаэробном разложении органических соединений сточных вод участвуют главным образом кислото - и метанобразующие бактерии. Углеводы и частично жиры разлагаются, образуя смесь низкомолекулярных жирных кислот, среди которых преобладают уксусная, масляная и пропионовая. При этом уменьшается рН среды до 5 и ниже. [21]
При выращивании сообщества различных бактерий на смеси: органических соединений происходят сложные биохимические-реакции ( рис. 6.6) Метанобразующие бактерии способны к синтезу энергоносителя непосредственно из водорода и углекислого газа. Микроорганизмы, расщепляющие целлюлозу, синтезируют жирные кислоты, которые могут подвергаться восстановительному расщеплению до метана и углекислого газа; некоторые бактерии способны даже образовывать молекулярный водород. Описано сложное, взаимозависимое микробное сообщество, в котором можно выделить три группы бактерий: бактерии, осуществляющие гидролиз и брожение, бактерии, образующие водород и уксусную кислоту, а также водородотрофные. Метанобразующие бактерии растут медленно и очень чувствительны к резким изменениям загрузки реактора и накоплению водорода. [22]
Таким образом, акцепторами электронов ( а в ряде случаев и донорами, и акцепторами) у метанобразующих бактерий является ряд одноуглеродных соединений ( С02, СО, формиат, метанол, метилированные амины) и единственное двухуглеродное соединение - ацетат. [23]
Если анаэробная система перегружена, то это часто приводит к увеличению концентрации диоксида углерода в биогазе из-за большей чувствительности к перегрузкам метанобразующих бактерий. Хотя данные о составе биогаза не отражают небольшое увеличение нагрузки по органическому веществу, они более чувствительны, чем данные о расходе биогаза. Присутствие в биогазе кислорода и азота часто свидетельствует о попадании воздуха. Кислород может быть токсичен для некоторых облигатно анаэробных микроорганизмов. [24]
Положение изменилось, когда начали применять метод изотопных индикаторов ( 15N2), а также реакцию с восстановлением ацетилена, выявляющую нитрогеназу-ферментный комплекс, связывающий N2; тогда выяснилось, что такой способностью обладают и многие другие бактерии, в том числе большинство аноксигенных фототрофных бактерий, многие цианобактерии, факультативные анаэробы ( Klebsiella pneumoniae, Bacillus polymyxa ], xe - молитоавтотрофные бактерии ( Xanthobacter autotrophicus, Alcaligenes latus метилотрофные, сульфатредуцирующие и метанобразующие бактерии. [25]
Он может протекать и в закрытой емкости, наполненной подходящим органическим веществом, куда не поступает воздух. Метанобразующие бактерии и некоторые другие микроорганизмы, продуцирующие нужные этим бактериям субстраты, формируют в таких условиях систему прочных симбиотических отношений, которая может функционировать неопределенно долгое время, если в нее в подходящем количестве поступают все новые порции отходов. [26]
Перенос электронов приводит к образованию трансмембранного протонного градиента, разрядка которого с помощью мембранной АТФ-синтазы сопровождается синтезом АТФ. Доказательством получения метанобразующими бактериями энергии в результате окислительного фосфорилирования служит подавление у них образования АТФ при действии разобщителей и ингибиторов АТФазы. Мало, однако, известно об электронных переносчиках. Не изучена организация дыхательной цепи и ее Н - переносящих участков. [27]
Так как метаногены используют ограниченный набор субстратов, их распространение в природе тесно связано с развитием образующих эти субстраты микроорганизмов. Совместно с последними метанобразующие бактерии обеспечивают протекание в природе важного крупномасштабного процесса - анаэробного разложения органических соединений, в первую очередь целлюлозы. Выделяют 3 основные стадии анаэробного разложения органического вещества. Первая - определяется деятельностью микроорганизмов с активными гидролитическими ферментами. Они разлагают сложные органические молекулы ( белки, липиды, полисахариды) на более простые органические соединения. Вторая стадия связана с активностью водородобразующих бродилыциков, конечными продуктами метаболизма которых являются Н2, С02, СО, низшие жирные кислоты ( в первую очередь ацетат) и спирты. Завершают анаэробную деструкцию органического вещества метанобразующие бактерии. Поскольку главным экологическим фактором, определяющим развитие метаногенов, является выделение Н2, в природе созданы и существуют ассоциации между водородвыделяющими и метанобразующими бактериями. Примером такой естественной системы могут служить бактериальные ассоциации, обитающие в рубце жвачных животных и обеспечивающие разложение целлюлозы, пектина и других органических субстратов. О масштабности процессов, связанных с деятельностью метанобразующих бактерий, свидетельствует тот факт, что более 20 % мировых запасов СН4 имеют биогенное происхождение. [28]
Род Methylococcus - диплококки или цепочки кокков, грамотрицательны. В отличие от метанобразующих бактерий приставка Methyl обозначает - метанокисляющие. Кроме метана, культуры этого рода могут использовать и метанол. [29]
Среди коферментов и простетических групп встречаются компоненты, которые хотя и сходны с таковыми у эубактерий и эукариот, но не идентичны им: производное 5-деазарибофлавина F42o никельтетрапир-рольный фактор F430, метаноптерин, кофермент М и другие. Эти факторы были обнаружены у метанобразующих бактерий ( разд. [30]